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Mecanismo de adhesión del Escherichia coli enteropatógeno a la célula intestinal

INTRODUCCION

Originalmente descripta por Theodore Escherich en 1885 y llamada Bacterium coli commune, hoy renombrada como Escherichia coli es uno de lo seres vivos mas estudiados. Algunas cepas poseen diversos grados de patogenicidad, lo que llevo a profundizar los mecanismos relacionados a ella.

Otros patógenos se adhieren a la célula huésped pegándose a proteínas preexistentes pero, en Escherichia coli enteropatogénico se encontró un mecanismo diferente, ya que manufactura e inyecta su propio receptor en la célula huésped para adherirse a continuación. Las proteínas que intervienen se nombran con el prefijo Esp (de Enteropatgenic Escherichia coli Secreted Proteins).

A continuación se describen y se presenta una animación en tres episodios que muestran los "trucos moleculares" de una cepa enteropatogénica que causa diarrea severa y, si no se trata adecuadamente puede inclusive provocar la muerte. Siguiendo el hilo del tema se presentan luego notas y animaciones de Salmonella.

Adhesión

1. Las imagenes corresponden a escenas de la Parte I de la animación bajo la dirección científica deB. Brett Finlay, PhD realizada por Dennis Liu, Ph.D comoDirector y Eric Keller y Satoshi Amagay, PhD como animadores. BioInteractive´s Animation Console.

La superficie de las células epiteliales del intestino esta cubierta de microvellosidades, extensiones de la célula que incrementan la superficie destinada a la absorción de nutrientes. En la Parte 1. de la Animación una bacteria Escherichia coli (en color púrpura) se engancha a la superficie de la célula epitelial del intestino (en marrón) por medio de los pili ( tetherlike pili). Los pili están constituidos por hebras de largas proteínas filamentosas que pueden adherirse a las microvellosidades de la superficie de las células intestinales.

Una vez en contacto con la bacteria desaparecen las microvellosidades de una zona de la superficie celular, la bacteria entra en estrecho contacto con la superficie de la célula intestinal y comienza la siguiente fase del proceso de infección.

La bacteria inyecta proteínas receptoras en célula intestinal

2. Las imágenes corresponden a escenas de la Parte II de la animación bajo la dirección científica deB. Brett Finlay, PhD realizada por Dennis Liu, Ph.D como Director y Eric Keller y Satoshi Amagay, PhD como animadores. BioInteractive´s Animation Console.

La bacteria usa ahora un sistema especializado de inyección a fin de enviar algunas de sus propias proteínas al interior de la célula. Este sistema de inyección es fascinante y esta compuesto por numerosas proteínas. En este caso se esquematiza un sistema inyector Tipo III, el cual esta especializado para bombear cosas a otras células. La bacteria usa este sistema inyector como una jeringa e inyecta proteínas bacterianas en la célula, forzándola a cooperar con su propia infección.

Un tubo que hace las veces de aguja (en púrpura) denominado EspA, se proyecta desde la bacteria desde la bacteria a la superficie de la célula intestinal. Ahora dos proteínas (en verde) denominadas EspB y EspD viajan a través del tubo para formar una abertura en la membrana de la célula intestinal por medio de la cual proteínas bacterianas adicionales se mueven dentro de la célula configurando un poro. Cuando este proceso se completa la bacteria inyecta una proteína (en rojo) denominada Tir dentro de la célula.

Una vez dentro de la célula la proteína Tir se inserta en la membra celular y la "cabeza" de la misma se proyecta mas allá de de superficie celular y se adhiere a a una proteína de la superficie bacteriana denominada intimina (las "ventosas" azules). Ahora la bacteria esta adherida a la membrana de la célula intestinal, y para la misma siguen los problemas. La proteína Tir resulta fosforilada por mecanismos pertenecientes a la célula intestinal (esferas azules) y comienza el siguiente paso: la formación del "pedestal".

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