La fusión de la célula huésped en una infección bacteriana alarma al sistema inmunitario y provoca la destrucción de la célula huésped
Una célula gigante resultante de la infección por Burkholderia experimenta una división celular abortiva. Parte 1: El material genético en la célula gigante está altamente condensado, similar a lo que sucede durante la división celular normal. Las bacterias Burkholderia se muestran en rojo, los núcleos y el ADN en azul y la membrana de la célula gigante en magenta. Crédito: Dr. Gan Yunn Hwen
Burkholderia pseudomallei es una bacteria del suelo que causa melioidosis, una enfermedad tropical con alta morbilidad y mortalidad. Recientemente, los investigadores de la Escuela de Medicina Yong Loo Lin de la NUS descubrieron que la infección por Burkholderia desencadena una serie de eventos que provocan el sistema inmunitario del huésped y hacen que las células infectadas se autodestruyan. El trabajo fue publicado el 22 de junio en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Cuando Burkholderia pseudomallei infecta células, puede hacer que las células infectadas se fusionen con otras células a su alrededor, formando células gigantes con muchos núcleos. La Dra. Joanne Wei-Kay Ku y el profesor asociado Gan Yunn Hwen, ambos del Departamento de Bioquímica y del Programa de Enfermedades Infecciosas de NUSMed, así como sus coautores, descubrieron que este evento de fusión celular estimuló la vía de señalización del interferón tipo 1 (IFN). , que modula el sistema inmunitario para luchar contra patógenos invasores como bacterias y virus.
Curiosamente, el acto de fusión de las células, en lugar de la infección bacteriana, fue el desencadenante del sistema inmunitario porque el tipo 1 La vía de señalización de IFN también se estimuló cuando se indujo la fusión celular mediante la adición de una sustancia química. Los investigadores encontraron que las células gigantes no se comportaban como las células normales. En primer lugar, comenzaron a dividirse pero no pudieron completar el proceso. En segundo lugar, el ADN de las células gigantes se dañó, haciéndolo más inestable (propenso a cambios como mutaciones). Estas son las condiciones propicias para que las células se transformen en células cancerosas.
Parte 2: la membrana celular de la célula gigante comienza a contraerse, similar a la etapa de citocinesis de la división celular (división del citoplasma en células hijas). Crédito: Dr. Gan Yunn Hwen
Una de las características del ADN dañado e inestable es la presencia de micronúcleos, que se forman cuando los fragmentos de ADN no se segregan adecuadamente durante la división celular. Cuando estos micronúcleos se rompen (lo que es probable que suceda), el ADN se vuelve accesible a los factores en el citosol. A/Prof Gan y su equipo observaron micronúcleos en las células gigantes y una activación correspondiente de la vía cGAS-STING del sistema inmunitario, que detecta el ADN fuera de lugar y se sabe que conduce a la señalización de IFN tipo 1.
Sin embargo, bajo el ataque de la fusión celular extensa, la vía cGAS-STING activada activa un programa de muerte inusual conocido como autofagia en lugar de producir IFN tipo 1. Esto hace que estas células gigantes anormales se autodestruyan. Dado que la fusión celular no natural a menudo se acompaña de daño e inestabilidad en el ADN, el mecanismo de destrucción podría ser una forma poderosa de destruir las células antes de que se vuelvan cancerosas.
La capacidad de nuestro sistema inmunitario para ‘detectar’ diferentes formas de peligro como los invasores virales o bacterianos es bien conocido. Sin embargo, se necesitó un patógeno inusual como la bacteria Burkholderia para que los investigadores descubrieran que la fusión celular anormal es una nueva señal de peligro detectada por el sistema inmunitario. Estos hallazgos se suman a nuestra comprensión de cómo el sistema inmunitario se resiste a que las células anormalmente fusionadas, ya sea como resultado de infecciones o a través de la exposición a sustancias químicas, se conviertan en células cancerosas.
A/Prof Gan explicó además la importancia de saber su enemigo, «Nuestros adversarios microbianos son a menudo nuestros mejores maestros. Aprender a curar y controlar las infecciones es de vital importancia. Sin embargo, comprender las interacciones entre el patógeno y el huésped es igualmente importante, porque nos permite descubrir lo que nuestro sistema inmunológico es capaz o incapaz de hacerlo, y estos descubrimientos fundamentales pueden brindarnos nuevas perspectivas para mantener la salud y tratar la enfermedad».
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Sondeando la inmunidad innata, la proteína cGAS y nuestro propio ADN dañado Más información: Joanne Wei Kay Ku et al, La fusión celular inducida por bacterias es una señal de peligro que desencadena la vía cGASSTING a través de la formación de micronúcleos, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.2006908117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur Cita: fusión de células huésped en alarmas de infección bacteriana sistema inmunológico, causando la destrucción de la célula huésped (8 de julio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-host-cell-fusion-bacteria-infection.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.