Paso temprano de la adhesión en el tránsito intestinal del Shigella descubierto

El Shigella bacteriano el patógeno, a menudo extensión a través de la comida contaminada o agua, es una causa de cabeza de la mortalidad en niños y más viejos adultos en el mundo en vías de desarrollo. Aunque los científicos hayan estado estudiando el Shigella por décadas, no se ha desarrollado ninguna vacuna efectiva, y el patógeno ha detectado resistencia a muchos antibióticos. El descubrimiento reciente de un paso temprano de la adhesión en el ciclo de la infección de los investigadores en el Hospital General de Massachusetts (MGH) podía ofrecer un nuevo objetivo terapéutico o aún un nuevo método para el revelado vaccíneo.

Mientras que se mueve a través del sistema digestivo, el Shigella atraviesa el intestino delgado e infecta posteriormente el intestino grueso, causando obstaculizar, diarrea y la deshidratación en la enfermedad llamada shigelosis. “Quisimos determinar cómo el Shigella hace su primer contacto con las células epiteliales en los primeros tiempos del revelado de la enfermedad,” decimos al Dr. Christina Faherty, autor mayor en el estudio publicado en mSphere. “Debido a ciertas anotaciones de la serie del gen, y la manera que el Shigella apareció después de incremento en ambientes estándar del laboratorio, fue creído que las deformaciones del Shigella no producen fimbriae u otros factores de la adhesión.” Fimbriae es corto pelo-como las fibras que las células bacterianas utilizan para adherirse a las células epiteliales individuales para instigar a la infección.

El trabajo de Faherty y del equipo de investigación ha destapado las pruebas de los fimbriae que ayudan a la adhesión a las células epiteliales, un paso importante en el comienzo de una infección de la shigelosis. “Imitamos las condiciones a que el Shigella haría frente en su viaje a través del intestino delgado agregando las sales y la glucosa de bilis a los ambientes del laboratorio,” decimos Faherty. “Con este método, descubrimos qué había sido ocultada en mira llana antes--los perfiles de la expresión génica que permitieron a Shigella iniciar esto el paso temprano en la infección sujetando al tejido epitelial del ordenador principal.”

Los investigadores en el centro de la mucosa de la inmunología y de investigación de la biología en MGH realizaron microscopia completa y análisis genéticos del Shigella para determinar sus pasos subsiguientes después de dejar el estómago. Sus resultados demuestran que “por lo menos tres genes estructurales facilitan la adhesión 2457T del flexneri del S. (deformación) para el contacto de célula epitelial y la formación del biofilm.” Es decir sus conclusión contradicen la hipótesis actual que los componentes críticos en los atados del gen no pueden producir fimbriae u otros factores de la adhesión.

En la investigación anterior, Faherty y los colegas determinaron que la exposición a las sales de bilis dio lugar a la formación de biofilms, una capa protectora de comunidades bacterianas. Faherty presume que esta capa permite al patógeno sobrevivir las condiciones duras del intestino delgado para incorporar con éxito el colon. Puesto que la formación del biofilm requiere factores de la adhesión, y puesto que las células bacterianas dispersas del biofilm se adhieren mejor a las células epiteliales, el paso siguiente del grupo era investigar la expresión de factor de la adhesión bajo estas condiciones. Este paso siguiente era de hecho polémico dado las hipótesis que el Shigella no produce las estructuras de la adhesión; con todo, los análisis completos proporcionaron prueba evidente por el contrario.

Co-author a Raquel que Chanin observa que el estudio más reciente del grupo confirma sus análisis anteriores que “hacia adentro - vivo - como” condiciones facilitó la formación y la adhesión del biofilm a las células epiteliales a través de la agregación de los fimbriae.

Uno de los retos principales en estudiar Shigella es la falta de modelos animales que recapitulen fielmente enfermedad humana. Aunque haya habido estudios elegantes y completos de qué suceso cuando el patógeno incorpora las células epiteliales colónicas, no entendíamos qué suceso durante tránsito a través del sistema digestivo o cómo la bacteria se acerca u obra recíprocamente con las células huesped antes de asiento. Nuestro trabajo comienza a dirigir estas preguntas y subraya la importancia de hacia adentro - vivo - como métodos de la cultura. También muestra que estos métodos pueden influenciar nuestros resultados experimentales--si intencionalmente o involuntariamente.”

Raquel Chanin, co-autor

Después de los resultados prometedores de sus sales de bilis y modelo del laboratorio de la glucosa, los investigadores agregaron otro componente a su análisis de la adhesión--un organoide intestinal humano. La “mini-tripa,” creado de las células madres aisladas de tejido intestinal, representa un modelo del epitelio intestinal humano. Trabajando con una mini-tripa del colon ascendente, los investigadores descubrieron las estructuras de la adhesión del Shigella que hacían el contacto inicial con las células epiteliales. “Pensamos que estos factores de la adhesión usados en el modelo organoide intestinal repliegue el contacto hecho con las células epiteliales en el colon en los escenarios iniciales de la shigelosis,” dice Faherty.

Source:
Journal reference:

Chanin, R.B., et al. (2019) Shigella flexneri Adherence Factor Expression in In Vivo-Like Conditions. mSphere. doi.org/10.1128/mSphere.00751-19.