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# Biología# Microbiología

Impacto del Receptor B1 en la Función de los Neutrófilos durante la Sepsis

Un estudio revela el papel crucial del receptor B1 en la respuesta de los neutrófilos durante la sepsis.

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Tabla de contenidos

La sepsis es una condición médica seria que ocurre cuando el cuerpo tiene una reacción intensa a una infección. Esta respuesta puede llevar a insuficiencia orgánica, lo que puede ser fatal. Una etapa temprana de la sepsis se conoce como síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SIRS). En SIRS, el sistema inmunológico del cuerpo se activa de más, causando inflamación en órganos vitales. Esto puede resultar en daño tisular e incluso la muerte si no se trata adecuadamente.

El Papel de los Neutrófilos

Los neutrófilos son un tipo de glóbulo blanco que juega un papel clave en combatir infecciones. Normalmente son los primeros en llegar al sitio de una infección. Para hacer su trabajo de manera efectiva, los neutrófilos necesitan moverse al área donde está la infección. Se apoyan en receptores especiales, llamados receptores CXCR2, para ayudarlos a migrar.

En casos de sepsis, el cuerpo produce demasiadas sustancias inflamatorias. Esto puede sobreestimular varios receptores, incluyendo el CXCR2. La sobreactividad lleva a cambios en los neutrófilos, dificultando que lleguen a las áreas infectadas. Esto resulta en un número reducido de neutrófilos en el sitio de infección, contribuyendo a una condición llamada síndrome de disfunción orgánica múltiple.

¿Qué son los Péptidos Relacionados con la Bradyquinina?

Los péptidos relacionados con la bradyquinina son moléculas que pueden afectar los vasos sanguíneos y la inflamación. Son producidos por enzimas que actúan sobre proteínas más grandes conocidas como quininógenos. Estos péptidos trabajan activando dos tipos de receptores: BDKRB1 y BDKRB2.

BDKRB2 se encuentra en varios tejidos y ayuda a regular muchas funciones corporales. Por otro lado, BDKRB1 no suele estar presente en tejidos sanos, pero se activa más durante la inflamación. El papel exacto de BDKRB1 en la sepsis y su efecto en los neutrófilos no está completamente entendido. Los investigadores están tratando de averiguar si activar este receptor dificulta que los neutrófilos migren a las áreas infectadas.

Objetivos del Estudio

Este estudio busca averiguar si activar el receptor de kinin B1 impacta la capacidad de los neutrófilos para llegar al sitio de la infección durante la sepsis. Los resultados sugieren que cuando se activa B1, impide que los neutrófilos se acumulen donde se necesitan, lo que puede llevar a complicaciones como disfunción orgánica y mayor riesgo de muerte por sepsis.

Métodos del Estudio

Modelos Animales Utilizados

Los investigadores utilizaron modelos de ratón específicos para estudiar los efectos de los receptores B1 y B2 durante la sepsis. Generaron ratones que carecían del receptor B1 o B2, así como ratones normales para comparación. Los ratones se mantuvieron bajo condiciones controladas y se les proporcionó comida y agua.

Induciendo Sepsis

Para crear un modelo de sepsis severa, los investigadores realizaron un procedimiento llamado ligadura y perforación cecal (CLP) en los ratones. Este procedimiento simula una infección en la cavidad abdominal. Después del procedimiento, los investigadores monitorearon a los ratones durante varios días para ver cuántos sobrevivieron y recoger muestras para análisis.

Recolección de Datos

Los investigadores examinaron el movimiento de los glóbulos blancos hacia el sitio de infección, contaron bacterias en las muestras y probaron la actividad de los neutrófilos en los pulmones. Midieron los niveles de varias Citoquinas, que son sustancias de señalización que ayudan a coordinar la respuesta inmunitaria. Se realizó un análisis histopatológico para observar el daño tisular en los pulmones.

Análisis de Neutrófilos

Se extrajeron neutrófilos de la sangre, y su migración fue probada usando métodos diseñados para simular cómo se mueven estas células hacia la infección. Los investigadores también estudiaron los roles de diferentes proteínas y receptores en el movimiento y función de los neutrófilos.

Tratamientos e Intervenciones

En otra parte del estudio, los investigadores aplicaron un antagonista específico de B1 en algunos ratones. Este tratamiento se dio antes o después del procedimiento de sepsis para ver si ayudaría a mejorar las tasas de supervivencia y las respuestas inmunitarias de los ratones.

Resultados del Estudio

Papel de los Receptores B1 y B2

Los resultados mostraron que el receptor B1 juega un papel crítico en cómo se desarrolla la sepsis. Los ratones sin el receptor B1 tuvieron una mejor posibilidad de supervivencia en comparación con los ratones normales o aquellos sin el receptor B2. Esto indica que la activación de B1 es perjudicial durante la sepsis.

Respuesta Inmunitaria y Carga Bacteriana

Los ratones que carecían del receptor B1 demostraron una migración más efectiva de neutrófilos al sitio de infección, lo que llevó a una menor carga bacteriana en sus cuerpos. Esto sugiere que el efecto del receptor B1 en los neutrófilos obstaculiza su respuesta a infecciones.

Cambios en los Niveles de Citoquinas

En los ratones con sepsis, se midieron los niveles de citoquinas, mostrando que aquellos sin el receptor B1 tenían concentraciones más bajas de TNF y otras sustancias inflamatorias. Esto indica que la activación de B1 podría llevar a una inflamación excesiva, empeorando la condición.

Lesión Pulmonar e Inflamación

La sepsis causó un daño severo en los pulmones de los ratones, caracterizado por inflamación y acumulación de líquido. Los ratones sin B1 mostraron signos de menos daño pulmonar en comparación con los ratones normales, lo que indica que la activación de B1 contribuye a la inflamación pulmonar durante la sepsis.

Importancia de las Células Mieloides

El estudio también resaltó el papel de los receptores B1 en las células mieloides, que incluyen neutrófilos. Los ratones que fueron tratados con médula ósea de ratones deficientes en receptor B1 tuvieron mejores respuestas inmunitarias. Esto enfatiza la importancia de la presencia del receptor B1 en estas células inmunitarias.

Mecanismos en Acción

Los investigadores investigaron cómo B1 afecta las respuestas de los neutrófilos durante la sepsis. Encontraron que la activación de B1 lleva a cambios en el receptor CXCR2, que es crucial para la migración de neutrófilos. El receptor B1 parece desencadenar una cascada de señales que reduce la función de CXCR2, dificultando que los neutrófilos hagan su trabajo.

Estrategias de Tratamiento Potenciales

Dado los hallazgos, el estudio sugiere que dirigir el receptor B1 con antagonistas específicos podría ser una estrategia prometedora para tratar la sepsis. Bloquear este receptor podría mejorar la migración de neutrófilos y la eliminación de bacterias, mejorando en última instancia los resultados en los pacientes.

Beneficios de Combinar Tratamientos

El estudio también exploró la combinación de antagonistas de B1 con antibióticos. Los resultados indicaron que esta combinación podría resultar en mejores tasas de supervivencia en ratones sépticos. Sugiere un nuevo camino potencial para el tratamiento, ofreciendo una nueva estrategia para manejar la sepsis.

Resumen

La sepsis sigue siendo un desafío de salud significativo y entender los mecanismos involucrados es esencial para encontrar tratamientos efectivos. Este estudio destaca la importancia del receptor B1 en la respuesta inmunitaria durante la sepsis. Al bloquear este receptor, los investigadores demostraron una mejor función de los neutrófilos y una reducción de la inflamación, lo que llevó a mejores tasas de supervivencia en los ratones.

Al enfocarse en la interacción entre el sistema inmunológico y la sepsis, hay potencial para desarrollar nuevos enfoques terapéuticos. Los hallazgos proporcionan un argumento convincente para explorar antagonistas de B1 como parte crucial del tratamiento de la sepsis, lo que podría mejorar las terapias actuales y los resultados de los pacientes.

Fuente original

Título: Activation of bradykinin receptor B1 promotes desensitization of CXCR2 in neutrophils during severe sepsis and contributes to disease progression in mice.

Resumen: Sepsis is one of the most common causes of death in intensive care units. The overproduction of proinflammatory mediators during severe sepsis leads to desensitization of CXCR2 on neutrophil, compromising their migration capacity. During early sepsis, kinins are released and bind to bradykinin 1 (BDKRB1) and bradykinin 2 (BDKRB2) receptors, however the involvement of these receptors in sepsis is not yet fully understood. This study demonstrated that the absence of BDKRB2 had no major effects compared to WT mice upon sepsis induction by CLP, suggesting that this receptor plays a minor role under these experimental conditions. In contrast, B1-/- mice showed lower mortality and bacterial recovery compared to WT-CLP mice, which was associated with an increased influx of neutrophils into the peritoneal cavity of CLP-B1-/- mice. WT-CLP mice exhibited increased expression of P110{gamma} and decreased expression of CXCR2 in neutrophils, which was partially reversed in CLP-B1-/- mice. Interestingly, local CXCL1 production was not affected by the absence of BDKRB1. In human neutrophils, LPS induced expression of BDKRB1, and antagonism of this receptor was associated with the restoration of neutrophil recruitment capacity upon stimulation with CXCL8. Furthermore, treatment with a BDKRB1 antagonist in combination with imipenem resulted in a significant improvement in mortality compared to animals treated with the antimicrobial agent alone. Our findings demonstrate that BDKRB1 plays an essential role in exacerbating the inflammatory response and CXCR2 desensitization in neutrophils during CLP-induced severe sepsis, highlighting BDKRB1 as a potential target for sepsis treatment. ImportanceSepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Despite advances in understanding its pathophysiology, sepsis remains a leading cause of mortality in intensive care units nowadays. Here we found that B1 receptor contributes to neutrophil migration failure during severe sepsis. Inhibition of B1 improves neutrophil migration and bacterial clearance, making it a valuable therapeutic candidate for the treatment of sepsis. More importantly, treatment with a BDKRB1 antagonist in combination with imipenem resulted in a significant improvement in mortality compared to animals treated with the antimicrobial agent alone. These results highlight B1 as a potential treatment target for sepsis, offering improved modulation of the inflammatory response and synergy with antibiotics. Graphical Abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=120 SRC="FIGDIR/small/590213v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (37K): [email protected]@[email protected]@176b5aa_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG BDKRB1 activation contributes to sepsis-induced hyperinflammation: (A) BDKRB1 activation contributes to sepsis-induced hyperinflammation: (A) BDKRB1 plays an essential role in the pathogenesis of sepsis, partly by mediating impaired neutrophil migration during the disease. It exerts its effects in myeloid cells by controlling the activation of P13K{gamma} and the expression of CXCR2. (B) BDKRB1 antagonist decreases cytokine production and increases neutrophil influx into the peritoneal cavity, resulting in a reduction in bacterial recovery, highlighting DALBK as a potential adjuvant treatment for sepsis C_FIG

Autores: Daniele G. Souza, R. D. d. N. Arifa, C. B. R. Mascarenhas, L. C. R. Rossi, M. E. F. Silva, B. Resende, L. D. Tavares, A. C. Reis, V. Pinho, F. A. Amaral, C. T. Fagundes, C. X. Lima, M. M. Teixeira

Última actualización: 2024-04-19 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590213

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590213.full.pdf

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

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