|
As '''adhesinas bacterianas''' son compoñentes da superficie celular ou de apéndices das [[bacterias]] que facilitan a adhesión a outras células (eucariotas ou procariotas) ou a superficies. Son un tipo de [[factor de virulencia]].
A adherencia é esencial na [[patoxenia]] bacteriana ou [[infección]]s, necesaria para que as bacterias colonicen o novo [[hóspede]]<ref name=Coutte_2003>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Coutte L, Alonso S, Reveneau N, Willery E, Quatannens B, Locht C, Jacob-Dubuisson F |title=Role of adhesin release for mucosal colonization by a bacterial pathogen |journal=J Exp Med |volume=197 |issue=6 |pages=735–42 |year=2003 |url=http://www.jem.org/cgi/content/full/197/6/735 |pmid=12629063 |doi=10.1084/jem.20021153 |pmc=2193847}}</ref>
== Introdución ==
As bacterias atópanse normalmente adheridas e vivindo en estreita asociación con superficies.
Durante a vida dunha bacteria esta está suxeita frecuentemente a [[tensión de cizalla|forzas de cizalla]]. As adhesinas serven de áncoras que axudan a que as bacterias resistan esas forzas de cizalla ambientais, e así permanezan no ambiente desexado. Porén, as adhesinas bacterianas non serven como un adhesivo universal para estes microorganismos, senón que actúan máis ben como moléculas de recoñecemento de superficie específicas, xa que permiten que unha determinada bacteria se una a unha determinada superficie, como pode ser un tecido das raíces das plantas, tecidos dos condutos lacrimais de mamíferos ou mesmo ao esmalte dental.<ref name=Per_Klem_2000>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Klemm P, Schembri MA |title=Bacterial adhesins: function and structure |journal=Int. J. Med. Microbiol. |volume=290 |issue=1 |pages=27–35 |date=March 2000 |pmid=11043979 |doi=10.1016/S1438-4221(00)80102-2 |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1438-4221(00)80102-2}}</ref>
A maioría das [[fimbria]]s das bacterias [[Gram negativa]]s funcionan como adhesinas, pero en moitos casos é unha subunidade menor proteica situada no extremo da fimbria a que funciona como verdadeira adhesina. Nas bacterias [[Gram positiva]]s, unha capa superficial de proteína ou [[polisacárido]] serve como adhesina específica. Para conseguir unha adherencia efectiva ás superficies do hóspede, moitas bacterias producen moitos destes factores de adherencia chamados '''adhesinas'''.
A adhesina bacteriana mellor cracterizada é a adhesina FimH de fimbria de tipo 1. Esta adhesina é responsable da adhesión sensible a [[manosa|D-manosa]].<ref name=Per_Klem_2000 /> A bacteria sintetiza unha proteína precursora que consta de 300 [[aminoácido]]s despois procesa a proteína eliminando varios [[péptido sinal|péptidos sinais]] quedando finalmete unha proteína de 279 aminoácidos.<ref name=Per_Klem_2000 /> A FimH madura está exposta na superficie bacteriana como un cmpoñente da [[fimbria]] de tipo 1.<ref name=Per_Klem_2000 />
En 1999, a estrutura de FimH foi resolta por [[cristalografía de raios X]]. FimH está pregada en dous [[dominio proteico|dominios]]. O dominio adhesivo N-terminal é o que desempeña o papel principal no recoñecemento de superficies, mentres que o dominio C-terminal é responsable da integración en [[orgánulo]]s.<ref name=Choudhury>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Choudhury D, Thompson A, Stojanoff V |title=X-ray structure of the FimC-FimH chaperone-adhesin complex from uropathogenic ''Escherichia coli'' |journal=Science |volume=285 |issue=5430 |pages=1061–6 |date=August 1999 |pmid=10446051 |url=http://www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10446051 |doi=10.1126/science.285.5430.1061|display-authors=etal}}</ref> Un [[xiro (bioquímica)|bucle tetrapéptido]] une os dous dominios. Ademais, identificouse un peto de unión a carbohidratos no extremo do dominio adhesivo N-terminal.<ref name=Choudhury /> Esta estrutura básica está conservada entre as adhesinas de fimbria de tipo 1, aínda que estudos recentes mostraron que as mutacións inducidas [[in vitro]] poden orixinar a adición de especificidade ao dominio C-terminal, o que dá lugar a unha adhesión bacteriana con dous sitios de unión e [[fenotipo]]s de unión relacionados.<ref name=Schembri>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Schembri MA, Klemm P |title=Heterobinary adhesins based on the ''Escherichia coli'' FimH fimbrial protein |journal=Appl. Environ. Microbiol. |volume=64 |issue=5 |pages=1628–33 |date=May 1998 |pmid=9572927 |pmc=106206 |url=http://aem.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9572927}}</ref>
== As adhesinas como factores de virulencia ==
A efectividade dos anticorpos antiadhesinas demostrouse en estudos con FimH, a adhesina da ''[[Escherichia coli]]'' uropatóxena (UPEC). En países subdesenvolvidos é frecuente que os nenos sufran repetidos episodios de [[diarrea]]s asociadas con ''E. coli'' durante os seus primeiros tres anos de vida. Se o neno sobrevive a este período inicial de susceptibilidade, as taxas de infección caen substancialmente, debido a que se crea unha inmunidade adquirida contra as adhesinas bacterianas.<ref name=Per_Klem_2000 />
Estudos recentes do Instituto Politécnico de Worchester indican que o consmo de zume de [[arando]]s pode inhibir a acción das adhesinas da ''E. coili'' uropatóxena, xa que as forzas de adhesión diminúen, como se descubriu utilizando o [[microscopio de forza atómica]].<ref name="Camesano">{{citeCita journalpublicación periódica |author=Tao Y, Pinzón-Arango PA, Howell AB, Camesano TA |title=Oral consumption of cranberry juice cocktail inhibits molecular-scale adhesion of clinical uropathogenic ''Escherichia coli'' |journal=J Med Food |volume=14 |issue=7-8 |pages=739–45 |year=2011 |pmid=21480803 |pmc=3133681 |doi=10.1089/jmf.2010.0154 }}</ref> Este tipo de investigacións abren o camiño á creación de vacinas orais contra as adhesinas bacterianas.
Na creación de vacinas antiadhesinas hai que vencer varios problemas. O primeiro é o gran número de adhesinas bacterianas diferentes que teñen como diana os mesmos tecidos humanos. Outros problemas xorden pola capacidade de cada bacteria individual de producir moitos tipos de adhesinas xeralmente en diferentes momentos e lugares, e en resposta a diferentes desencadeantes ambientais.<ref name=Per_Klem_2000 /> Finalmente, moitas adhesinas presentan diversas variedades inmunoloxicamente diferentes, incluso no mesmo clon (como por exemplo en ''[[Neisseria gonorrhoeae]]'').<ref name=Davies>{{Cita libro |author=Davies, J. K.; Koomey, J. M.; Seifert, H. S. |chapter=Pili (fimbriae) of ''Neisseria gonorrhoeae'' |editor-last=Klemm |editor-first=Per |title=Fimbriae : adhesion, genetics, biogenesis, and vaccines |publisher=CRC Press |location=Boca Raton |year=1994 |isbn=0849348943 |pages=147–155}}</ref>
Malia todos estes problemas, estanse a facer progresos na creación de vacinas antiadhesinas. En modelos animais, a [[inmunidade pasiva|inmunización pasiva]] con anticorpos anti-FimH e a vacinación coa [[proteína]] reduce significativamene a colonización por ''E. coli'' uropatóxenas.<ref name=Langermann_2000>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Langermann S, Möllby R, Burlein J, Palaszynski S, Auguste C, DeFusco A, Strouse R, Schenerman M, Hultgren S, Pinkner J, Winberg J, Guldevall L, Söderhäll M, Ishikawa K, Normark S, Koenig S |title=Vaccination with FimH adhesin protects cynomolgus monkeys from colonization and infection by uropathogenic Escherichia coli |journal=J Infect Dis |volume=181 |issue=2 |pages=774–8 |year=2000 |pmid=10669375 |doi=10.1086/315258}}</ref> Ademais, as adhesinas FHA de ''[[Bordetella pertussis]]'' e a pertactina son compoñentes de 3 das 4 vacinas acelulares contra a pertussis que actualmente foron aprobadas en [[EUA]]. Adicionalmente, as vacinas antiadhesión están sendo exploradas como solción para infeccións do tracto urinario. O uso de péptidos de adhesión FimH sintéticos impide as infeccións da mucosa uroxenital por ''[[Escherichia coli|E. coli]]'' en ratos.<ref name=Langermann>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Langermann S, Palaszynski S, Barnhart M |title=Prevention of mucosal ''Escherichia coli'' infection by FimH-adhesin-based systemic vaccination |journal=Science |volume=276 |issue=5312 |pages=607–11 |date=April 1997 |pmid=9110982 |url=http://www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9110982 |doi=10.1126/science.276.5312.607|display-authors=etal}}</ref>
== Exemplos ==
| CDD =
}}
As adhesinas da '''familia Dr de adhesinas''' únense ao [[antíxeno]] do grupo sanguíneo humano Dr compoñente do [[factor acelerador da descomposición]] (DAF).<ref name=mgc/> Estas [[proteína]]s conteñen tanto estruturas de adherencia de fimbrias e non de fimbrias e median a adherencia da [[Escherichia coli uropatóxena|''Escherichia coli'' uropatóxena]] ao tracto urinario.<ref name="pmid9169726">{{citeCita journalpublicación periódica | author = Zhang L, Foxman B, Tallman P, Cladera E, Le Bouguenec C, Marrs CF | title = Distribution of drb genes coding for Dr binding adhesins among uropathogenic and fecal Escherichia coli isolates and identification of new subtypes | journal = Infection and Immunity | volume = 65 | issue = 6 | pages = 2011–8 |date=June 1997 | pmid = 9169726 | pmc = 175278 | doi = | url = }}</ref> Fano inducindo o desenvolvemento de longas extensións celulares que rodean a bacteria.<ref name=mgc/> Tamén confiren o fenotipo de [[hemaglutinación]] resistente á manosa, que pode ser inhibida polo [[cloranfenicol]]. A porción N-terminal da proteína madura crese que é responsable da sensibilidade ao cloranfenicol.<ref name="pmid1670929">{{citeCita journalpublicación periódica | author = Swanson TN, Bilge SS, Nowicki B, Moseley SL | title = Molecular structure of the Dr adhesin: nucleotide sequence and mapping of receptor-binding domain by use of fusion constructs | journal = Infection and Immunity | volume = 59 | issue = 1 | pages = 261–8 |date=January 1991 | pmid = 1670929 | pmc = 257736 | doi = | url = }}</ref> Ademais, inducen a activación de varias fervenzas de [[transdución de sinais]], incluíndo a activacion da [[PI-3 quinase]].<ref name=mgc />
A s adhesinas da familia Dr están especialmente asociadas coa [[cistite]] e a [[pielonefrite]] asociada co embarazo.<ref name=mgc>[http://www.mgc.ac.cn/cgi-bin/VFs/vfs.cgi?Genus=Escherichia&Species=UPEC&Keyword=Adherence Identified Virulence Factors of UPEC : Adherence], State Key Laboratory for Moleclular Virology and Genetic Engineering, Beijing. Retrieved July 2011</ref>
=== ''Neisseria gonorroheae'' ===
''[[Neisseria gonorrhoeae|N. gonorrhoeae]]'' afecta case exclusivamente a humanos.<ref name=Per_Klem_2000 /> “Estableceuse en amplos estudos que as adhesinas de fimbria de tipo 4 dos factores de virulencia de ''N. gonorrhoeae''.”<ref name=Per_Klem_2000 /> Estes estudos mostraron que só son patóxenas as cepas que poden expresar fimbrias. A alta supervivencia de [[granulocito|neutrófilos polimorfonucleares]] (PMNs) é característica das infeccións por ''N. gonorrhoeae''. Ademais, estudos recentes indican que ''[[Neisseria]]'' pode adherirse aos PMNs utilizando os seus pili de adhesinas o que os oculta da actividade fagocítica dos [[neutrófilo]]s. Esta acción facilita o espallamento do patóxeno polas capas de células epiteliais.<ref name="Soderholm">{{citeCita journalpublicación periódica |author=Söderholm N, Vielfort K, Hultenby K, Aro H |title=Pathogenic Neisseria hitchhike on the uropod of human neutrophils |journal=PLoS ONE |volume=6 |issue=9 |pages=e24353 |year=2011 |pmid=21949708 |pmc=3174955 |doi=10.1371/journal.pone.0024353 |url=http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0024353}}</ref>
=== ''Escherichia coli'' ===
Certas cepas de ''[[Escherichia coli|E. coli]]'' que poden causar diarrea poden encontrarse en tecidos intestinais de porcos e humanos, nos que expresan as proteínas K88 e CFA1<ref name="Gaastra">
{{citeCita journalpublicación periódica |author=Gaastra W, de Graaf FK |title=Host-specific fimbrial adhesins of noninvasive enterotoxigenic ''Escherichia coli'' strains |journal=Microbiol. Rev. |volume=46 |issue=2 |pages=129–61 |date=June 1982 |pmid=6126799 |pmc=281536 |url=http://mmbr.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=6126799}}</ref> para adherirse ao revestimento intestinal. Ademais, as cepas de ''E. coli'' uropatóxenas causan un 90% das infeccións do tracto urinario.<ref name="Tchesnokova">{{citeCita journalpublicación periódica |author=Tchesnokova V, Aprikian P, Kisiela D |title=Type 1 fimbrial adhesin FimH elicits an immune response that enhances cell adhesion of ''Escherichia coli'' |journal=Infect. Immun. |volume=79 |issue=10 |pages=3895–904 |date=October 2011 |pmid=21768279 |pmc=3187269 |doi=10.1128/IAI.05169-11 |url=http://iai.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=21768279|display-authors=etal}}</ref> Das ''E. coli'' que causan infeccións do tracto urinario, o 95% expresa fimbrias de tipo 1. A FimH en ''E. coli'' vence a resposta inmunitaria baseada en anticorpos pola súa conversión natural desde o estado de afinidade alta ao de baixa. Por medio desta conversión, a adhesión FimH pode protexerse dos anticorpos dirixidos contra ela. A FimH de ''E. coli'' é un bo exemplo de resposta inmunitaria específica de conformación, que potencia o impacto sobre a proteína.<ref name="Tchesnokova" /> Estudando esta adhesión, os investigadores esperan desenvolver vacinas específicas de adhesión, que poden servir como modelo para a mediación por anticorpo da adhesión do patóxeno.<ref name="Tchesnokova" />
== Notas ==
|
