(12) Práctica 2. Pielonefritis.en

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Reseñasinmunidad nutricionalSecuestro de nutrientes por unorganismo huésped para prevenirla colonización por yproliferación de patógenos.areveló un mecanismo putativo por el cual el complejo dechaperonaadhesina se transfiere desde el dominioperiplásmico amino-terminal (N-terminal) al carboxi-terminal(C-terminal) del ujier donde se cataliza posteriormente lareacción de intercambio de la cadena donante.63,64. Para lospili P, la transferencia requiere la formación de una interfaztripartita entre la chaperona PapD entrante y los dominios N-terminal y C-terminal del ujier de PapC. La estructura PapC-PapD-PapG reveló un mecanismo potencial de cómo loscompuestos bicíclicos de 2-piridona pueden inhibir labiogénesis del pilus al bloquear las interacciones.Pili tipo 1 (Fim) Pili tipo F17 (Ucl) Pili tipo fim (Fml) P (Pap) pilusα-D-manosa(vejiga,gastrointestinaltracto)Vara Punta de fibrilioO-glicanos(gastrointestinaltracto)GalNAc(vejiga,riñón)FimH UclD FmlHFimGFimFFmlGFmlFGlobosidos(riñón)PapGPapanicolaouPapanicolaou (5–10subunidades)PapanicolaouAdhesinapunta de fibraFimH-A62SFimH-A27V/V163Anecesario para la formación del complejo tripartitosesenta y cinco.Dichos compuestos son prometedores en el tratamiento deenfermedades infecciosas.Secuestro de metales.El secuestro de metales y otros mineralestraza por parte del huésped es quizás el ejemplo mejor estudiadodeinmunidad nutricional66,67. Por ejemplo, la respuesta del huésped ala infección incluye una mayor expresión de varias proteínas deunión al hierro, incluidas la lactoferrina y las lipocalinas, parasecuestrar el hierro de los patógenos invasores.68–70. Paracombatir esto, los patógenos bacterianos hanbFeE. colicobreHMWP2YbtP–YbtQFecobreHMWP1FyuAFeYbtEscFima UclA FMLA PapáFecobreFeFeFimD UclB FmlD PapCFimCUclBFmlCPapanicolaouvarilla helicoidalpioFeFeFeFptAacompañanteMembrana externaperiplasmaP. aeruginosaCdEstrés de membranaHlyA Bacterias incrustadas en biopelículas curli Vía biosintética de CurliperiplasmaCitoplasmaHlyACpxRCpxACpxRcolónicoCélula epitelialCsgACsgBCsgFTipo salvajeΔcpxrΔcpxrHlyACaspasa 4NLRP3Caspasa 1IL-1αIL-1βmuerte celularMediado por FimHvinculante paracriptas superioresCsgG 9FimH UclD CsgE estructurauredCsgAmediado por UclDvinculante paracriptas inferioresUnstr ucturadoCsgASecYEGCsgCwww.nature.com/nrmicro
Reseñassideróforosbajo peso molecularcompuestos secretados por los sistemashuésped para unir iones metálicos ytransportarlos a través de las membranascelulares.evolucionaron varios genes que codificansideróforos71(Higo.2b).Caracterización metabolómica deE. colidurante la colonización hadilucidado la diversidad entre especies en los sistemas deadquisición de metales entreE. coliaislado de varios hábitats72.Los aislamientos clínicos de UPEC expresan preferentemente dossideróforos, yersiniabactina y salmoquelina, a niveles más altosque los gastrointestinales.E. coliaislados, lo que sugiere que laoptimización de la absorción de hierro en la vejiga◀ Figura 2 |factores de urovirulencia bacterianos. a|Cuatro pili de la vía chaperona-usher, incluidos pili tipo 1(también conocidos como pili Fim), pili similares a F17 (también conocidos como pili Ucl), pili similares a Fim(también conocido como Fml pili) y P pili (también conocido como Pap pili), están involucrados eninfecciones del tracto urinario (ITU) a través de varios mecanismos (panel izquierdo). Los pili tipo 1 se unena uroplaquinas manosiladas en la vejiga y componentes mucosos manosilados en el tractogastrointestinal utilizando la adhesina FimH de dos dominios. Unión de pili similar a F17O-glicanos en eltracto gastrointestinal, lo que ayuda a establecer un reservorio para las infecciones urinarias recurrentes.Unión de pili tipo fim norte-los restos de acetilgalactosamina (GalNAc) que se encuentran en la vejiga y losriñones inflamados, lo que promueve las infecciones urinarias crónicas. Los pili P se unen a globosidos enel riñón y son esenciales para la progresión a pielonefritis. Estudios biofísicos realizados en pili tipo 1revelaron la importancia de la dinámica conformacional en la adhesina y la varilla del pilus durante lainfección (panel derecho). Más concretamente, selección positiva en las posiciones 27, 62 y 163 influye enlos cambios conformacionales en la adhesión FimH que modulan la afinidad de el bolsillo de unión paralos residuos de manosa en el epitelio de la vejiga. El FimH-A62S variante adopta preferentemente unaconformación 'tensa' con una baja afinidad por manosa, mientras que la variante FimH-A27V/V163Aadopta preferentemente una conformación 'relajada' con alta afinidad por la manosa. En la proteína detipo salvaje, se cree que es necesario un equilibrio entre estas especies para lograr la máxima virulencia.Estas subunidades de adhesina están unidas de forma no covalente a la punta y la varilla del pilus a travésde un proceso conocido como intercambio de hebra donante, en el que una hebra donante del pilusanterior completa la hebra β. del pliegue tipo inmunoglobulina. Además, las interacciones entre vecinosLas subunidades dentro del bastón del pilus Fim cuando adopta su conformación helicoidal naturalmodulan las características fuerza-longitud del pilus tipo 1 en respuesta a la fuerza externa. Lasalteraciones de estas interacciones conducen a la atenuación de la virulencia en modelos de cistitis enratones.b|uropatógenoEscherichia coli(UPEC) expresan preferentemente un subconjunto de sideróforos,incluida la yersiniabactina (Ybt), durante la infección de la vejiga. Ybt se une a los iones extracelulares dehierro y cobre y los entrega al receptor de la membrana externa FyuA para su internalización. El complejoYbtP-YbtQ luego transporta los complejos de cobre-Ybt al citoplasma. La presencia de niveles de metalescitoplasmáticos reducidos regula al alza la transcripción de la proteína de alto peso molecular 1 (HMWP1)y HMPW2, que posteriormente sintetizan Ybt. Un subproducto metabólico de la vía de síntesis de Ybtmediada por HMWP1/ HMWP2, la escherichelina (Esc), participa en la competencia interbacteriana alinterrumpir la absorción de hierro mediada por prochelina (Pyo) a través del transportador de membranaexterna FptA enPseudomonas aeruginosa.C|CpxA periplásmica (la quinasa del sistema de doscomponentes CpxA-CpxR) puede detectar el plegamiento incorrecto de proteínas (estrés periplásmico) enE. colidurante la UTI, lo que conduce a la inducción de genes responsables de la producción de la toxinaformadora de poros α-hemolisina (HlyA) por el regulador de respuesta CpxR. Aproximadamente el 40-50%de las cepas UPEC codifican HlyA, lo que contribuye a activación del inflamasoma 3 (NLRP3) que contieneel dominio NOD, LRR y pirina, caspasa 1, caspasa 4, interleucina-1β (IL-1β) e IL-1α, lo que conduce a lamuerte de las células uroteliales en el anfitrión. Eliminación decpxren UPEC da como resultado lasobreexpresión de HlyA y la pérdida de aptitud bacteriana en modelos de ratón de cistitis aguda y crónicaal desencadenar la vía de muerte celular inflamatoria mediada por caspasa y la exfoliación urotelialvigorosa temprana. Tal exfoliación vigorosa supera la capacidad de UPEC de tipo salvaje para subvierte larespuesta de exfoliación e invade el epitelio subyacente.d|Mecanismos de colonización gastrointestinal yformación de biopelículas curli. en el aparato digestivo ambiente,E. coliLas bacterias pueden incrustarseen una matriz extracelular compleja que contiene fibras curli, celulosa y fragmentos de ADN parapromover la persistencia y impedir el despacho. Curli comprende subunidades CsgA amiloidogénicasrepetitivas que son ensamblados en fibras extracelulares. La chaperona periplásmica CsgE interactúa conCsgA desplegada para facilitar el transporte de CsgA hacia y a través del poro de la membrana externa deCsgG no américo. CsgE y la proteína chaperona CsgC previenen la polimerización prematura de CsgA en elperiplasma. Después del transporte al poro CsgG, CsgA se secreta a través de la membrana externa,donde CsgB facilita la formación de fibras curli, que se mantiene en la membrana externa por CsgF. CsgBnuclea el plegamiento de CsgA, lo que da como resultado la polimerización de la fibra. La adhesina FimHen la punta de los pili tipo 1 y la adhesina UclD en la punta de los pili similares a F17 también median launión a las criptas intestinales, lo que ayuda a establecer un reservorio gastrointestinal estable.el medio ambiente es importante para la patogenia de la UPEC73.La yersiniabactina se une a los iones extracelulares de hierro ycobre y los entrega al receptor de la membrana externa FyuA.(Higo.2b), que se asocia con la virulencia de la UPEC en la vejiga y serequiere para el establecimiento de la septicemia71,74–76. cepasUPEC que carecen de lafyuAel gen experimenta un defecto decolonización de la vejiga y el riñón en relación con un control detipo salvaje77. Expresión de un péptido esencial para la síntesis deyersiniabactina, proteína de alto peso molecular 2 (HMWP2),codificada por elirp2gen, está regulado por los nivelesambientales de hierro y está asociado con una mayor virulenciade UPEC y resistencia a los antibióticos74,78. HMWP2 se asocia conHMWP1 para catalizar la formación de yersiniabactina a través deuna serie de precursores biosintéticos en presencia de nivelesbajos de hierro. La caracterización metabolómica y bioquímicaadicional de las vías biosintéticas de los sideróforos revelóprecursores metabólicos que pueden tener funcionessecundarias, como el antagonismo microbiano.79. Por ejemplo, laproducción de escherichelina, un producto de la vía biosintéticade la yersiniabactina, interfiere con la absorción de hierro de lapioquelina en Pseudomonas aeruginosa79.Sistemas de dos componentes.α-La hemolisina (HlyA) es unatoxina proteinácea formadora de poros que se ensambla en uncanal lleno de agua que perfora la membrana externa de lascélulas huésped, lo que lleva a la lisis y muerte celular queaumenta la disponibilidad de nutrientes para los patógenos80.HlyA se encuentra en aproximadamente el 50 % de losaislamientos clínicos de rUTI de mujeres de 18 a 39 años de edadfrente al 37 % de los aislamientos de las primeras ITU y el 31 % delos aislamientos de las segundas ITU. Esto representa unenriquecimiento sobre los aislamientos encontrados en losambientes periuretral y fecal de mujeres en esos mismos gruposde edad, donde la prevalencia es del 26% y 15%, respectivamente.81. Se sabe que HlyA daña las células tubulares renales yuroteliales, promoviendo la exfoliación y los cambiosinflamatorios.82–84. Expresión dehlyAenE. coliestá regulado, enparte, por el sistema de transducción de señales de doscomponentes CpxR-CpxA84(Higo.2c). La desregulación del sistemaCpxR-CpxA altera los perfiles de expresión de varios factores devirulencia, incluidoshlyA, ya que la eliminación del regulador derespuesta CpxR en UPEC da como resultado una sobreexpresiónde hemolisina y pérdida de aptitud bacteriana en modelos deratón con cistitis aguda y crónica84. Los estudios mecanicistas hanrevelado que HlyA contribuye a la activación del inflamasoma delhuésped al activar la caspasa 1 y la caspasa 4. El sistema CpxR-CpxA en sí mismo está regulado por la interacción de CpxP conlas subunidades de pilus desplegadas, lo que destaca aún más lacompleja interacción entre los reguladores de la virulenciabacteriana.85,86. Los sistemas adicionales de dos componentesque se sabe que afectan la virulencia de UPEC incluyen lossistemas YdpA-YdpB y BtsS-BtsR, que juntos regulan al alza losgenes transportadores en modelos de UTI aguda y crónica enratones y en respuesta a la presencia de biomoléculasambientales como el piruvato.87,88. Se sabe que el sistema QseB-QseC, que está compuesto por el regulador de respuesta QseB yla quinasa QseC, regula los factores de virulencia de la UPEC enrespuesta a niveles elevados de hierro férrico.89–91. Finalmente, untrabajo reciente ha demostrado que la diafonía entre los sistemasde dos componentes QseB-QseC y PmrA-PmrB tiene un papel enla resistencia a los antimicrobianos.92,93.Reseñas de la naturaleza|Microbiología
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