14.1D: Adherencia
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Objetivos de aprendizaje
- Revisar el papel de las adhesinas, incluyendo fimbrias y la familia Dr, en bacterias patógenas
Puntos Clave
- Las adhesinas son un tipo de factor de virulencia.
- La adherencia es un paso esencial en la patogénesis bacteriana o infección, necesaria para colonizar un nuevo hospedador.
- Se cree que las fimbrias están involucradas en la unión a superficies sólidas o a otras células y son esenciales para la virulencia de algunos patógenos bacterianos.
Términos Clave
- adhesina: Cualquiera de varios factores que permiten que las bacterias se adhieran a las superficies epiteliales como un paso hacia la infección.
- fimbrias: Filamentos finos de proteína distribuidos sobre la superficie de bacterias que se cree están involucradas en la unión a superficies sólidas o a otras células, y son esenciales para la virulencia de algunos patógenos bacterianos.
Las adhesinas son componentes de la superficie celular o apéndices de bacterias que facilitan la adhesión bacteriana o adherencia a otras células o a superficies inanimadas. Las adhesinas son un tipo de factor de virulencia. La adherencia es un paso esencial en la patogénesis bacteriana o infección, necesaria para colonizar un nuevo hospedador. Por ejemplo, Haemophilus influenzae no tipificable expresa las adhesinas Hia, Hap, Oap y un pili hemaglutinante.
Las fimbrias son filamentos finos de proteína, de solo 3—10 nanómetros de diámetro y hasta varios micrómetros de longitud. Se distribuyen sobre la superficie de la célula, y se asemejan a pelos finos cuando se ven bajo el microscopio electrónico. Se cree que las fimbrias están involucradas en la unión a superficies sólidas o a otras células, y son esenciales para la virulencia de algunos patógenos bacterianos. La mayoría de las fimbrias de bacterias Gram-negativas funcionan como adhesinas, pero en muchos casos la adhesina real es una subunidad de proteína menor en la punta de las fimbrias. En bacterias Gram-positivas, una capa superficial de proteína o polisacárido sirve como adhesina específica. Para lograr efectivamente la adherencia a las superficies del huésped, muchas bacterias producen múltiples factores de adherencia llamados adhesinas.
La familia Dr de adhesinas se une al componente antígeno del grupo sanguíneo Dr del factor de aceleración de la descomposición (DAF). Estas proteínas contienen estructuras de adherencia tanto fimbriadas como afimbriadas y median la adherencia de Escherichia coli uropatógena al tracto urinario. Lo hacen induciendo el desarrollo de largas extensiones celulares que envuelven alrededor de las bacterias. También confieren el fenotipo de hemaglutinación resistente a manosa, el cual puede ser inhibido por el cloranfenicol. Se cree que la porción N-terminal de la proteína madura es responsable de la sensibilidad al cloranfenicol. Además, inducen la activación de varias cascadas de transducción de señales, incluyendo la activación de PI-3 quinasa. La familia Dr de adhesinas está particularmente asociada con cistitis y pielonefritis asociada al embarazo.
Las adhesinas son atractivas vacunas candidatas porque a menudo son esenciales para la infección y están localizadas en la superficie, haciéndolas fácilmente accesibles a los anticuerpos. La efectividad de los anticuerpos anti-adhesina se ilustra mediante estudios con FimH, la adhesina de Escherichia coli uropatógena (UPEC). En modelos animales, la inmunización pasiva con anticuerpos anti-FIMH y la vacunación con la proteína redujeron significativamente la colonización por la UPEC. Además, las adhesinas de Bordetella pertussis FHA y la pertactina son componentes de 3 de las 4 vacunas acelulares contra la tos ferina actualmente autorizadas para su uso en los Estados Unidos.