El enemigo interior: protección contra la propagación de bacterias intracelulares
Crédito: CC0 Public Domain
Investigadores de Melbourne han revelado los múltiples sistemas entrelazados de muerte celular que evitan la propagación de la bacteria ‘intracelular’ Salmonella, una causa importante de la fiebre tifoidea fiebre que mata a más de 100.000 personas al año.
El equipo reveló que la muerte de las células infectadas frena la propagación de Salmonella, pero, sorprendentemente, las células pueden morir de varias formas distintas. Aunque Salmonella busca continuamente burlar a las células infectadas bloqueando su suicidio, las células han desarrollado impresionantes estrategias de «respaldo» para garantizar que la célula infectada aún pueda morir y así proteger el cuerpo de la infección por Salmonella y la consiguiente fiebre tifoidea.
La investigación, publicada en la revista Immunity, fue dirigida por un equipo colaborativo que incluye a los investigadores del Instituto Walter y Eliza Hall, el Dr. Marcel Doerflinger, la Sra. Yexuan Deng, la Dra. Ranja Salvamoser, el profesor asociado Marco Herold y el profesor Andreas Strasser, y la Universidad de El profesor de Melbourne Sammy Bedoui y el Dr. Paul Whitney, investigadores del Instituto Peter Doherty para la Infección y la Inmunidad (Instituto Doherty).
Luchar contra el enemigo interno
«Muchas bacterias que causan enfermedades invaden células, sobreviviendo y reproduciéndose dentro de las células y escondiéndose del sistema inmunitario del cuerpo. La salmonella, causante de graves infecciones transmitidas por los alimentos, es una de esas bacterias «intracelulares». Las células han desarrollado una gama de las defensas contra las bacterias intracelulares», dijo el profesor Bedoui.
«La muerte rápida de las células infectadas es una importante estrategia de protección contra las bacterias intracelulares. Esto detiene la reproducción y propagación de la bacteria, y puede desencadenar defensas inmunitarias protectoras en el sitio de la infección, lo que controla aún más la infección», dijo.
«Se ha pensado que muchas proteínas son importantes para impulsando la muerte de las células infectadas por bacterias, que emiten señales dentro de las células y también degradan los componentes clave de la célula para provocar su muerte. Sin embargo, ha habido incertidumbre acerca de cómo mueren las células infectadas con bacterias, las moléculas clave involucradas y lo que esto significa para controlar una infección», dijo el profesor Bedoui.
Video de imágenes que muestra un mayor crecimiento de la bacteria Salmonella (verde) dentro células (marrones) que no pueden sufrir muerte celular, en comparación con las que pueden morir. Video capturado por el Dr. Marcel Doerflinger y el Dr. Niall Geoghegan. Crédito: Doerflinger et al (2020) Inmunidad
Vías de muerte celular de respaldo
«El equipo utilizó modelos de laboratorio que carecían de diferentes combinaciones de proteínas de muerte celular para comprender su contribución al control de las infecciones por Salmonella», dijo el profesor asociado Herold.
«Investigamos las funciones de las proteínas involucradas en tres tipos clave de muerte celular: apoptosis, piroptosis y necroptosis», dijo. «Si bien todos estos procesos dan como resultado la muerte celular, cada uno ocurre de manera diferente a nivel molecular y tiene diferentes consecuencias para desencadenar la inmunidad y la inflamación».
«Cuando solo se deshabilitó una de las tres formas de muerte celular, solo hubo un impacto menor en la eficacia con la que se controlaron las infecciones por Salmonella. Esto demostró que las células no dependían de un sistema específico», dijo el Dr. Doerflinger.
«Cuando deshabilitamos dos o las tres formas de muerte celular, vimos que las infecciones por Salmonella no se controlaban y que la bacteria se propagaba rápidamente. Esto sugirió que las células han desarrollado varios «respaldos» para garantizar que ocurra la muerte celular si hay una falla en una vía de muerte celular. Si bien solo estudiamos Salmonella, especulamos que nuestros hallazgos podrían ser relevantes para otros patógenos intracelulares, como la bacteria que causa la tuberculosis», dijo.
«El equipo también reveló roles inesperados para las proteínas de muerte celular llamadas caspasas «, dijo el profesor Strasser. «Hasta ahora, ciertas caspasas, incluidas dos conocidas como ‘caspasa 1’ y ‘caspasa 8’, tenían roles muy bien definidos como desencadenantes tempranos de dos tipos distintos de muerte celular. Nuestros resultados mostraron que, contrariamente a las percepciones actuales, estas caspasas pueden actuar dentro de la ‘otra vía’ e incluso en etapas críticas posteriores de la muerte celular cuando la célula está siendo desmantelada.
«Este es un ejemplo de otra falla -Proceso seguro en la maquinaria general de muerte celular que garantiza la protección contra patógenos como la Salmonella», dijo.
La flexibilidad en la forma en que las células pueden morir puede explicarse por la batalla en curso entre los animales y las bacterias que causan enfermedades.
«A lo largo de la evolución, ambos lados han desarrollado nuevas tácticas en una ‘carrera armamentista’ por la supremacía. Vivir y multiplicarse dentro de las células en lugar de afuera ayudó a las bacterias a evitar la detección inmune, pero los animales respondieron desarrollando formas para que las células infectadas sufran suicidio altruista que hemos revelado es un sistema altamente coordinado pero flexible que tiene varios mecanismos a prueba de fallas», dijo el profesor Strasser.
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Retraficando proteínas para combatir las infecciones por Salmonella Más información: Marcel Doerflinger et al. El uso flexible y la interconectividad de diversas vías de muerte celular protegen contra la infección intracelular. Immunity Publicado: 30 de julio de 2020 DOI:doi.org/10.1016/j.immuni.2020.07.004 Información de la revista: Immunity
Proporcionado por Walter and Eliza Hall Institute Cita: El enemigo interior: Protección contra la propagación de bacterias intracelulares (30 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-enemy-safeguarding-intracellular-bacteria.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.