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# Biología # Microbiología

Fiebre Tifoidea: La Batalla Interna

Descubre la lucha contra la fiebre tifoidea y los mecanismos de defensa del cuerpo.

Salma Srour, Mohamed ElGhazaly, Daniel O’Connor, Malick M Gibani, Thomas C Darton, Andrew J Pollard, Mark O Collins, Daniel Humphreys

― 8 minilectura


Dentro de la lucha contra Dentro de la lucha contra la fiebre tifoidea contra la fiebre tifoidea. Descubre cómo nuestros cuerpos luchan
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La fiebre tifoidea es una enfermedad seria provocada por un tipo específico de bacteria conocida como Salmonella Enterica Serovar Typhi. Cada año, alrededor de 11 millones de personas la contraen y cerca de 116,800 mueren a causa de la enfermedad. Esta enfermedad es especialmente común en países de ingresos bajos y medios. La fiebre tifoidea puede ser extremadamente peligrosa, pero se puede prevenir con buena sanidad y vacunación.

¿Cómo sucede la fiebre tifoidea?

La infección comienza cuando las bacterias Typhi invaden los intestinos. Desde ahí, pueden entrar al torrente sanguíneo sin causar síntomas notables al principio. Esta fase se llama bacteremia primaria. Después de un corto periodo, las bacterias se multiplican en el tejido linfático, y comienzan a aparecer síntomas como fiebre y dolor abdominal. En algunos casos, las personas pueden portar las bacterias sin mostrar síntomas, lo que permite que se sigan propagando.

El papel del agua y las vacunas

Controlar la fiebre tifoidea depende en gran medida de tener agua potable limpia y vacunas efectivas. Desafortunadamente, problemas como el acceso limitado a herramientas de diagnóstico adecuadas y el aumento de la resistencia a los antibióticos hacen más difícil luchar contra esta enfermedad. Es como tratar de disfrutar de un picnic mientras estás rodeado de hormigas fastidiosas.

Cómo invade el cuerpo Typhi

Para infectar el cuerpo, Salmonella utiliza algo llamado Sistema de Secreción Tipo 3. Este sistema ayuda a las bacterias a inyectar proteínas especiales directamente en las células humanas, lo que les permite entrar y comenzar su trabajo sigiloso. Una proteína importante involucrada en este proceso es SipB, que ayuda a formar una puerta de entrada a la célula humana.

Una vez dentro, las bacterias residen en un compartimento especializado y expresan una toxina conocida como Toxina Tifoidea. Esta toxina puede afectar cómo se siente y responde el cuerpo a la infección. Funciona dañando el ADN del huésped, lo que puede llevar a más complicaciones.

El misterio de la toxina

¿Qué pasa en el cuerpo una vez que se libera esta toxina tifoidea? Los científicos todavía están tratando de averiguarlo. Se sabe que la toxina tifoidea puede desencadenar una respuesta de estrés en las células, provocando la liberación de proteínas específicas. Sin embargo, la relación exacta entre estas proteínas y la respuesta inmune del cuerpo sigue siendo un rompecabezas.

Para saber más, los investigadores realizaron un estudio en el que se infectó a voluntarios humanos intencionalmente con una cepa normal de Typhi y una cepa que no tenía la toxina. Sorprendentemente, aquellos sin la toxina experimentaron síntomas más graves y infecciones más prolongadas. Esto sugiere que la respuesta del cuerpo a la toxina podría ayudar a limitar cuánto tiempo pueden quedarse las bacterias.

El arma secreta del cuerpo: El secretoma del huésped

Cuando los humanos se infectan con fiebre tifoidea, sus cuerpos comienzan a producir varias proteínas en reacción al virus. Los investigadores han estado estudiando estas proteínas, conocidas colectivamente como el secretoma del huésped, para entender cómo podrían defenderse contra la infección. ¡Es como un equipo de superhéroes uniéndose para luchar contra una invasión!

En un estudio, muestras de sangre de participantes mostraron que cuando se infectaron con una cepa normal de Typhi, los niveles de ciertas proteínas aumentaron significativamente en comparación con cuando fueron infectados con la cepa sin toxina. Esto sugiere que la respuesta del cuerpo a la toxina podría ser una parte crucial para combatir la fiebre tifoidea.

APOC3: La proteína enigma

Una proteína que llama mucho la atención se llama Apolipoproteína C-III, o APOC3 para abreviar. En términos simples, APOC3 es como un oficial de tránsito que gestiona lípidos en el torrente sanguíneo. Los investigadores notaron que esta proteína parece verse afectada por la presencia de la toxina tifoidea. Si las bacterias están presentes, los niveles de APOC3 aumentan, lo que sugiere que podría jugar un papel en la respuesta inmune.

En pruebas de laboratorio, las células intestinales humanas expuestas a la toxina tifoidea mostraron niveles aumentados de APOC3 con el tiempo, indicando que las células estaban respondiendo a la infección. Curiosamente, cuando otras células fueron tratadas con una versión de la toxina que no podía causar daño, los niveles de APOC3 no aumentaron. Esto apunta a un posible vínculo entre APOC3 y el estrés causado por la toxina.

El drama dentro de la célula

Cuando los investigadores miraron más de cerca cómo APOC3 y otras proteínas se comportaban en respuesta a la toxina tifoidea, encontraron algo interesante. En células intestinales cultivadas, la toxina causó daño en el ADN, lo cual es un poco como si una computadora se bloqueara por tener demasiados programas ejecutándose a la vez. Este daño en el ADN fue marcado por una proteína conocida como γH2AX, indicando que la célula estaba bajo estrés.

A medida que las células luchaban con su placa madre (ADN), comenzaron a liberar más APOC3 al entorno circundante. ¡Esto significa que el cuerpo podría intentar pedir respaldo cuando las cosas se ponen difíciles!

Lisozima: El destructor de bacterias

Otra proteína de interés es la lisozima, que tiene la reputación de poder combatir bacterias. Piénsalo como un caballero con armadura brillante, cargando a la batalla. Cuando los investigadores descubrieron que los niveles de lisozima aumentaron en respuesta a la toxina tifoidea, tuvo sentido profundizar más.

Encontraron que la lisozima se producían más en células tratadas con la toxina en comparación con aquellas tratadas con una versión inofensiva. Esto indica que la lisozima tiene un papel en la defensa del huésped contra la fiebre tifoidea.

Estudiantes de infección: Células CACO2

Para estudiar estas proteínas más a fondo, los investigadores utilizaron un tipo de línea celular intestinal humana llamada CACO2. Estas células imitan el comportamiento de las células intestinales reales y pueden manipularse en el laboratorio. Cuando fueron tratadas con toxina tifoidea, estas células mostraron un claro aumento en los niveles de APOC3 y lisozima, sugiriendo que las células estaban respondiendo defensivamente a la infección.

Pero, como en cualquier historia, hay giros y sorpresas. Cuando evaluaron si estas proteínas podrían realmente combatir las bacterias, encontraron que, si bien la lisozima podía dañar las bacterias de Salmonella, APOC3 no parecía intervenir directamente en la lucha contra ellas. Esto significa que APOC3 podría ser solo un marcador de la respuesta inmune en lugar de un caballero cargando a la batalla.

Una mirada más cercana al poder de la lisozima

La lisozima es un defensor bien conocido contra las bacterias, y los investigadores querían ver cómo se comportaba contra Salmonella. Descubrieron que, cuando la lisozima estaba presente, las bacterias podían cambiar de forma y volverse más vulnerables. Esto llevó a un aumento en los "esferoplastos", que son formas bacterianas debilitadas que ya no pueden mantener su forma.

Curiosamente, cuando los investigadores combinaron lisozima con otra proteína, lactoferrina, el efecto sobre Salmonella fue aún más pronunciado. Juntos, podían hacer un gran daño en las defensas de las bacterias. ¡Es como Batman uniéndose a Robin!

El astuto sistema de secreción tipo 3

Cuando Salmonella infecta células, utiliza algo llamado sistema de secreción tipo 3 para inyectar sus proteínas dañinas. Así es como se establece dentro del huésped. Los investigadores se preguntaron: ¿interfiere la lisozima con este proceso astuto?

Sorprendentemente, encontraron que la lisozima podía detener la capacidad de las bacterias para usar este sistema e inyectar sus proteínas, bloqueando efectivamente su ataque principal. Esto es una gran victoria para el sistema de defensa del cuerpo, mostrando que la lisozima no es solo un espectador, ¡es un jugador activo en la batalla contra las bacterias!

Conclusión: La batalla en curso

En conclusión, la fiebre tifoidea sigue siendo un serio problema de salud que desafía el sistema inmunológico humano. El cuerpo responde a la toxina tifoidea aumentando la producción de varias proteínas como APOC3 y lisozima. Aunque APOC3 puede no luchar directamente contra las bacterias, su presencia indica que el sistema inmune se está preparando para la batalla.

La lisozima, por otro lado, toma el mando contra las bacterias invasoras, debilitándolas e inhibiendo su capacidad para causar daño. La interacción entre Salmonella y el sistema inmune humano es una fascinante historia de supervivencia, con giros, vueltas y alianzas inesperadas. A medida que los investigadores continúan desenredando las complejidades de esta relación, obtenemos valiosos conocimientos sobre cómo combatir mejor enfermedades como la fiebre tifoidea.

Así que, ¡esperemos que la ciencia siga iluminando estas batallas y nos ayude a encontrar formas de mantener a raya a esas molestas bacterias!

Fuente original

Título: Typhoid toxin of Salmonella Typhi elicits host antimicrobial response during acute typhoid fever

Resumen: Salmonella Typhi secretes typhoid toxin that activates cellular DNA damage responses (DDR) during acute typhoid fever. Human infection challenge studies revealed that the toxin suppresses bacteraemia via unknown mechanisms. By applying proteomics to the plasma of bacteraemic participants, we identified that wild-type toxigenic Salmonella induced release of lysozyme (LYZ) and apolipoprotein C3 (APOC3). Recombinant typhoid toxin or infection with toxigenic Salmonella recapitulate LYZ and APOC3 secretion in cultured cells, which involved ATM/ATR-dependent DDRs and confirmed observations in typhoid fever. LYZ alone inhibited secretion of virulence effector proteins SipB and SopE. LYZ caused loss of Salmonella morphology characterised by spheroplast formation. Spheroplast formation was mediated by LYZ and enhanced by lactoferrin, which was identified by proteomics in participants with typhoid fever. Our findings may indicate that toxin-induced DDRs elicit antimicrobial responses, which suppress Salmonella bacteraemia during typhoid fever.

Autores: Salma Srour, Mohamed ElGhazaly, Daniel O’Connor, Malick M Gibani, Thomas C Darton, Andrew J Pollard, Mark O Collins, Daniel Humphreys

Última actualización: 2024-12-17 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628371

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628371.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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