Información

¿Se seleccionan los antígenos microbianos?

¿Se seleccionan los antígenos microbianos?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Los antígenos provocan una respuesta del sistema inmunológico del huésped. ¿Podrían las presiones selectivas dar lugar a que los microbios pierdan sus antígenos? ¿Se ha observado esto? ¿O son los antígenos típicamente tan importantes que no pueden perderlos?


Biología de células dendríticas

En la sangre, las membranas mucosas y los órganos linfoides, las células dendríticas desempeñan un papel dual como centinelas, pero también como conductoras de la orquesta inmunitaria. Escondidas en las entradas utilizadas por los patógenos, las células dendríticas localizan agentes infecciosos, los ingieren y liberan señales bioquímicas para alertar a la primera línea de células defensivas en el cuerpo y atraerlas al sitio de la infección. Una vez que el intruso ha sido digerido, las células dendríticas también exponen en su superficie fragmentos del patógeno: los antígenos. Luego migran a través de los vasos linfáticos a los órganos linfoides secundarios (bazo, ganglios linfáticos, tejido linfoide asociado a mucosas del tracto digestivo y pulmones) donde presentan estos antígenos a los linfocitos T y B. Una vez "armados" contra el patógeno como consecuencia de este proceso, estos defensores de alta precisión a su vez migran al sitio de la infección para asegurar su erradicación.

En esta secuencia de eventos, el equipo de Philippe Pierre y Evelina Gatti está particularmente interesado en la etapa clave de maduración de las células dendríticas. Este es el momento en que las células detectan los microbios o el peligro, cambian sus funciones biológicas y comienzan su migración a órganos linfoides secundarios.

Generación de una célula dendrítica. Derechos de autor, Philippe Pierre, CIML

"Las células dendríticas funcionan como una interfaz", recuerda Philippe Pierre. "detectan productos microbianos, los clasifican según su tipo y luego convierten esta información en instrucciones. Usan estas instrucciones no solo para ellos mismos, porque el encuentro con productos microbianos no es un evento trivial y genera estrés natural en las células, sino también para las células inmunes con las que cooperan.
Paradójicamente, si bien conocemos desde hace mucho tiempo el papel clave que juegan estas células en la activación de los linfocitos B y T, e identificamos los sensores que les permiten detectar señales de peligro emitidas por patógenos, el funcionamiento de esta interfaz sigue siendo en parte un misterio. . Estamos tratando de resolver este acertijo, de entender cómo las células dendríticas convierten "datos microbianos" en "instrucciones inmunológicas".

Para entregar estas instrucciones inmunológicas, el antígeno (en la práctica, un péptido de unos pocos aminoácidos de longitud) no se presenta aislado de los linfocitos T por las células dendríticas, sino que se encuentra ubicado en un bolsillo formado por una molécula, conocida como Complejo Mayor de Histocompatibilidad (llamado HLA Inhumanos). Las proteínas MHC determinan el reconocimiento de antígenos por los linfocitos y, por tanto, su activación dentro de los órganos linfoides secundarios. Lógicamente, el equipo está interesado en averiguar si la célula dendrítica redirige el transporte de moléculas de MHC y por qué medios en función de la naturaleza de los productos microbianos que ha detectado.

"Bajo el microscopio, todas las células dendríticas cambian drásticamente en respuesta a productos microbianos "

"Al observar bajo el microscopio el comportamiento de las moléculas del MHC en las células dendríticas, encontramos que la adición de productos microbianos induce cambios dramáticos en todas las células de nuestro cultivo", dice Evelina Gatti, codirectora de este tema del equipo. "Inicialmente en el interior de las células, las moléculas de MHC se expusieron repentinamente en el exterior de la célula. Intentamos comprender cómo la célula dendrítica organizó el tráfico de moléculas de MHC".

Activación de células dendríticas (moléculas MHC II en verde, lisosomas en rojo, núcleos en gris). Imagen cortesía de Alexis Combes, CIML

Desde estas observaciones, nuestro equipo ha recopilado una enorme cantidad de datos nuevos sobre las vías bioquímicas implicadas en la adquisición por parte de las células dendríticas de funciones inmunomoduladoras incomparables. Si bien el sistema de etiquetado de la proteína microbiana se conocía durante muchos años, el equipo descubrió que las enzimas de la familia de moléculas de ubiquitina ligasa llamadas MARCH regulaban el enrutamiento de las moléculas MHC durante la activación de las CD. Esto permite que las moléculas tengan un "boleto" para el acceso restringido a compartimentos especializados de la célula. Aquí, el MHC encuentra antígenos de patógenos o péptidos del yo para orientar la respuesta del sistema inmunológico, ya sea para montar un ataque o para indicar que son inofensivos.

Cambio en la distribución de moléculas de MHC de clase II dentro de una célula dendrítica en presencia (arriba) o ausencia (abajo) de la ubiquitina ligasa MARCH1. Imagen cortesía de Aude de Gassart y Evelina Gatti, CIML

Nuestro equipo también pudo demostrar que el cerebro y la molécula asociada a LAMP asociada a DC (BAD-LAMP, C20orf103, LAMP5) es una chaperona para receptores endocíticos tipo toll (TLR) expresados ​​específicamente en las células dendríticas plasmocitoides productoras de interferón tipo I humano. , que están especializados en la detección de ácidos nucleicos potencialmente de origen viral o bacteriano. BAD-LAMP permite el direccionamiento de receptores TLR en compartimentos intracelulares que definen específicamente la salida de las señales emitidas por estos receptores y, por lo tanto, impulsa el tipo de respuesta inmune adaptada a la amenaza microbiana detectada. Por lo tanto, BAD-LAMP es una molécula clave para estudiar la regulación de la inmunidad innata humana en respuesta a los ácidos nucleicos y la biología de los TLR que son muy solicitados en la inmunidad anticancerígena o antiviral y, a menudo, están desregulados en una serie de enfermedades autoinmunes, como lupus eritematoso sistémico (LES).


Inmunidad mediada por anticuerpos

Como mediadores de la inmunidad, se descubrió a principios de siglo que los anticuerpos estaban contenidos en la fracción sérica de la sangre. En 1939 se demostró que los anticuerpos estaban localizados específicamente en la fracción gamma del suero sometido a electroforesis, de ahí el término gammaglobulina fue acuñado para suero que contiene anticuerpos. Los anticuerpos mismos, fueron llamados inmunoglobulinas.

Las clases de anticuerpos

Hay varios tipos de anticuerpos o inmunoglobulinas que reaccionan estereoquímica y específicamente con un antígeno que indujo su formación. Cada una de estas clases de inmunoglobulinas (abreviado Ig) es producida por un clon específico de células plasmáticas. Se definen cinco clases de inmunoglobulinas sobre la base de su composición de cadena pesada, denominadas IgG, IgM, IgA, IgE e IgD. IgG e IgA se dividen además en subclases.

Figura 5. Representación esquemática de las diversas clases de inmunoglobulinas

Las clases de inmunoglobulinas tienen diferentes características físicas y químicas y exhiben propiedades biológicas únicas. Su síntesis ocurre en diferentes etapas y velocidades durante una respuesta inmune y / o durante el curso de una infección. Su importancia y funciones en la resistencia del huésped (inmunidad) son diferentes.

IgG . La inmunoglobulina G es la Ig predominante en el suero; constituye aproximadamente el 80% del anticuerpo total que se encuentra en un animal en un momento dado, siendo el 75% del anticuerpo total en suero. Puede difundirse fuera del torrente sanguíneo hacia los espacios extravasculares y es la Ig más común que se encuentra allí. Su concentración en los fluidos tisulares aumenta durante la inflamación. Es particularmente eficaz en la neutralización de toxinas y virus extracelulares bacterianos. También tiene capacidad opsonizante y capacidad de fijación de complemento. Es la IgG la que atraviesa la barrera placentaria y, por lo tanto, proporciona inmunidad pasiva al feto y al bebé durante los primeros seis meses de vida.

La IgG es el modelo para comprender la estructura y función de las moléculas de anticuerpos, y conviene examinar sus propiedades bioquímicas antes de discutir las propiedades de todos los demás tipos de inmunoglobulinas.

Figura 6. Modelo de una inmunoglobulina: la estructura de IgG

La IgG es una proteína con un peso molecular de aproximadamente 150.000 daltons. La proteína se compone de dos cadenas pesadas (H) idénticas (cada uno con un mw de aproximadamente 50 kd) y dos cadenas ligeras (L) idénticas (mw alrededor de 25 kd). Cada cadena L está conectada a una cadena H y las dos cadenas H están conectadas entre sí mediante puentes disulfuro. La molécula se dibuja para parecerse a una Y. La raíz de la Y se llama Región fc y consta principalmente de dos mitades de cadenas H idénticas. Cada uno de los "brazos" de la Y contiene una cadena L completa y la mitad de una de las cadenas H. El tallo Y se encuentra en los extremos carboxi de las cadenas H, las puntas de los brazos contienen los extremos amino de las cadenas H y L. A cada brazo a veces se le llama Región fabulosa de la molécula. La región Fab es el fragmento de unión al antígeno de la molécula de anticuerpo. Una región específica del antígeno (llamada determinante antigénico) reaccionará estereoquímicamente con el región de unión a antígeno en el extremo amino de cada Fab. Por lo tanto, la molécula de IgG, que tiene dos fragmentos de unión al antígeno [(Fabuloso) 2] se dice que es divalente: puede unirse a dos moléculas de Ag. La composición de polipéptidos de la región Fc de todas las moléculas de anticuerpo IgG1 es relativamente constante independientemente de la especificidad del anticuerpo, sin embargo, las regiones Fab siempre difieren en sus secuencias de aminoácidos exactas dependiendo de su especificidad antigénica. Aunque el antígeno no reacciona con la región Fc de la molécula de IgG1, esto no debe entenderse como que la región Fc no tiene importancia o actividad biológica. Por el contrario, las regiones de aminoácidos específicas de la porción Fc de la molécula son reconocidas por receptores en los fagocitos y algunas otras células, y el dominio Fc contiene una región peptídica que se unirá y activará el complemento, que a menudo se requiere para la manifestación de AMI.

Comprender la estructura y las propiedades de la IgG es útil para analizar su función en la defensa del huésped. Dado que la molécula de IgG es divalente, puede entrecruzar moléculas de Ag, lo que puede conducir a la precipitación o aglutinación de antígenos si la IgG se une a Ag en una célula o superficie microbiana, su región Fc puede proporcionar un ligando extrínseco que será reconocido por receptores específicos en fagocitos. Se dice que tales células microbianas o virus recubiertos con moléculas de IgG están opsonizados para fagocitosis. Los patógenos opsonizados son absorbidos y destruidos mucho más fácilmente por los fagocitos que sus homólogos no opsonizados. IgG, así como IgM e IgA, neutralizarán la actividad de las toxinas, incluidas las exotoxinas bacterianas. Además, las moléculas de IgG reticuladas en la superficie de una célula pueden unirse y activar el complemento del suero y desencadenar una cascada de reacciones que pueden conducir a la destrucción de la célula (antígeno). Probablemente se deba a su tamaño relativamente pequeño y a su persistencia en el suero de una madre, que la IgG se comparte con el feto. en el útero, y el bebé nace con el complemento completo de anticuerpos IgG de la madre.

IgM es la primera inmunoglobulina sintetizada por los bebés y la primera en aparecer en el torrente sanguíneo durante el curso de una infección. Principalmente, se limita al torrente sanguíneo, lo que brinda protección al huésped contra los patógenos transmitidos por la sangre. La IgM constituye aproximadamente el 10% de las inmunoglobulinas séricas. La IgM está dispuesta para parecerse a un pentámero de cinco moléculas de inmunoglobulina (mw = 900 kd) unidas por sus dominios Fc. Además de los enlaces covalentes entre las subunidades monoméricas, el pentámero se estabiliza mediante un polipéptido de 15 kd llamado cadena J. La IgM, por lo tanto, tiene una "valencia" teórica de 10 (es decir, ha expuesto 10 dominios Fab). Probablemente, el papel más importante de la IgM es su capacidad para funcionar de manera temprana en las respuestas inmunitarias contra los patógenos transmitidos por la sangre. Como era de esperar, la IgM es muy eficaz para aglutinar antígenos particulados. Además, la IgM se une fuertemente al complemento y tales anticuerpos IgM unidos a una superficie microbiana actúan como opsoninas, lo que hace que el microbio sea más susceptible a la fagocitosis. En presencia de complemento e IgM, las células microbianas completas pueden destruirse y lisarse. La IgM también aparece en las superficies de las células B maduras como un monómero transmembranoso donde funciona como un receptor de antígeno, capaz de activar las células B cuando se une al antígeno.

IgA existe como un monómero de 160 kd en suero y como un dímero de 400 kd en las secreciones. Como en el caso de IgM, la polimerización (dimerización) se realiza a través de una cadena J. Hay dos subclases basadas en diferentes cadenas pesadas, IgA1 e IgA2. La IgA1 se produce en la médula ósea y constituye la mayor parte de la IgA sérica. Tanto la IgA1 como la IgA2 se sintetizan en GALT (tejidos linfoides asociados al intestino) para secretarse en las superficies mucosas. Dado que la IgA puede sintetizarse localmente y secretarse en las secreciones seromucosas del cuerpo, a veces se la denomina anticuerpo secretor o sIgA. Cuantitativamente, la IgA se sintetiza en cantidades mayores que la IgG, pero tiene una vida media corta en suero (6 días) y se pierde en los productos secretores. La concentración de IgA en suero es aproximadamente el 15% del anticuerpo total. La secreción de IgA dimérica está mediada por una glicoproteína de 100 kd llamada componente secretor. Es la adición de la pieza secretora a las moléculas de IgA lo que explica su capacidad para salir del cuerpo a las superficies mucosas a través de las glándulas exocrinas. La IgM se puede transportar de manera similar y constituye una pequeña proporción de los anticuerpos secretores.

IgA secretora es la inmunoglobulina predominante presente en los fluidos gastrointestinales, secreciones nasales, saliva, lágrimas y otras secreciones mucosas del cuerpo. Los anticuerpos IgA son importantes en la resistencia a la infección de las superficies mucosas del cuerpo, particularmente los tractos respiratorio, intestinal y urogenital. La IgA actúa como una capa protectora de las superficies mucosas contra la adherencia microbiana o la colonización inicial. La IgA también puede neutralizar la actividad de la toxina en las superficies mucosas. Los receptores Fc para microorganismos recubiertos de IgA que se encuentran en monocitos y neutrófilos derivados de la mucosa respiratoria, sugieren que la IgA puede tener un papel en el pulmón, al menos, en la opsonización de patógenos.

La IgA secretora también se transfiere a través de la leche, es decir, el calostro, de una madre lactante a un recién nacido, lo que proporciona inmunidad pasiva a muchos patógenos, especialmente aquellos que ingresan a través del tracto gastrointestinal. La transferencia de IgA a través de la leche dura aproximadamente seis meses en una mujer y el bebé se encuentra con muchos agentes infecciosos mientras está parcialmente protegido. En estas circunstancias, el agente infeccioso podría multiplicarse, pero solo en un grado limitado, estimulando la propia respuesta inmunitaria del bebé sin causar una enfermedad significativa (por ejemplo, poliovirus). El niño adquiere así inmunidad activa mientras está parcialmente protegido por la inmunidad materna.

IgE es una inmunoglobulina de 190 kd que representa el 0,002% de las inmunoglobulinas séricas totales. Es producido especialmente por las células plasmáticas debajo del epitelio respiratorio e intestinal. La mayor parte de la IgE se une a las células de los tejidos, especialmente a los mastocitos. Si un agente infeccioso logra atravesar la barrera de IgA, se enfrenta a la siguiente línea de defensa, el sistema MALT (tejidos linfoides asociados a mucosas) que está gestionado por IgE. La IgE se une muy firmemente a los receptores Fc (específicamente para IgE) en los mastocitos. El contacto con Ag conduce a la liberación de mediadores de la inflamación de los mastocitos, que reclutan eficazmente varios agentes de la respuesta inmune, incluido el complemento, factores quimiotácticos para los fagocitos, células T, etc. Aunque una manifestación bien conocida de esta reacción es un tipo de hipersensibilidad inmediataEn una reacción llamada alergia atópica (por ejemplo, urticaria, asma, fiebre del heno, etc.), las respuestas MALT actúan como un mecanismo de defensa porque amplifican la respuesta inflamatoria y pueden facilitar el rechazo de un patógeno.

IgD es una molécula de 175 kd que se parece a la IgG en su forma monomérica. Los anticuerpos IgD se encuentran principalmente en la superficie de los linfocitos B. Las mismas células también pueden portar anticuerpos IgM. Se cree que la IgD y la IgM funcionan como receptores de antígenos que interactúan mutuamente para el control de la activación y supresión de las células B. Por tanto, la IgD puede tener una función inmunorreguladora. Recuerde que solo los subclones específicos de células B responden a un Ag específico tras la estimulación. El subclon específico de células B debe mostrar un receptor de anticuerpo que reconozca específicamente el Ag. Sería lógico pensar que la base de esta especificidad implicaba un receptor de células B que tenía el tipo de especificidad característica de las moléculas de anticuerpos.

Funciones de los anticuerpos en la defensa del huésped

Las funciones de los anticuerpos y, por tanto, la respuesta al IAM en la defensa del huésped contra microbios patógenos se resumen a continuación.

Opsonización : Los anticuerpos mejoran la absorción fagocítica de antígenos microbianos. Los Abs IgG e IgM tienen un sitio de combinación para el Ag y un sitio para la asociación citofílica con los fagocitos. Las bacterias y las partículas virales se ingieren con mayor eficacia.

Obstáculo estérico : Los anticuerpos se combinan con las superficies de los microorganismos y pueden bloquear o prevenir su unión a las células susceptibles o las superficies mucosas. Ab contra un componente viral puede bloquear la unión del virus a las células hospedadoras susceptibles y, por lo tanto, reducir la infectividad. La IgA secretora puede bloquear la unión de patógenos a las superficies mucosas.

Neutralización de toxinas : Los anticuerpos neutralizantes de toxinas (antitoxinas) reaccionan con una toxina bacteriana soluble y bloquean la interacción de la toxina con su sustrato o célula diana específica.

Aglutinatio y Precipitación : Los anticuerpos se combinan con las superficies de microorganismos o antígenos solubles y hacen que se aglutinen o precipiten. Esto reduce el número de unidades infecciosas separadas y hace que se fagociten más fácilmente porque el grupo de partículas es de mayor tamaño. Además, los fagocitos pueden eliminar flóculos o agregados de toxina neutralizada.

Activación del complemento : los anticuerpos combinados con la superficie de microorganismos o superficies de Ag activan la cascada del complemento que tiene cuatro efectos principales relacionados con la defensa del huésped

1. inducción de la respuesta inflamatoria quimiotáctica

2. Atracción de fagocitos al lugar del encuentro inmunológico.

3. opsonización de células que muestran Ag extraño

4. lisis mediada por el complemento de ciertas bacterias o virus

Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) : IgG puede permitir que ciertas células (células asesinas naturales) reconozcan y eliminen las células diana opsonizadas. Las células NK son linfocitos o monocitos, pero algunos otros tipos de células, incluidos los neutrófilos, también actúan de esta manera. Las células NK se unen a las células diana opsonizadas por medio de un receptor Fc de IgG y matan mediante un mecanismo extracelular después de la unión.La ADCC se discutirá como parte de la inmunidad mediada por células.


Las membranas mucosas

Las membranas mucosas recubren las cavidades corporales que se abren al exterior, como el tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal y el tracto genitourinario. Las membranas mucosas están compuestas por una capa epitelial que secreta moco y una capa de tejido conectivo. El moco es una barrera física que atrapa a los microbios. El moco también contiene lisozima para degradar el peptidoglicano bacteriano, un anticuerpo llamado IgA secretora que evita que los microbios se adhieran a las células de la mucosa y las atrape en la mucosa, lactoferrina para unir el hierro y evitar que los microbios lo utilicen y lactoperoxidasa para generar radicales superóxido tóxicos. que matan a los microbios. La microbiota normal residente de la mucosa también inhibe los microbios potencialmente dañinos. Además, la membrana mucosa, al igual que la piel, está desprendiendo células constantemente para eliminar los microbios que se han adherido a las membranas mucosas. Debajo de la membrana mucosa hay tejido linfoide asociado a la mucosa (MALT) que contiene células de Langerhans (células dendríticas inmaduras) que fagocitan y matan a los microbios, los llevan a los ganglios linfáticos cercanos y presentan antígenos de estos microbios a los linfocitos T para comenzar la inmunidad adaptativa. respuestas en su contra. Los linfocitos T intraepiteliales y los linfocitos B-1 están asociados con la epidermis y el epitelio de la mucosa. Estas células reconocen microbios comunes a la epidermis y las membranas mucosas e inician respuestas inmunes adaptativas inmediatas contra estos microbios que se encuentran comúnmente.


Referencias

Knodler, L. A., Celli, J. & amp Finlay, B. B. Trucos patógenos: engaño de los procesos de la célula huésped. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 2, 578–588 (2001).

Hornef, M. W., Wick, M. J., Rhen, M. & amp Normark, S. Estrategias bacterianas para superar las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas del huésped. Nature Immunol. 3, 1033–1040 (2002).

Hume, D. A. et al. Se revisó el sistema de fagocitos mononucleares. J. Leukoc. Biol. 72, 621–627 (2002).

Gregory, S. H. & amp Wing, E. J. Interacción de células de neutrófilos-Kupffer: un componente crítico de las defensas del huésped frente a infecciones bacterianas sistémicas. J. Leukoc. Biol. 72, 239–248 (2002).

Palucka, K. & amp Banchereau, J. Cómo interactúan las células dendríticas y los microbios para provocar o subvertir respuestas inmunitarias protectoras. Curr. Opin. Immunol. 14, 420–431 (2002).

Ruckdeschel, K. et al. Yersinia enterocolitica altera la activación del factor de transcripción NF-κB: implicación en la inducción de la muerte celular programada y en la supresión de la producción del factor de necrosis tumoral macrófago-α. J. Exp. Medicina. 187, 1069–1079 (1998).

Galán, J. E. Salmonela interacciones con las células huésped: secreción de tipo III en el trabajo. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 17, 53–86 (2001).

Barton, G. M. & amp Medzhitov, R. Receptores tipo Toll y sus ligandos. Curr. Cima. Microbiol. Immunol. 270, 81–92 (2002).

Underhill, D. M. & amp Ozinsky, A. Receptores tipo Toll: mediadores clave de la detección de microbios. Curr. Opin. Immunol. 14, 103–110 (2002).

Ozinsky, A. et al. El repertorio para el reconocimiento de patrones de patógenos por parte del sistema inmunológico innato se define por la cooperación entre receptores de tipo toll. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 97, 13766–13771 (2000).

Janeway, C. A. Jr & amp Medzhitov, R. Reconocimiento inmune innato. Annu. Rev. Immunol. 20, 197–216 (2002).

Rosenberger, C. M., Scott, M. G., Gold, M. R., Hancock, R. E. y Finlay, B. B. Salmonella typhimurium la infección y la estimulación de lipopolisacáridos inducen cambios similares en la expresión génica de los macrófagos. J. Immunol. 164, 5894–904 (2000).

Nau, G. J. y col. Programas de activación de macrófagos humanos inducidos por patógenos bacterianos. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 99, 1503–1508 (2002).

Boldrick, J. C. et al. Programas de expresión génica estereotipada y específica en las respuestas inmunitarias innatas humanas a las bacterias. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 99, 972–977 (2002).

Sweet, M. J. et al. El factor estimulante de colonias-1 suprime las respuestas al ADN de CpG y la expresión del receptor 9 tipo toll, pero mejora las respuestas al lipopolisacárido en macrófagos murinos. J. Immunol. 168, 392–399 (2002).

Fitzgerald, K. A. et al. Se requiere Mal (tipo adaptador MyD88) para la transducción de señales del receptor 4 tipo Toll. Naturaleza 413, 78–83 (2001).

Horng, T., Barton, G. M. & amp Medzhitov, R. TIRAP: una molécula adaptadora en la vía de señalización Toll. Nature Immunol. 2, 835–841 (2001).

O'Neill, L. A. Transducción de señales de receptores tipo Toll y adaptación de la inmunidad innata: ¿un papel para Mal? Trends Immunol. 23, 383–384 (2002).

Ahmad-Nejad, P. et al. El CpG-DNA bacteriano y los lipopolisacáridos activan receptores tipo Toll en distintos compartimentos celulares. EUR. J. Immunol. 32, 1958–1968 (2002).

Underhill, D. M. y col. El receptor 2 tipo Toll se recluta en fagosomas de macrófagos y discrimina entre patógenos. Naturaleza 401, 811–815 (1999). Este documento es el primer informe que muestra que los TLR pueden transitar hacia los fagosomas.

Ernst, R. K., Guina, T. y Miller, S. I. Salmonella typhimurium remodelación de la membrana externa: papel en la resistencia a la inmunidad innata del huésped. Los microbios infectan. 3, 1327–1334 (2001).

Hajjar, A. M., Ernst, R. K., Tsai, J. H., Wilson, C. B. & amp Miller, S. I. El receptor 4 tipo Toll humano reconoce modificaciones de LPS específicas del huésped. Nature Immunol. 3, 354–359 (2002).

Sing, A. et al. Yersinia El antígeno V explota el receptor tipo toll 2 y CD14 para la inmunosupresión mediada por interleucina 10. J. Exp. Medicina. 196, 1017–1024 (2002).

Sing, A., Roggenkamp, ​​A., Geiger, A. M. y Heesemann, J. Yersinia enterocolitica la evasión de la respuesta inmune innata del huésped por la producción de macrófagos de IL-10 inducida por el antígeno V se anula en ratones deficientes en IL-10. J. Immunol. 168, 1315–1321 (2002).

Geijtenbeek, T. B. et al. Las micobacterias se dirigen a DC-SIGN para suprimir la función de las células dendríticas. J. Exp. Medicina. 197, 7–17 (2003). Las referencias 23-25 ​​describen nuevos mecanismos para la subversión de la señalización mediada por TLR por componentes bacterianos.

Dramsi, S. & amp Cossart, P. Listeriolysin O: una citolisina genuina optimizada para un parásito intracelular. J. Cell Biol. 156, 943–946 (2002).

O'Riordan, M., Yi, C. H., Gonzales, R., Lee, K. D. & amp Portnoy, D. A. Reconocimiento innato de bacterias por una vía de vigilancia citosólica de macrófagos. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 99, 13861–13866 (2002).

Inohara, N. et al. Reconocimiento del huésped del dipéptido de muramil bacteriano mediado a través de NOD2. Implicaciones para la enfermedad de Crohn. J. Biol. Chem. 278, 5509–5512 (2003).

Girardin, S. E. et al. CARD4 / Nod1 media la activación de NF-κB y JNK por invasiva Shigella flexneri. Rep. EMBO 2, 736–742 (2001).

Underhill, D. M. & amp Ozinsky, A. Fagocitosis de microbios: complejidad en acción. Annu. Rev. Immunol. 20, 825–852 (2002).

García-García, E. y Rosales, C. Transducción de señales durante la fagocitosis mediada por receptores Fc. J. Leukoc. Biol. 72, 1092–1108 (2002).

Sansonetti, P. Fagocitosis de patógenos bacterianos: implicaciones en la respuesta del huésped. Semin. Immunol. 13, 381–390 (2001).

Celli, J. & amp Finlay, B. B. Evitación bacteriana de la fagocitosis. Trends Microbiol. 10, 232–237 (2002).

Ernst, J. D. Inhibición bacteriana de la fagocitosis. Cell Microbiol. 2, 379–386 (2000).

Shao, F., Merritt, P. M., Bao, Z., Innes, R. W. y Dixon, J. E. A Yersinia efector y un Pseudomonas La proteína avirulencia define una familia de cisteína proteasas que funcionan en la patogénesis bacteriana. Celda 109, 575–588 (2002).

Shao, F. y col. Caracterización bioquímica de la Yersinia Proteasa YopT: sitio de escisión y elementos de reconocimiento en Rho GTPasas. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 100, 904–909 (2003). Junto con la referencia 35, estos autores identifican la actividad y la especificidad del sustrato de Yersinia proteasa YopT.

Cornelis, G. R. El Yersinia Armamento Ysc – Yop 'tipo III'. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 3, 742–752 (2002).

Celli, J., Olivier, M. & amp Finlay, B. B. Enteropatógeno Escherichia coli Interviene en la antifagocitosis mediante la inhibición de las vías dependientes de la PI 3-quinasa. EMBO J. 20, 1245–1258 (2001).

Wurzner, R. Evasión de patógenos al evitar el reconocimiento o la erradicación por complemento, en parte mediante mimetismo molecular. Mol. Immunol. 36, 249–260 (1999).

Simons, K. & amp Ehehalt, R. Colesterol, balsas lipídicas y enfermedades. J. Clin. Invertir. 110, 597–603 (2002).

Duncan, M. J., Shin, J. S. & amp Abraham, S. N. Entrada microbiana a través de caveolas: variaciones sobre un tema. Celda. Microbiol. 4, 783–791 (2002).

Rosenberger, C. M., Brumell, J. H. & amp Finlay, B. B. Patogénesis microbiana: balsas lipídicas como portales de patógenos. Curr. Biol. 10, R823-R825 (2000).

Baorto, D. M. y col. La supervivencia de las enterobacterias que expresan FimH en los macrófagos depende del tráfico de glicolípidos. Naturaleza 389, 636–639 (1997).

Hellwig, S. M. y col. Dirigirse a los receptores Fcγ, pero no a CR3 (CD11b / CD18), aumenta el aclaramiento de Bordetella pertussis. J. Infect. Dis. 183, 871–879 (2001).

Caron, E. & amp Hall, A. Identificación de dos mecanismos distintos de fagocitosis controlados por diferentes Rho GTPasas. Ciencias 282, 1717–1721 (1998).

Amer, A. O. & amp Swanson, M. S. Un fagosoma propio: una guía microbiana para la vida en el macrófago. Curr. Opin. Microbiol. 5, 56–61 (2002).

Roy, C. R. Explotación del retículo endoplásmico por patógenos bacterianos. Trends Microbiol. 10, 418–424 (2002).

Meresse, S. et al. Controlar la maduración de las vacuolas que contienen patógenos: una cuestión de vida o muerte. Nature Cell Biol. 1, E183-E188 (1999).

Swanson, M. S. & amp Fernandez-Moreia, E. Una estrategia microbiana para multiplicarse en macrófagos: la pausa embarazada. Tráfico 3, 170–177 (2002).

Nagai, H., Kagan, J. C., Zhu, X., Kahn, R. A. & amp Roy, C. R. Un factor de intercambio de nucleótidos de guanina bacteriano activa ARF en Legionella fagosomas. Ciencias 295, 679–682 (2002).

Kagan, J. C. y Roy, C. R. Legionella los fagosomas interceptan el tráfico vesicular desde los sitios de salida del retículo endoplásmico. Nature Cell Biol. 4, 945–954 (2002). Las referencias 50 y 51 caracterizan cómo el tráfico fagolisosómico se ve alterado por Legionella proteínas de virulencia y da como resultado un compartimento intracelular único que permite la replicación bacteriana.

Ruiz-Albert, J. et al. Las actividades complementarias de SseJ y SifA regulan la dinámica de la Salmonella typhimurium membrana vacuolar. Mol. Microbiol. 44, 645–661 (2002).

Ferrari, G., Langen, H., Naito, M. & amp Pieters, J. Una proteína de recubrimiento en fagosomas implicada en la supervivencia intracelular de micobacterias. Celda 97, 435–447 (1999).

Sturgill-Koszycki, S. et al. Falta de acidificación en Mycobacterium fagosomas producidos por exclusión de la protón-ATPasa vesicular. Ciencias 263, 678–681 (1994).

Russell, D. G. Tuberculosis micobacteriana: aquí hoy y aquí mañana. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 2, 569–577 (2001).

Fratti, R. A., Backer, J. M., Gruenberg, J., Corvera, S. & amp Deretic, V. Papel de los efectores fosfatidilinositol 3-quinasa y Rab5 en la biogénesis fagosómica y la detención de la maduración del fagosoma micobacteriano. J. Cell Biol. 154, 631–644 (2001). Los autores identifican la etapa discreta del tráfico fagolisosómico interferido por el M. tuberculosis glicolípido ManLAM.

Vázquez-Torres, A. et al. Salmonela Evasión dependiente de isla 2 de patogenicidad del fagocito NADPH oxidasa. Ciencias 287, 1655–1658 (2000).

Gallois, A., Klein, J. R., Allen, L. A., Jones, B. D. y Nauseef, W. M. Salmonela El sistema de secreción de tipo III codificado en isla 2 de patogenicidad media la exclusión del ensamblaje de NADPH oxidasa de la membrana fagosómica. J. Immunol. 166, 5741–5748 (2001).

Chakravortty, D., Hansen-Wester, I. y Hensel, M. Salmonela isla de patogenicidad 2 media la protección de intracelulares Salmonela a partir de intermedios de nitrógeno reactivo. J. Exp. Medicina. 195, 1155–1166 (2002). Las referencias 57 a 59 identifican un nuevo mecanismo dependiente del factor de virulencia para Salmonela supervivencia dentro de los macrófagos: desviación de las enzimas responsables de las explosiones oxidativas y nitrosativas.

Ehrt, S. y col. Reprogramación del transcriptoma de macrófagos en respuesta al interferón-γ y Tuberculosis micobacteriana: funciones de señalización de la óxido nítrico sintasa-2 y la oxidasa de fagocitos. J. Exp. Medicina. 194, 1123–1140 (2001). Los autores utilizan perfiles de matriz de genes para determinar las contribuciones de IFN-γ y especies reactivas de oxígeno y nitrógeno en la configuración de las respuestas de los macrófagos a M. tuberculosis.

Gobert, A. P. y col. Helicobacter pylori La arginasa inhibe la producción de óxido nítrico por las células eucariotas: una estrategia para la supervivencia bacteriana. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 98, 13844–13849 (2001).

Schesser, K. y col. los yopJ el locus es necesario para Yersinia-inhibición mediada de la activación de NF-κB y expresión de citocinas: YopJ contiene un dominio eucariótico similar a SH2 que es esencial para su actividad represiva. Mol. Microbiol. 28, 1067–1079 (1998).

Orth, K. y col. Interrupción de la señalización por Yersinia efector YopJ, una proteasa proteasa similar a la ubiquitina. Ciencias 290, 1594–1597 (2000). Junto con la referencia 72, estos autores identifican y caracterizan el mecanismo de acción del Yersinia proteína de virulencia responsable del deterioro de la señalización de MAPK.

Pahlevan, A. A. et al. La acción inhibidora de Mycobacterium ulcerans factor soluble en la producción de citocinas de monocitos / células T y función de NF-κB. J. Immunol. 163, 3928–3935 (1999).

Kayal, S. et al. Listeriolisina O secretada por Listeria monocytogenes induce la señalización de NF-κB activando el complejo de quinasa IκB. Mol. Microbiol. 44, 1407–1419 (2002).

Mansell, A., Braun, L., Cossart, P. & amp O'Neill, L.A. Una función novedosa de InIB de Listeria monocytogenes: activación de NF-κB en macrófagos J774. Celda. Microbiol. 2, 127–136 (2000).

Rao, K. M. Activación de la quinasa MAP en macrófagos. J. Leukoc. Biol. 69, 3–10 (2001).

Valledor, A. F., Comalada, M., Xaus, J. & amp Celada, A. El curso temporal diferencial de la actividad quinasa regulada extracelular se correlaciona con la respuesta de los macrófagos hacia la proliferación o activación. J. Biol. Chem. 275, 7403–7409 (2000).

Rosenberger, C. M. & amp Finlay, B. B. Los macrófagos inhiben Salmonella typhimurium replicación a través de las actividades de la quinasa MEK / ERK y de la NADPH oxidasa del fagocito. J. Biol. Chem. 277, 18753–18762 (2002).

Abrami, L., Liu, S., Cosson, P., Leppla, S. H. & amp van der Goot, F. G. La toxina del ántrax desencadena la endocitosis de su receptor a través de un proceso dependiente de clatrina mediado por una balsa de lípidos. J. Cell Biol. 160, 321–328 (2003). Esta referencia caracteriza el mecanismo dependiente de la balsa de lípidos para la entrada de la toxina del ántrax en las células.

Park, J. M., Greten, F. R., Li, Z. W. & amp Karin, M. Apoptosis de macrófagos por factor letal del ántrax a través de la inhibición de la cinasa p38 MAP. Ciencias 297, 2048–2051 (2002). La referencia 71 describe cómo una de las subunidades de la toxina del ántrax, el factor letal, socava la señalización de los macrófagos al escindir una MAPK quinasa.

Orth, K. y col. Inhibición de la superfamilia de la proteína quinasa quinasa activada por mitógenos por Yersinia efector. Ciencias 285, 1920–1923 (1999).

Darnell, J. E. Jr., Kerr, I. M. & amp Stark, G. R. Jak-STAT vías y activación transcripcional en respuesta a IFN y otras proteínas de señalización extracelular. Ciencias 264, 1415–1421 (1994).

Decker, T., Stockinger, S., Karaghiosoff, M., Muller, M. & amp Kovarik, P. IFN y STAT en inmunidad innata a microorganismos. J. Clin. Invertir. 109, 1271–1277 (2002).

Boehm, U., Klamp, T., Groot, M. & amp Howard, J. C. Respuestas celulares al interferón-γ. Annu. Rev. Immunol. 15, 749–795 (1997).

Shtrichman, R. & amp Samuel, C. E. El papel del γ-interferón en la inmunidad antimicrobiana. Curr. Opin. Microbiol. 4, 251–259 (2001).

Tsang, A. W., Oestergaard, K., Myers, J. T. & amp Swanson, J. A. Tráfico de membrana alterado en macrófagos activados derivados de la médula ósea. J. Leukoc. Biol. 68, 487–494 (2000).

Adams, D. O. & amp Hamilton, T. A. La biología celular de la activación de macrófagos. Annu. Rev. Immunol. 2, 283–318 (1984).

Flynn, J. L. et al. Un papel esencial del interferón-γ en la resistencia a Tuberculosis micobacteriana infección. J. Exp. Medicina. 178, 2249–2254 (1993).

Huang, S. y col. Respuesta inmune en ratones que carecen del receptor de interferón-γ. Ciencias 259, 1742–1745 (1993).

Hussain, S., Zwilling, B. S. y Lafuse, W. P. Mycobacterium avium La infección de macrófagos de ratón inhibe la señalización de IFN-γ Janus quinasa-STAT y la inducción de genes mediante la regulación a la baja del receptor de IFN-γ. J. Immunol. 163, 2041–2048 (1999).

Ting, L. M., Kim, A. C., Cattamanchi, A. y Ernst, J. D. Tuberculosis micobacteriana inhibe las respuestas transcripcionales de IFN-γ sin inhibir la activación de STAT1. J. Immunol. 163, 3898–3906 (1999).

Kobayashi, K. y col. IRAK-M es un regulador negativo de la señalización del receptor tipo Toll. Celda 110, 191–202 (2002).

Wilson, M., Seymour, R. y Henderson, B. Perturbación bacteriana de las redes de citocinas. Infectar. Immun. 66, 2401–2409 (1998).

Hersh, D. y col. los Salmonela invasin SipB induce la apoptosis de los macrófagos uniéndose a la caspasa-1. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 96, 2396–2401 (1999).

Monack, D. M. y col. Salmonela explota la caspasa-1 para colonizar las placas de Peyer en un modelo murino de fiebre tifoidea. J. Exp. Medicina. 192, 249–258 (2000).

Sansonetti, P. J. et al. La activación de la caspasa-1 de IL-1β e IL-18 son esenciales para Shigella flexneri-inflamación inducida. Inmunidad 12, 581–590 (2000).

Weinrauch, Y. & amp Zychlinsky, A. La inducción de apoptosis por patógenos bacterianos. Annu. Rev. Microbiol. 53, 155–187 (1999).

Mosser, D. M. & amp Karp, C. L. Subversión mediada por receptores de la producción de citocinas de macrófagos por patógenos intracelulares. Curr. Opin. Immunol. 11, 406–411 (1999).

Redpath, S., Ghazal, P. & amp Gascoigne, N. R. Secuestro y explotación de IL-10 por patógenos intracelulares. Trends Microbiol. 9, 86–92 (2001).

Yrlid, U. y Wick, M. J. SalmonelaLa apoptosis inducida por macrófagos infectados da como resultado la presentación de un antígeno codificado por bacterias después de la absorción por las células dendríticas transeúntes. J. Exp. Medicina. 191, 613–624 (2000).

Boise, L. H. y Collins, C. M. Salmonela-muerte celular inducida: apoptosis, necrosis o muerte celular programada? Trends Microbiol. 9, 64–67 (2001).

Maksymowych, W. P. & amp Kane, K. P. Modulación bacteriana del procesamiento y presentación de antígenos. Los microbios infectan. 2, 199–211 (2000).

Hmama, Z., Gabathuler, R., Jefferies, W. A., de Jong, G. & amp Reiner, N. E. Atenuación de la expresión de HLA-DR por fagocitos mononucleares infectados con Tuberculosis micobacteriana está relacionado con el secuestro intracelular de heterodímeros inmaduros de clase II. J. Immunol. 161, 4882–4893 (1998).

Giacomini, E. et al. Infección de macrófagos humanos y células dendríticas con Tuberculosis micobacteriana induce una expresión génica diferencial de citocinas que modula la respuesta de las células T. J. Immunol. 166, 7033–7041 (2001).

VanHeyningen, T. K., Collins, H. L. y Russell, D. G. IL-6 producida por macrófagos infectados con Mycobacterium especie suprime las respuestas de las células T. J. Immunol. 158, 330–337 (1997).

Ullrich, H. J., Beatty, W. L. y Russell, D. G. Interacción de Mycobacterium aviumque contienen fagosomas con la vía de presentación del antígeno. J. Immunol. 165, 6073–6080 (2000).

Ramachandra, L., Noss, E., Boom, W. H. & amp Harding, C. V. Procesamiento de Tuberculosis micobacteriana el antígeno 85B implica la formación intrafagosómica de complejos péptido-complejo principal de histocompatibilidad II y es inhibido por bacilos vivos que disminuyen la maduración del fagosoma. J. Exp. Medicina. 194, 1421–1432 (2001).

Forestier, C., Deleuil, F., Lapaque, N., Moreno, E. y Gorvel, J. P. Brucella abortus El lipopolisacárido en los macrófagos peritoneales murinos actúa como un regulador descendente de la activación de las células T. J. Immunol. 165, 5202–5210 (2000).

Zhong, G., Fan, T. y Liu, L. Clamidia inhibe la expresión del complejo principal de histocompatibilidad clase II inducible por interferón-γ mediante la degradación del factor estimulante 1 aguas arriba. J. Exp. Medicina. 189, 1931–1938 (1999).

Zhong, G., Liu, L., Fan, T., Fan, P. & amp Ji, H. Degradación del factor de transcripción RFX5 durante la inhibición de la expresión de clase I del complejo de histocompatibilidad mayor constitutivo e inducible por interferón-γ en Clamidia-células infectadas. J. Exp. Medicina. 191, 1525–1534 (2000).

Jendro, M. C. et al. Infección de macrófagos derivados de monocitos humanos con Chlamydia trachomatis induce la apoptosis de las células T: un mecanismo potencial para la infección persistente. Infectar. Immun. 68, 6704–6711 (2000).

Schnare, M. y col. Los receptores tipo Toll controlan la activación de las respuestas inmunitarias adaptativas. Nature Immunol. 2, 947–950 (2001).

Pasare, C. y Medzhitov, R.Bloqueo dependiente de la vía de peaje de la supresión mediada por células T CD4 + CD25 + por células dendríticas. Ciencias 299, 1033–1036 (2003). Describe un mecanismo de la capacidad del reconocimiento innato de productos bacterianos para influir en la inmunidad adaptativa.

Fleming, S. D. & amp Campbell, P. A. Algunos macrófagos matan Listeria monocytogenes mientras que otros no. Immunol. Rvdo. 158, 69–77 (1997).

Ravasi, T. et al. Generación de diversidad en el sistema inmunológico innato: la heterogeneidad de los macrófagos surge de la probabilidad de transcripción autónoma de genes de genes inducibles individuales. J. Immunol. 168, 44–50 (2002).

Wijburg, O. L., Simmons, C. P., van Rooijen, N. & amp Strugnell, R. A. Doble función para los macrófagos en vivo en patogenia y control de murinos Salmonella enterica var. Typhimurium infecciones. EUR. J. Immunol. 30, 944–953 (2000).

Miller, M. J., Wei, S. H., Parker, I. & amp Cahalan, M. D. Imágenes de dos fotones de la motilidad de los linfocitos y la respuesta del antígeno en un ganglio linfático intacto. Ciencias 296, 1869–1873 (2002).

Stoll, S., Delon, J., Brotz, T. M. & amp Germain, R. N. Imágenes dinámicas de interacciones entre células T y células dendríticas en los ganglios linfáticos. Ciencias 296, 1873–1876 (2002).


¿Se seleccionan los antígenos microbianos? - biología

a Vacunas Novartis, Centro de Investigación, Via Fiorentina 1, 53100 Siena, Italia
Correo electrónico: [email protected]

Abstracto

Los carbohidratos, en forma de oligosacáridos, polisacáridos y lipopolisacáridos, son componentes ubicuos de la superficie celular de las bacterias. En los últimos 30 años, las vacunas a base de polisacáridos han demostrado ser muy seguras y eficaces contra infecciones bacterianas como la meningitis y la neumonía. Los analizadores de resonancia de plasmón de superficie (SPR) han surgido como herramientas poderosas para la caracterización de interacciones biomoleculares sin etiquetas, lo que permite monitorear la dinámica de la formación y disociación de complejos en tiempo real. Actualmente hay disponible una amplia variedad de chips sensores para muchas aplicaciones. No obstante, los biosensores con funcionalidades nucleofílicas, como los grupos amino, podrían ser útiles para ampliar la aplicabilidad de la SPR. Utilizando ejemplos seleccionados, esta revisión ofrece una descripción general de las aplicaciones importantes de la SPR de flujo convencional para investigar las interacciones específicas de los antígenos de polisacáridos bacterianos. SPR ha logrado un progreso significativo en las últimas dos décadas y ahora se está convirtiendo en una tecnología relevante para el desarrollo de ensayos inmunológicos para la caracterización en profundidad de los antígenos de carbohidratos.


15 alternativas de antibióticos contra la infección microbiana:

Vacuna:

Los inmunomoduladores proporcionan una gran eficacia contra las enfermedades microbianas al inducir y mejorar una respuesta inmunitaria. Los inmunomoduladores incluyen vacunas y varios agentes farmacéuticos entre los que la vacuna es el inmunomodulador más importante.

La vacuna consiste en suspensiones de microorganismos muertos, microorganismos vivos atenuados u organismos vivos totalmente virulentos o fracciones de microorganismos que se administran para producir o aumentar artificialmente la inmunidad a una enfermedad en particular. Las vacunas incluyen vacuna viva atenuada, vacuna muerta, vacuna de subunidad viral, vacunas de ácido nucleico y vacuna conjugada.

La vacuna viva atenuada es la preparación de bacterias, virus u otros agentes vivos pero atenuados (debilitados). Cuando se administran por la ruta apropiada al cuerpo humano, causan una infección leve o subclínica y, por lo tanto, estimulan una respuesta inmune contra estas infecciones.

Estas vacunas brindan inmunidad de por vida al cuerpo. El ejemplo incluye la vacuna contra la polio Sabin contra el sarampión, las paperas y la rubéola (MMR) BCG contra Mycobacterium bovis.

La vacuna muerta es la preparación de microbios completamente muertos por fenol, formaldehído o por calor. Estas vacunas no brindan inmunidad de por vida al cuerpo ya que su genoma no se puede replicar porque están muertas. Ejemplo: vacuna contra la poliomielitis, vacuna contra la rabia, vacuna contra la influenza.

Las vacunas de toxoides son la preparación de toxinas inactivadas producidas por patógenos. La toxina derivada de bacterias se inactiva mediante calor o químico (formaldehído) para eliminar la toxicidad sin eliminar la inmunogenicidad. Ejemplo de toxoide de botulismo, tétanos y difteria

Otras vacunas incluyen la vacuna de subunidad viral, las vacunas de ácido nucleico y la vacuna conjugada.

Otros inmunomoduladores:

La inmunomodulación implica la modificación de la inmunidad a un microorganismo mediante el uso de citocinas o inhibidores de citocinas, la modificación de la inmunidad a un antígeno específico mediante el uso de interferón. Existen variedades de inmunoestimulantes, pero los inmunoestimulantes más utilizados son nucleótidos, timosina, y aceite de oregano. Otro inmunoestimulante como β-1, 3/1, 6-glucano también muestra beneficios para la salud al inducir una respuesta inmune contra la enfermedad bacteriana.

Virus del fago:

La terapia con fagos ahora se considera la mejor alternativa antibiótica. Porque son los virus que causan daño a la célula bacteriana. Tienen muchas ventajas sobre los antibióticos.

Los fagos no causan daño a la célula huésped normal porque se replican en el sitio de la infección. Cada fago está limitado a una cepa específica de bacterias. Para que no dañen a las bacterias beneficiosas.

Endolisinas:

Las endolisinas (# 8211 liberadas por el virus del fago) son las enzimas que degradan el peptidoglicano de la pared celular bacteriana para permitir la liberación de nuevos fagos de las bacterias. Las endolisinas incluyen glucosidasa, amidasa, endopeptidasa y transglicosilasa que son muy eficaces contra varios microorganismos como Staphylococcus, Bacillus anthracis, L. monocytogenes y Clostridium butyricum.

Por ejemplo, Endolysin PAL tiene el potencial de matar el estreptococo del grupo A responsable de causar amigdalitis y otras infecciones. La amidasa PAL y la endopeptidasa Cpl-1 reducen la incidencia de enfermedad neumocócica tanto local como sistémica. La endolisina LysK muestra una buena actividad lítica contra nueve estafilococos, incluidos los resistentes a la meticilina. S. aureus. La endolisina PlyV12 mata Enterococos resistente a la vancomicina E. faecalis, y E. faecium.

En comparación con la terapia con fagos, las endolisinas brindan más potencial para matar cepas susceptibles rápidamente con un espectro antibacteriano más amplio.

Hidrolasas de peptidoglicano asociadas a viriones de bacteriófagos (VAPGH):

La hidrolasa peptidoglicano asociada al virión bacteriófago (VAPGH) es un tipo de enzima liasa que hidroliza el peptidoglicano bacteriano para facilitar la entrada de fagos en las células bacterianas. Estas enzimas son estables a altas temperaturas conservando sus actividades antimicrobianas.

La proteína P5 del fago phi-6 exhibe actividad lítica contra Pseudomonas, S. typhimurium, E. coli, Proteus vulgarisy otras bacterias Gram negativas

La proteína Gp181 del fago KZ muestra actividad antibacteriana contra Ralstonia solanacearum y Yersinia.

La proteína gp36 del fago KMV es capaz de matar P. aeruginosa y E. coli.

La proteína HydH5 del fago phiIPLA88, la proteína 17 del fago P68 y la proteína gp61 del fago phiMR11 demuestran una actividad lítica contra S. aureus incluyendo MRSA.

AMPS sintetizados ribosómicamente:

Los AMP sintetizados ribosómicamente se sintetizan en diversas fuentes de organismos vivos, como plantas, insectos, bacterias, mamíferos, anfibios, etc. Estos AMP tienen un amplio espectro de actividades anticelulares, ya que son antibacterianos, antimicóticos, antiprotozoarios, antivírico y antineoplásico. La carga positiva de estos péptidos es principalmente responsable del daño estructural de las membranas, ya que se une a las moléculas de fosfolípidos cargadas negativamente en las membranas de las células bacterianas.

La bacteriocina es un buen ejemplo de AMP sintetizados ribosómicamente que son producidos por bacterias y activos contra bacterias estrechamente relacionadas. Hay muchos tipos de bacteriocinas como lacticina, fermenticina, nisina, lactocina, helveticina, thuricina, sakacina, plantacina, subticina, etc.

Las bacteriocinas muestran actividades antimicrobianas a través de varios mecanismos de acción, como al hacer agujeros en la membrana celular, al dirigirse al lípido II de la maquinaria de biosíntesis de peptidoglucanos, al interferir con el ADN, el ARN y el metabolismo de las proteínas.

MccB17 provoca la inhibición del superenrollamiento del ADN mediado por la ADN girasa, lo que bloquea la replicación del ADN. MccC7-C51 inhibe la función de la aspartil-tRNA sintetasa, interfiriendo así con la síntesis de mRNA.

Los AMPS no sintetizados ribosómicamente:

El péptido antimicrobiano no ribosómico (AMP) como la gramicidina, la polimixina, la bacitracina y el péptido de azúcar son producidos por bacterias.

Polimixina de B. polymyxa Causa un efecto antimicrobiano al destruir las membranas celulares bacterianas en muchas bacterias Gram-negativas, como P. aeruginosa, E. coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus y Salmonella.

Bacitracina secretada por B. subtilis y B. licheniformise inhibe la síntesis de peptidoglicanos de la pared celular y oligosacáridos del núcleo de glicoproteínas en bacterias Gram-positivas. La bacitracina zinc y la bacitracina metilen salicílico ácido se han utilizado como aditivos para piensos en EE.UU. y China desde 1960 y 1990, respectivamente.

Probióticos:

Los probióticos son los microorganismos que benefician la salud del huésped al suprimir los microorganismos patógenos. Inhiben el crecimiento de los patógenos al secretar diversas sustancias antimicrobianas como bacteriocinas, microcinas y otros compuestos orgánicos.

Muchos microorganismos se utilizan como probióticos como Bacillus, Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Pediococcus, Bifidobacterium, Bacteroides, Pseudomonas, levadura, Aspergillus y Trichoderma, etc.

Algunos de los microorganismos se utilizan como aditivos microbiológicos para piensos, como B. cereus var. toyoi, B. licheniformis, B. subtilis, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. farciminis, L. plantarum, L. rhamnosus, Pediococcus acidilactici, Streptococcus infantarius, y algunos hongos como Saccharomyces cerevisiae y kluyveromyces.

Prebióticos:

Los prebióticos no son microbios como los probióticos, sino que son componentes alimenticios no digeribles. Las fibras prebióticas permanecen sin digerir en el intestino delgado y se fermentan en el colon grueso. Este proceso de fermentación proporciona nutrientes para las bacterias beneficiosas y aumenta la cantidad de estas bacterias. La fibra prebiótica actúa como fertilizante para las bacterias deseables.

Los prebióticos más conocidos son los oligosacáridos, polisacáridos, extractos de plantas naturales, hidrolizados de proteínas, polioles, etc. El uso de prebióticos como aditivos alimentarios se inició a finales de la década de 1990 en China.

La prebiotina beneficia de forma selectiva a la salud al apoyar el crecimiento de bacterias beneficiosas e inhibir el crecimiento de bacterias dañinas.

Simbióticos:

Los simbióticos son la preparación combinada de probióticos y prebióticos. La administración simultánea de probióticos y prebióticos confiere un papel doble a las células huésped. Hay muchos informes beneficiosos de simbióticos para mejorar la respuesta inmune, reducir la diarrea, etc.

Fitobióticos / Extractos de plantas:

Los extractos de plantas, también conocidos como fitobióticos, se han utilizado tradicionalmente como agentes antimicrobianos durante muchos años. Hay varios fitoquímicos antimicrobianos, como fenólicos / polifenoles, terpenoides / aceites esenciales, alcaloides, lectinas / polipéptidos. La mayor parte del extracto vegetal son metabolitos secundarios, como terpenoides (mono y sesquiterpenos, esteroides, etc.), fenólicos (taninos), glucósidos y alcaloides (presentes como alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, éteres, lactonas).

Los fitoquímicos muestran su actividad antimicrobiana mediante diferentes mecanismos de acción. Por ejemplo, la criptolepina provoca la inhibición de la topoisomerasa y las saponinas dañan la membrana celular y el consiguiente colapso de las células.

El extracto vegetal no confiere efectos secundarios a la célula huésped cuando se utiliza como agente antimicrobiano.

Inhibidores de detección de quórum:

Los inhibidores de detección de quórum (QSI) provocan la inhibición de la detección de quórum (QS) al bloquear el sistema QS. Hay tres tipos de inhibidores de detección de quórum como:

  • QSI no peptídicos: análogos de AHL (lactonas de N-acil homoserina)
  • Péptidos y homólogos de AIP (péptido autoinductor) # 8211
  • Proteína QSI y # 8211 QS que apaga enzimas y anticuerpos que apagan QS.

La furanona utilizada en ratones reduce la virulencia de P. aeruginosa y apolipoproteína B (ApoB) que se une con moléculas AIP1 de S. aureus, efectivamente disminuye su detección de quórum.

Inhibidores de biopelículas:

La inhibición de la formación de biopelículas es muy esencial para combatir las enfermedades bacterianas porque exhiben una mayor resistencia a los antibióticos. Hay varios inhibidores que disminuyen o previenen la infección bacteriana al inhibir la formación de la matriz de la biopelícula o al disolverla. Estos inhibidores, por ejemplo, oxazolidinonas y tetraciclinas provocan la inhibición de la síntesis de proteínas, los lipopéptidos y glicopéptidos provocan la destrucción de la membrana celular y la rifampicina provoca la inhibición de la síntesis de ADN y ARN para destruir la matriz de la biopelícula estafilocócica.

Las fluoroquinolonas en combinación con macrólidos o fosfomicina reducen la infección del tracto urinario al disolver o inhibir la matriz de la biopelícula.

La combinación de uroquinasa o lumbroquinasa con fleroxacina aumenta la destrucción de P. aeruginosa biopelículas degradando el complejo polisacárido-proteína en las biopelículas bacterianas e inhibiendo la síntesis de ADN bacteriano.

La combinación del inhibidor de la bomba de eflujo con miconazol puede eliminar eficazmente Candida albicans de la matriz de la biopelícula.

El uso de enzimas como inhibidores de detección de quórum mejora la susceptibilidad de la biopelícula al disolver la matriz de la biopelícula. Esta enzima incluye polisacárido hidrolasas, DNasas, proteasas y alginato liasa. Varios estudios muestran que la aplicación de DNasa y alginato liasa aumenta la eficacia de la tobramicina contra Pseudomonas aeruginosa biopelículas al aumentar la capacidad de los antibióticos para penetrar en la biopelícula para disolverla.

Inhibidores de la virulencia bacteriana:

Destruir la virulencia inhibiendo las toxinas bacterianas puede ser una nueva estrategia para combatir la enfermedad bacteriana. Toxinas del ántrax compuestas por toxinas letales (LF), factor de edema (EF), antígenos protectores (PA) y otros componentes. Factor letal (LF), factor de edema (EF en combinación con antígenos protectores (AP) provoca un efecto patológico. El hidroxamato y el cisplatino son dos inhibidores de la virulencia bacteriana que se unen al sitio activo de esta proteína e inhiben la toxicidad de las toxinas letales (LF). ), factor de edema (EF), antígenos protectores (PA).

La colestiramina también alivia la toxicidad de la toxina clostridial evitando así su adsorción a las células epiteliales intestinales.

El acil salicilaldehído que inhibe el sistema de secreción de tipo 3 previene la patogenicidad de Salmonela y Yersinia pseudotuberculosis.

Virstatin bloquea la expresión de la toxina y pilus de Vibrio cholera, inhibiendo así el crecimiento de V. cholerae en el intestino.

Alimentar enzimas:

Las enzimas alimentarias inhiben la proliferación de bacterias dañinas en el intestino. Lo hacen provocando la digestión y reduciendo la cantidad de nutrientes no digeridos en el colon grande. Porque los nutrientes no digeridos son esenciales para el crecimiento bacteriano.

Las enzimas alimentarias comúnmente utilizadas son la mezcla de una variedad de glicanasas y fitasa. Hoy en día, muchas industrias producen enzimas sintetizadas recombinantes como fitasas y carbohidrasas y las venden como aditivos para piensos.

La fitasa juega un papel importante en la digestibilidad del calcio, fósforo y minerales y causa la producción de mucina intestinal y las pérdidas endógenas, apoyando el crecimiento de bacterias beneficiosas de forma selectiva. La xilanasa es un aditivo de la dieta a base de trigo que reduce los efectos patológicos de C. perfringens en pollos de engorde.


PROPIEDADES Y TIPOS DE ANTÍGENOS

Un antígeno se define como cualquier sustancia que puede estimular a nuestro cuerpo para que produzca una respuesta inmunitaria contra esa sustancia.

Ejemplo de bacterias, virus, productos químicos

PROPIEDADES DE LOS ANTÍGENOS

  1. Los antígenos son de naturaleza extraña.
  2. Los antígenos son químicos (proteínas, polisacáridos)
  3. Los antígenos tienen una masa molecular mínima de 5000 Da.
  4. La compleja estructura de un antígeno define su inmunogenicidad (capacidad de inducir una respuesta inmunitaria)
  5. Los antígenos son especies, órganos específicos.

Estructura del antígeno

La estructura de un antígeno se caracteriza por la capacidad de los antígenos para unirse al sitio de unión al antígeno de un anticuerpo. Un antígeno se puede diferenciar por la masa molecular. En la mayoría de los casos, los antígenos son proteínas. Puede incluir cápsulas, flagelos u otros microorganismos. Los antígenos pueden ser lípidos (por lo general, los lípidos no son inmunogénicos, pero pueden funcionar como antígenos y se conocen como Haptens).


Contenido

La variación antigénica en bacterias se demuestra mejor por especies del género. Neisseria (más destacado, Neisseria meningitidis y Neisseria gonorrhoeae, el gonococcus) especies del género Estreptococo y el Mycoplasma. los Neisseria las especies varían sus pili (polímeros proteicos formados por subunidades llamadas pilina que juegan un papel crítico en la adhesión bacteriana y estimulan una respuesta inmune vigorosa del huésped) y los estreptococos varían su proteína M.

En la bacteria Borrelia burgdorferi, la causa de la enfermedad de Lyme, la lipoproteína de superficie VlsE puede sufrir una recombinación que da como resultado una diversidad antigénica. La bacteria lleva un plásmido que contiene quince silenciosos. vls casetes y una copia funcional de vlsE. Los segmentos de los casetes silenciosos se recombinan con el gen vlsE, generando variantes del antígeno de lipoproteína de superficie. [7]

La variación antigénica es empleada por varios parásitos protozoarios diferentes. Trypanosoma brucei y Plasmodium falciparum son algunos de los ejemplos mejor estudiados.

Trypanosoma brucei Editar

Trypanosoma brucei, el organismo que causa la enfermedad del sueño,

se replica extracelularmente en el torrente sanguíneo de los mamíferos infectados y está sujeto a numerosos mecanismos de defensa del huésped, incluido el sistema del complemento y los sistemas inmunitarios innato y adaptativo. Para protegerse, el parásito se decora con una capa densa y homogénea (

En las primeras etapas de la invasión, la capa de VSG es suficiente para proteger al parásito de la detección inmune. El anfitrión finalmente identifica al VSG como un antígeno extraño y lanza un ataque contra el microbio. Sin embargo, el genoma del parásito tiene más de 1,000 genes que codifican diferentes variantes de la proteína VSG, ubicadas en la porción subtelomérica de cromosomas grandes o en cromosomas intermedios. Estos genes VSG se activan por conversión de genes en un orden jerárquico: primero se activan los VSG teloméricos, seguidos por los VSG de matriz y, finalmente, los VSG pseudogénicos. [8] Solo se expresa una VSG en un momento dado. Cada nuevo gen se convierte a su vez en un sitio de expresión (ES) de VSG. [9] Este proceso depende parcialmente de la recombinación homóloga de ADN, que está mediada en parte por la interacción del T. brucei Gen BRCA2 con RAD51 (sin embargo, este no es el único mecanismo posible, ya que las variantes de BRCA2 todavía muestran algunos cambios de VSG). [9]

Además de la recombinación homóloga, la regulación transcripcional también es importante en el cambio de antígeno, ya que T. brucei tiene múltiples sitios de expresión potenciales. Se puede seleccionar un nuevo VSG mediante la activación transcripcional de un ES previamente silencioso o mediante la recombinación de una secuencia de VSG en el ES activo (ver figura, "Mecanismos de cambio de VSG en T. brucei"). [8] Aunque los desencadenantes biológicos que dan como resultado el cambio de VSG no se conocen completamente, el modelo matemático sugiere que la aparición ordenada de diferentes variantes de VSG está controlada por al menos dos factores clave derivados del parásito: tasas de activación diferencial de VSG del parásito y diferenciación de parásitos dependiente de la densidad. [10] [11]

Plasmodium falciparum Editar

Plasmodium falciparum, el principal agente etiológico de la malaria humana, tiene un ciclo de vida muy complejo que ocurre tanto en humanos como en mosquitos. Mientras está en el huésped humano, el parásito pasa la mayor parte de su ciclo de vida dentro de las células hepáticas y los eritrocitos (a diferencia de T. brucei que permanece extracelular). Como resultado de su nicho principalmente intracelular, las células huésped parasitadas que exhiben proteínas del parásito deben modificarse para evitar la destrucción por las defensas inmunitarias del huésped. En el caso de Plasmodium, esto se logra a través del doble propósito Plasmodium falciparum proteína de membrana de eritrocitos 1 (PfEMP1). PfEMP1 está codificado por la diversa familia de genes conocida como var familia de genes (aproximadamente 60 genes en total). La diversidad de la familia de genes aumenta aún más a través de varios mecanismos diferentes, incluido el intercambio de información genética en los loci teloméricos, así como la recombinación meiótica. La proteína PfEMP1 sirve para secuestrar los eritrocitos infectados de la destrucción esplénica a través de la adhesión al endotelio. Además, el parásito puede evadir los mecanismos de defensa del huésped cambiando qué var El alelo se usa para codificar la proteína PfEMP1. [12] Me gusta T. brucei, cada parásito expresa múltiples copias de una proteína idéntica. Sin embargo, a diferencia de T. brucei, el mecanismo por el cual var el cambio ocurre en P. falciparum se cree que es puramente transcripcional. [13] Var Se ha demostrado que el cambio tiene lugar poco después de la invasión de un eritrocito por un P. falciparum parásito. [14] El análisis de hibridación fluorescente in situ ha demostrado que la activación de var Los alelos están relacionados con la posición alterada del material genético en distintas áreas "transcripcionalmente permisivas". [15]

Las diferentes familias de virus tienen diferentes niveles de capacidad para alterar sus genomas y engañar al sistema inmunológico para que no los reconozca. Algunos virus tienen genomas relativamente invariables, como los paramixovirus, mientras que otros, como la influenza, tienen genomas que cambian rápidamente y que inhiben nuestra capacidad para crear vacunas duraderas contra la enfermedad. Los virus en general tienen una tasa de mutación de sus genomas mucho más rápida que las células humanas o bacterianas. En general, los virus con genomas más cortos tienen tasas de mutación más rápidas que los genomas más largos, ya que tienen una tasa de replicación más rápida. [16] Clásicamente se pensaba que los virus con un genoma de ARN siempre tenían una tasa más rápida de variación antigénica que aquellos con un genoma de ADN porque la ARN polimerasa carece de un mecanismo para verificar errores en la traducción, pero el trabajo reciente de Duffy et al. muestra que algunos virus de ADN tienen las mismas tasas altas de variación antigénica que sus contrapartes de ARN. [16] La variación antigénica dentro de los virus se puede clasificar en 6 categorías diferentes llamadas deriva antigénica, desplazamiento, elevación de la grieta, tamizado y obsequio.

Rift antigénico: recombinación de un gen viral. Esto ocurre cuando nuevamente hay dos células virales que infectan la misma célula huésped. En este caso, los virus se recombinan con partes de cada gen creando un nuevo gen en lugar de simplemente cambiar genes. La recombinación se ha estudiado ampliamente en cepas de influenza aviar en cuanto a cómo la genética del H5N1 ha cambiado con el tiempo. [17]

Deriva antigénica: mutaciones puntuales que se producen a través de la replicación imperfecta del genoma viral. Todos los virus exhiben una deriva genética a lo largo del tiempo, pero la cantidad que pueden derivar sin incurrir en un impacto negativo en su estado físico varía de una familia a otra.

Cambio antigénico: reordenamiento del genoma viral que se produce cuando una sola célula huésped se infecta con dos células virales. A medida que las células virales pasan por la replicación, se reordenan y los genes de las dos especies se mezclan y crean 256 nuevas variaciones del virus. Esto ocurre en la influenza cada dos décadas.

Tamiz antigénico: transmisión directa con una cepa zoonótica de un virus. Esto ocurre cuando un humano se infecta durante un evento de desbordamiento.

Elevación antigénica: transmisión viral de un gen derivado del hospedador. Algunos virus roban genes del huésped y luego los incorporan a su propio genoma viral, codificando genes que a veces les dan una mayor virulencia. Un ejemplo de esto es el virus de la viruela vaccinia que codifica un factor de crecimiento viral que es muy similar al factor de crecimiento humano y se cree que fue robado del genoma humano. [18]

Regalo antigénico: ocurre cuando los humanos modifican deliberadamente el genoma de un virus, ya sea en un laboratorio o para hacer un arma biológica.

Virus de la influenza Editar

Las propiedades antigénicas de los virus de la influenza están determinadas tanto por la hemaglutinina como por la neuraminidasa. Las proteasas específicas del huésped escinden el péptido único HA en dos subunidades HA1 y HA2. El virus se vuelve muy virulento si los aminoácidos en los sitios de escisión son lipofílicos. La presión de selección en el entorno selecciona cambios antigénicos en los determinantes de antígeno de HA, que incluye lugares que experimentan evolución adaptativa y ubicaciones antigénicas que experimentan sustituciones, lo que finalmente da como resultado cambios en la antigenicidad del virus. La glicosilación de HA no se correlaciona ni con la antigenicidad ni con la presión de selección. [19] La variación antigénica se puede clasificar en dos tipos, la deriva antigénica que resulta de un cambio en unos pocos aminoácidos y la variación antigénica que es el resultado de la adquisición de nuevas proteínas estructurales. Se requiere una nueva vacuna cada año porque el virus de la influenza tiene la capacidad de sufrir una deriva antigénica. El cambio antigénico se produce periódicamente cuando los genes de las proteínas estructurales se adquieren de otros huéspedes animales, lo que produce un cambio repentino y dramático en el genoma viral. La recombinación entre los segmentos que codifican la hemaglutinina y la neuraminidasa de los segmentos del virus de la influenza aviar y humana ha dado lugar a epidemias de influenza en todo el mundo denominadas pandemias, como la gripe asiática de 1957, cuando se adquirieron 3 genes de virus aviares euroasiáticos y se reagruparon con 5 segmentos genéticos del virus de la influenza en circulación. cepas humanas. Otro ejemplo proviene de la gripe de Hong Kong de 1968, que adquirió 2 genes mediante el reordenamiento de virus aviares euroasiáticos con los 6 segmentos de genes de cepas humanas circulantes.

Vacunación contra la influenza Editar

Después de la vacunación, las células plasmáticas secretoras de anticuerpos IgG + (ASC) aumentan rápidamente y alcanzan un nivel máximo el día 7 antes de regresar a un nivel mínimo el día 14. Las células B de memoria específicas de influenza alcanzan su máximo en el día 14-21. Los anticuerpos secretados son específicos del virus de la vacuna. Además, la mayoría de los anticuerpos monoclonales aislados tienen afinidades de unión contra HA y el resto demuestra afinidad contra NA, nucleoproteína (NP) y otros antígenos. Estos anticuerpos monoclonales humanos de alta afinidad se pueden producir dentro de un mes después de la vacunación y, debido a su origen humano, tendrán muy pocos efectos secundarios relacionados con los anticuerpos en humanos, si es que tienen alguno. Potencialmente, pueden usarse para desarrollar una terapia de anticuerpos pasiva contra la transmisión del virus de la influenza.

Cartografía de la evolución antigénica Editar

La capacidad de un anticuerpo antivírico para inhibir la hemaglutinación se puede medir y utilizar para generar un mapa bidimensional utilizando un proceso llamado cartografía antigénica de modo que se pueda visualizar la evolución antigénica. Estos mapas pueden mostrar cómo los cambios en los aminoácidos pueden alterar la unión de un anticuerpo a la partícula del virus y ayudar a analizar el patrón de evolución genética y antigénica. Hallazgos recientes muestran que, como resultado de la variación antigénica impulsada por anticuerpos en un dominio del sitio H1 de hemaglutinina Sa, puede producirse una mutación compensadora en NA que conduzca a una variación antigénica de NA. Como consecuencia, se desarrolla farmacorresistencia a los inhibidores de NA. Tal fenómeno puede enmascarar la evolución de la evolución de NA en la naturaleza porque la resistencia a los inhibidores de NA podría deberse al escape de HA impulsado por anticuerpos. [20]

VIH-1 Editar

El principal desafío para controlar la infección por VIH-1 a largo plazo es el escape inmunológico. La extensión y la frecuencia a la que un epítopo será el objetivo de un alelo de HLA particular difiere de una persona a otra. Además, como consecuencia de la inmunodominancia, la respuesta CTL de un individuo se limita a unos pocos epítopos de un alelo HLA específico, aunque se expresan seis alelos HLA de clase 1. Aunque la respuesta de CTL en la fase aguda se dirige contra un número limitado de epítopos, el repertorio epitópico aumenta con el tiempo debido al escape viral. Además, la coevolución de aminoácidos es un tema desafiante que debe abordarse. Por ejemplo, una sustitución en un sitio particular da como resultado una mutación secundaria o compensadora en otro sitio. Un descubrimiento invaluable fue que cuando se aplica una presión selectiva, se puede predecir el patrón de evolución del VIH-1. En los individuos que expresan un alelo protector HLA B * 27, la primera mutación que ocurre en el epítopo Gag KK10 está en la posición 6 de L a M y después de varios años hay un cambio en la posición 2 de R a K. Por lo tanto, el conocimiento de la previsibilidad de las vías de escape se puede utilizar para diseñar inmunógenos. [21] La región gp120 de la Env del VIH-1 que entra en contacto con CD4, su receptor primario, está funcionalmente conservada y es vulnerable a anticuerpos neutralizantes como el anticuerpo monoclonal b12. Hallazgos recientes muestran que la resistencia a la neutralización por b12 fue el resultado de sustituciones que residían en la región próxima a la superficie de contacto de CD4. De esta manera, el virus evade la neutralización por b12 sin afectar su unión a CD4. [22]

Flaviviruses Editar

Flaviviridae es una familia de virus que abarca virus bien conocidos como el virus del Nilo Occidental y el virus del Dengue. El genero Flavivirus tiene una proteína de envoltura prototípica (proteína E) en su superficie que sirve como objetivo para los anticuerpos neutralizantes de virus. La proteína E juega un papel en la unión al receptor y podría jugar un papel en evadir el sistema inmunológico del huésped. Tiene tres dominios antigénicos principales, a saber, A, B y C que corresponden a los tres dominios estructurales II, III e I. El dominio estructural III es un dominio de unión al receptor putativo y los anticuerpos contra él neutralizan la infectividad de los flavivirus. Las mutaciones que conducen a diferencias antigénicas pueden rastrearse hasta la naturaleza bioquímica de las sustituciones de aminoácidos, así como la ubicación de la mutación en el dominio III. Por ejemplo, las sustituciones en diferentes aminoácidos dan como resultado niveles variables de neutralización por anticuerpos. Si la mutación en un aminoácido crítico puede alterar drásticamente la neutralización de los anticuerpos, entonces es difícil confiar en las vacunas contra el VNO y los ensayos de diagnóstico. Otros flavivirus que causan el dengue, la fiebre amarilla y la fiebre amarilla escapan a la neutralización de anticuerpos a través de mutaciones en el dominio III de la proteína E. [23] [24]


Materiales y métodos de amplificación

Cepas bacterianas, cultivo y manipulación.

Tipo salvaje S. pneumoniae la cepa de serotipo 4 TIGR4 y su mutante no encapsulado fueron amables obsequios de J. Weiser (Univ. Pennsylvania). D39 y su mutante no encapsulado D39-DΔ fueron obsequios amables de J. Paton (Univ. Adelaide). El ΔpspC, ΔpspA, ΔppmA, Δlgt, ΔPhtD, ΔpiaAy Δcapa Se han descrito previamente cepas mutantes [47-51]. La cepa EF3030 del serotipo 19F fue un obsequio amable de D. Briles (Univ. Alabama), y la tinción ST6B del serotipo 6B, la cepa ST14 del serotipo 14F y las cepas del serotipo 23F fueron obsequios amables de B. Spratt (Imperial College). Las cepas mutantes no encapsuladas de 0100993 y ST23F se hicieron reemplazando el cps locus (Sp_0346 a Sp_0360) con el casete Janus [52]. los S. mitis cepa expresando el S. pneumoniae La cápsula de TIGR4 serotipo 4 se ha informado anteriormente [53]. Para construir el S. mitis pspC + cepa mutante, la TIGR4 pspC gen fue amplificado por PCR e integrado entre S. mitis flanqueante de ADN mediante la ligadura de PCR antes de la transformación en el S. mitis cepa, similar a la estrategia de mutagénesis descrita [22]. Las bacterias se cultivaron durante la noche a 37 ° C en CO2 al 5% en agar Columbia (Oxoid) suplementado con sangre de caballo al 5% (TCS Biosciences). Las existencias de trabajo se hicieron transfiriendo una colonia de S. pneumoniae a caldo Todd-Hewitt suplementado con extracto de levadura al 0,5% (THY), cultivado a una DO de 0,4 (aproximadamente 108 UFC / ml) y almacenado a -80 ° C en glicerol al 10% como alícuotas de un solo uso. Las UFC fueron confirmadas por recuento de colonias de log10 diluciones seriadas de bacterias cultivadas durante la noche en agar sangre Columbia al 5%. Para digerir parcialmente las proteínas de la superficie, las bacterias se suspendieron en 500 μl de PBS con o sin 100 μg de Pronasa (Roche), se incubaron durante 20 minutos a 37 ° C con agitación a 150 rpm, seguido de la adición de 20 μl de inhibidor de mini proteasa completo 25X (Roche). Después, las bacterias se lavaron dos veces en PBS y se resuspendieron en PBS + glicerol al 10%. Se prepararon lisados ​​bacterianos como se describió anteriormente [48]. Cuando fue necesario, se trataron 20 μl de lisado (1500 μg / ml) con 10 μl de tripsina (2,5 mg / ml, Gibco, Invitrogen) o PBS (lisados ​​de control) y se incubaron durante la noche, antes de la adición de 10 μl de inhibidor de proteasa completo 25X (Roche).

Fuentes de suero e IgIV

Intratect fue un amable regalo de Biotest Pharma GmbH, Dreieich, Alemania. Vigam (Bioproducts Laboratories Ltd, Elstree, Reino Unido) se obtuvo comercialmente. Ambos contienen un 5% de inmunoglobulina intravenosa humana combinada. Las diluciones de IVIG descritas para los datos experimentales se refieren a diluciones del producto al 5% en lugar de a la concentración de IgG resultante. Se recolectaron sueros individuales de adultos sanos VIH negativos en Malawi (rango de edad de 19 a 49 años, media de 29 años, 16 hombres y 4 mujeres) que no habían sido inmunizados contra S. pneumoniae. El suero de sujetos de edad avanzada (rango de edad de 62 a 78 años, 6 hombres, 4 mujeres) y sujetos controles adultos jóvenes (rango de edad de 24 a 33 años, 4 hombres, 6 mujeres) fue un amable obsequio de la Dra. Elizabeth Sapey, Universidad de Birmingham. El anticuerpo específico se agotó de la IVIG por absorción de la superficie bacteriana con TIGR4 no encapsulado o S. mitis que expresa la cápsula del serotipo 4 [53]. Las bacterias se cultivaron hasta OD580 0,4, se lavaron y se resuspendieron a una DO 1,0 usando PBS, y se sedimentaron 4 ml por centrifugación antes de volver a suspender en 1,8 ml de IVIG (Intratect). La suspensión se incubó durante 1 hora a 37 ° C, agitando a 100 rpm. La IVIG empobrecida en antígeno se recuperó mediante centrifugación y se repitió el proceso. La IVIG de absorción simulada se preparó siguiendo el mismo proceso pero sin adición de bacterias. Se pretrató IVIG con papaína para producir fragmentos Fab monovalentes utilizando el kit de preparación Pierce Fab de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se confirmó mediante inmunotransferencia. La IgIV enriquecida (e) se preparó mediante cromatografía de afinidad como se describió anteriormente [54]. Para la resina de afinidad, se cultivaron cultivos de TIGR4 o D39 no encapsulados durante 16 h, se sedimentaron y se resuspendieron en 1 volumen de tampón de acoplamiento (bicarbonato de sodio 0,1 M, cloruro de sodio 0,5 M, pH 8,3). Las células se sometieron a lisis a presión a 200 MPa usando un homogeneizador de células a presión (Stansted) y los lisados ​​resultantes se filtraron 0,2 µm y se dializaron frente a 5 l de tampón de acoplamiento durante 4 ha TA. Los lisados ​​se concentraron usando concentradores centrífugos Vivaspin 20 con un corte de peso molecular de 10 kDa (GE healthcare) y se acoplaron a agarosa activada con bromuro de cianógeno (Sigma-Aldrich) a una concentración de aproximadamente 1 mg / ml según las instrucciones del fabricante.

Ensayos de serología y anticuerpos

Se realizaron ELISA de células completas o antígenos específicos (proteínas individuales, polisacárido capsular o polisacárido de la pared celular) como anteriormente [18, 55-57]. El doctorado recombinante fue un amable obsequio de C. Durmort [58] y la PsaA fue un amable obsequio de J. Paton [59]. La unión de IgG a un panel de proteínas bacterianas y múltiples serotipos capsulares se evaluó mediante ensayos Luminex [55] y ensayo multiplex basado en electroquimioluminiscencia basado en la tecnología MesoScale Discovery (MSD, Rockville, MD, EE. UU.) Como se describió anteriormente [13, 55, 60] . Para la inmunotransferencia, los lisados ​​bacterianos se separaron mediante SDS-PAGE y se transfirieron a membranas de nitrocelulosa como se describió anteriormente [36]. Las membranas se sondaron con IVIG (Intratect) o sueros humanos combinados (1: 1000). Para evaluar la unión de IgG a la superficie bacteriana, se realizó una citometría de flujo como se describió anteriormente [57, 61, 62].

In vitro ensayos funcionales

Los efectos de la IgIV sobre la agregación bacteriana durante el crecimiento se evaluaron inoculando THY con 1x106 de S. pneumoniae y midiendo el OD580 durante un período de 8 h en presencia de IVIG al 10% (Intratect, 40 mg / ml de IgG) o PBS. Después de 8 h de crecimiento, los cultivos se fijaron en portaobjetos de polilisina (VWR), se tiñeron con tinción rápida de Romanowsky (Diff-Quick) y se obtuvieron imágenes bajo microscopía óptica (Olympus, BX40) a 100X usando el software Q capture pro. La agregación bacteriana se evaluó directamente incubando bacterias diluidas en PBS a 1X10 6 UFC / ml a 37 ° C en 5% de CO2 durante 1 hora con IgG al 0%, 1%, 5%, 10% (Intratect 40 mg / ml IgG). Después de la fijación en 50 μl de NBF al 10%, el tamaño de partícula se evaluó mediante citometría de flujo utilizando un FACSCalibur con el software Cellquest y Flowjo (BD Bioscience, Reino Unido) como un cambio en la dispersión directa (FSC). La fagocitosis bacteriana se midió como se describió anteriormente como la asociación de bacterias marcadas con FAM-SE con macrófagos RAW 264.7 (MOI 10) [38, 53] o neutrófilos humanos recién aislados [57]. Brevemente, se cultivaron células murinas RAW 264.7 en RPMI suplementado con suero de ternero fetal inactivado por calor al 10%. Después del lavado, se infectaron con bacterias marcadas con FAM-SE a una MOI de 10 que se habían preincubado con IVIG o PBS durante 30 minutos a 37 C. Después de 45 minutos, las células se recolectaron con tripsina, se fijaron con paraformaldehído (PFA). y la fluorescencia se evaluó usando un citómetro de flujo FACS Calibur con software Cellquest y Flowjo (BD Bioscience, Reino Unido). Para la fagocitosis de neutrófilos, se incubaron bacterias marcadas opsonizadas de manera similar con granulocitos humanos recién aislados durante 30 min a MOI 20, después de lo cual se fijaron con PFA y se evaluaron mediante citometría de flujo. Para evaluar la muerte bacteriana por neutrófilos humanos, las bacterias pre-opsonizadas se incubaron con granulocitos recién aislados durante 45 minutos, después de lo cual se diluyeron en serie, se colocaron en placas y se incubaron durante la noche antes del recuento de colonias.

Modelos y ensayos de infección murina

Para los experimentos de inmunización pasiva con IVIG, ratones CD1 exogamiantes de 6 a 8 semanas de edad (Charles River, Reino Unido) recibieron dos dosis i.p.inyecciones de IgIV por un total de 12,8 mg de IgG o el volumen equivalente de PBS 3 h antes e inmediatamente antes S. pneumoniae TIGR4. Los desafíos se dieron i.n. con 50μl de PBS que contiene 1x10 7 UFC o i.v. con 100μl de PBS que contiene 5x10 5 UFC. Para asegurar la aspiración del inóculo IN, los ratones se anestesiaron con halotano al 4% (Vet-Tech). En los puntos de tiempo designados después de la inoculación, se sacrificaron los ratones y se obtuvieron BALF, homogeneizados de pulmón y sangre para la siembra en placas para calcular las UFC bacterianas como se describió anteriormente [19, 48]. Se recogió BALF instilando en los pulmones 1 ml de PBS a través de una incisión en la tráquea. Este se recuperó mediante aspiración repetida tres veces. Los macrófagos esplénicos se agotaron por vía i.v. administración de 100 µl de clodronato liposómico 5 mg / ml (los controles recibieron liposomas PBS) [38, 63]. La depleción de macrófagos se confirmó mediante una reducción del 50% en los esplenocitos F4 / 80 + mediante citometría de flujo usando anti-F4 / 80-ficoeritrina (Caltag). Para reducir los neutrófilos Ly6G +, se administraron 600 μg de anticuerpo monoclonal anti-Ly6G (1A8m, Bioxcell) por vía i.p. inyección 24 horas antes del agotamiento de la provocación de la infección, como anteriormente [24], lo que resulta en una disminución del 94,8% en los neutrófilos reclutados para lavar el líquido 24 horas después de la infección. La albúmina murina se midió mediante ELISA usando un kit disponible comercialmente siguiendo las instrucciones del fabricante (Bethyl Laboratories). El TNF-alfa murino se midió mediante ELISA y los recuentos de células BALF en citoespinas, como se describió anteriormente [24]. La IgG humana se midió en muestras murinas usando un kit ELISA disponible comercialmente siguiendo las instrucciones del fabricante (Cambridge Bioscience).

Estadísticas

Los datos se presentan como medias de grupo con barras de error que representan desviaciones estándar (DE). La prueba T para datos no apareados de Student se utilizó para comparar la media de dos grupos o el análisis de varianza (ANOVA) para las comparaciones entre múltiples grupos, utilizando comparaciones posteriores a la prueba de Bonferroni. Se utilizaron pruebas F para evaluar si la pendiente de las regresiones lineales era estadísticamente diferente a 0. Las pruebas estadísticas se realizaron utilizando el software Graph Pad Prism, y PAG los valores & lt 0,05 se consideraron significativos.

Aprobación del estudio

Los experimentos fueron aprobados por el Comité de Ética de Servicios Biológicos de UCL y el Ministerio del Interior del Reino Unido (Licencia de proyecto PPL70 / 6510). Los experimentos se realizaron de acuerdo con las pautas nacionales del Reino Unido para el uso y cuidado de animales, bajo la licencia del Ministerio del Interior del Reino Unido. Se tomaron muestras de sangre de voluntarios humanos en Malawi con la aprobación del Comité de Ética e Investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Malawi y del Comité de Ética en Investigación de la Facultad de Medicina Tropical de Liverpool (Ref: 00.54).


Ver el vídeo: LINFOCITOS - Inmunología (Agosto 2022).