Mecanismo de Evasión de Sistema Inmune por Lipo-oligosacáridos enNeisserias meningitdis Johanna Cathalina Guzmán Guzmán Resumen Neisseria meningitidis es una bacteria que puede llagar a causar enfermedades letales como sepsis y meningitis aguda. Cuando el meningococo experimenta una variación genética del gen lgt, la composición antigénica de la cadena del lipo-oligosacarido (LOS) es alterada y un acido siálico es añadido a la cadena. Como consecuencia directa, la sialiación de los LOS genera una táctica para evadir el sistema inmune. La unión del acido siliáco al LOS produce que la estructura externa del meningococo tenga un parecido con las superficies de los eritrocitos, permitiéndole navegar por el sistema vascular sin ocasionar una respuesta inmune. Aparte, también produce una inhibición de la fagocitosis por células dendríticas. Por otra parte, también hay evidencia que la sialiación del LOS del meningococo en vez de darle inmunidad, aumenta la susceptibilidad bacteriana a la absorción de fagocitosis. Palabras Claves: N. meningitidis, lipo-oligsacárido, variación antigénica, acido siálico. Abstract N. meningitidis is a bacteria that can cause lethal diseases such as sepsis and acute meningitis. When meningococcus undergoes a genetic variation of its lgt gene, the antigenic composition of lipo-oligosaccharide (LOS) chain is altered and sialic acid joins the chain. As a direct consequence, the syalation of the LOS generates a tactic to evade the immune system. The sialic acid being present on the LOS enables the meningococcal outer structure to resemble the erythrocytes’ surface, allowing the bacteria to navigate the ellos son capaces de producir una enfermedad mucho mas grave que la gonorrea. Moreover. se vuelven invasiva y cruza la barrera hematoencefálica. 2012) para este patógeno. Meningitidis (meningococo) proviene de la familia beta proteobacteria. it increases its susceptibility to bacterial phagocytic uptake. In addition. Neisseria gonorrheae (gonococo) y Neisseria meningitidis. aun no conocido. meningitidis. Esta bacteria se aloja a menudo en el tracto respiratorio alto y puede permanecer allí como flora microbiana normal. se encuentra en pares como diplococos y no retiene la tinción de Gram. N. it also produces an inhibition of phagocytosis by dendritic cells. sialic acid. instead of giving the bacteria immunity. se multiplica en el liquido céfalo raquídeo (LCR) y llega a provocar meningitis. Los meningococos se benefician del lipo-oligosacáridos (LOS) en la capa externa de su membrana externa. cuya variación estructural les impide ser fagocitados por macrófagos. there is also evidence that the meningococcal syalation of LOS. y usualmente debido a un cambio conformación de la bacteria. Esta estructura . antigenic variation. Keywords: N. Esto es debido a que ellos poseen entre su estructura antigénica un arsenal selectivo que les brinda una muy buena defensa. lipo-oligsacaride. Introducción El genero Neisseria comprende de dos especies patógenas para el ser humano. gonorrheae.vasculature without causing an immune response. y se corta toda forma de transmisión bacteriana a otros huéspedes. Usualmente los meningococos no optan por desarrollar una enfermedad meningocócica invasiva porque es “un callejón sin salida evolutivo” (Kenneth Todar. Los meningococo son una bacteria que capturan la atención de muchos microbiólogos por que aunque comparten el ADN homologo hasta el 70 % con la otra especie. Es capaz de incorporarse al cuerpo del hospedador sin producir algún síntoma. N. El lípido A es la parte que le atribuye las propiedades fisiopatológicas a las endotoxinas. 2010). 2013). El alto índice de mortalidad por una infección de N. Estas son las tres partes de LOS y cuyas propiedades tienen una estrecha relación con el efecto causado al sistema inmune del huésped. evadiendo la inmunidad innato y la adquirida del hospedador con el fin de lograr la diseminación por el sistema vascular o el sistema nervios provocando una meningococcemia fulminante. esta estructura juega un papel critico. los lipo-oligosacáridos son la toxina exclusiva de las bacterias gram-negativas. . capaz de producir una respuesta inflamatoria. gonorrheae albergan los genes lgt que codifican para el lipo-oligosacárido (Hung & Christodoulides. en la patogénesis de meningitis por meningococos. meningitidis es causado exclusivamente por los LOS. un oligosacárido localizado tanto en el núcleo de adentro como en el de afuera de la membrana externa del meningococo.también les aumenta su factor de virulencia porque “la infección provocada por meningococos tiene una baja prevalencia pero un alto incide de mortalidad” (Kenneth Todar. 2010) de los meningococos. meningitidis como N. un azúcar de composición variable localizado en la porción mas externa del LOS. La porción hidrofílica esta compuesta por un polisacárido O. como en la interacción con los linfocitos del huésped. La toxina es también conocida como endotoxina y es la responsable del “choque endotóxico” (Campos. Lipo-oligosacáridos Tanto N. Aparte de ser la molécula que compone la membrana externa. En cambio la porción lipídica esta conformada por el lípido A. Los LOS constituyen una porción hidrofílica unida a una porción lipídica por un oligosacárido nuclear. asociadas con las infecciones por microorganismos gramnegativos (Campos. tanto. 2012) versus la infección por gonococos donde ocurre exactamente lo opuesto. El polisacárido O es utilizado para la tipificación bacteriana porque le otorga su especificidad serológica. Esta variación antigénica suele pasar en el primer paso de la biosíntesis de LOS. & Virji. que involucran los genes que codifican las enzimas responsables en la extensión de la cadena de sacáridos unida a HepI. 2010). lo que tiene un efecto determinante para las propiedades antigénicos de LOS (Hill. La variación en fase del N. Los meningococo le benefician la sialiación de los LOS porque esto les ofrece un mecanismo de defensa adicional. W-135 porque tienen los genes para la síntesis de acido siálico. meningitidis desarrolló un mecanismo que altera los componentes de su superficie (Hill. La adición del acido siálico en la cadena del LOS le permita al meningococo “imitar a las superficies celulares del . Los genes lgt son los involucrados en cambiar la composición de la cadena. Griffiths. donde ocurre la sialiación de una molécula de N-acetilglucosamina (Campos. Borodina. & Virji. N. pero hay otros serotipos que obtiene el acido siálico por medios exógenos. En total existen clasificadas 12 inmunotipos de variedad de estructuras LOS y cada inmunotipo esta relacionada con un gen lgt diferente. Griffiths. C.Mecanismo de acción de LOS Para evadir la detección del sistema inmune. Entre los diferentes inmunotipos de LOS que tiene los meningococos hay un inmunotipo que contiene “LNnt (lacto-N-neotetraose). 2010). Borodina. & Virji. se esta crean una nueva versión de la estructura. 2010). Existe una variación en la fase antigénica de LOS.3sialytransferasa se incorpora el acido siálico al galactosa terminal del LOS (Hill.” El compuesto LNnt tiene una atracción especial al acido siálico y por la acción de la alfa-2. meningitidis le provee a la bacteria tener una diversidad entre sus estructuras de LOS que le aumenta su factor de virulencia. Griffiths. La sialiación de los LOS en meningococos se encuentra relacionada en especial con los serotipos B. Al cambiar la estructura terminal en las cadenas de LOS. 2010). Borodina. permitiendo les seguir con su proceso infeccioso sin ser percibido en la sangre. con el fin de identificar estructuras similares en eritrocitos humanos. Se ha encontrado que la sialiación de los LOS tiene relación directa con la inhibición de las células dendríticas del ser humano a fagocitar la bacteria N. & Macher. Griffiss. perteneciente de los eritrocitos humanos. et al. 2010). Otro grupo de células que ha visto sus funciones afectadas por la variación antigénica del meningococo son las células dendríticas. & Macher. Griffiss. meningitidis (Unkmeir. En un estudio realizado. 2011). el . Como consecuencia. En esencia la sialiación de LOS le brinda a las células de N. meningitidis un camuflaje contra las células del sistema inmune. Su acción es crucial para la iniciación de la respuesta mediada por leucocitos T ante antígenos extraños. Lo que ocasiona una descompensación en el sistema inmune porque las dendritas son la células presentadora de antígeno mas potente del sistema inmune. La nueva estructura de los meningococos les permite burlarse de otro sistema de control por parte del hospedador. se utilizo anticuerpos monoclonales (mAbs) con especificidad para epitopos de N. y el 06B4 aglutino el 80% de los eritrocitos (Mendrell.. Ambos mAbs lograron unirse a glicoesfingolípidos neutros por que tienen una estructura de N-acetillatosamina. Se trato de provocar la unión entre los mismo mAbs pero con glicoesfingolípidos sin la terminación del acido siálico y no obtuvo un resultado positivo.huésped que también expresan acido siálico” (Hung & Christodoulides. es decir la unión fue bloqueada (Mendrell. meningitidis LOS sialiados. 2013). El mAbs 3F11 aglutino todos los eritrocitos adultos humanos. 2010). Los efectos del LOS sialiado La transición de los componentes inmunoquímicos de LOS unidos a un acido siálico resultaron ser muy similares a los del eritrocito humano. 2011). evadiendo a los componentes mediados a eliminarlo por medio de la fagocitosis. aumentar su sistema de defensa. Es una bacteria capaz de modificar su estructura antigénica para causar una bacteriemia. sino que también fagocitar la bacteria. Aparte. ahora el LOS sialiado no es una arma letal y en cambio se convirtió en el verdugo de la bacteria porque le aumenta la susceptibilidad bacteriana a la absorción de fagocitosis. una estructura que se encuentra en la capa externa. Conclusión N. se ha encontrado la manera de utilizar este mecanismo de evasión encontrar del meningococo. esta . Un punto de vista diferente de la sialiación del LOS La sialiación de LOS le ha brindando muchos beneficio al meningococo siendo el mas importante. Un estudio logro utilizar a los LOS sialiados como etiqueta para ser reconocidos por lectinas de tipo inmunoglobulina aceptores de ácido siálico (siglecs) expresadas en la superficie de las células mieloides. Usa como método la variación en fase para lograr la sialiación de la cadena de los lipo-oligosacáridos. & Crocker. En el estudio realizado utilizaron siglecs presentes en células del sistema inmune capaces de funcionar como receptores para el LOS sialiado. Pero esto ocasiona un problema en la salud porque esta variación antigénica le permite a la bacteria saltarse todos los puntos de control del sistema inmune del hospedador. Las siglecs sialoadhesin y siglec-5 fueron las únicas capaces de reconocer los LOS sialiados (Jones . meningitidis logra evadir con satisfacción el sistema inmune. Lo mas interesante es que también los macrófagos que expresan la siglecs sialoadhesin fueron capaces de no solo reconocer y unirse.organismo se hace más resistente a los anticuerpos. El LOS es una endotoxina capaz de producir una respuesta inflamatoria por medio de la secreción estimulada de citoquinas. Virji. Afortunadamente. Este estudio nos abre nuevas opciones contra el meningococo. . Dundee. N. UK: PubMEd. (03 de 07 de 2013). Virji. C. también es cierto que la sialiación de LOS les proporciona a los meningococos una debilidad hacia las células mieloides. (9 de feb.. Estas ultimas con ayuda de siglecs son capaces de reconocer el acido siliáco en la superficie de los LOS de meningococos y así refuerza el sistema inmune en contra de esta bacteria. intervienen en la interacción con el hospedero y promueve la evasión al sistema inmune? ¿O. Cellular and molecular biology of Neisseria meningitidis colonization and invasive disease. & Crocker. .. Este ultimo concepto de la función del LOS sialiado va en contraste directo con el efecto proyectivo estipulado previamente. & Virji.. de US National Library of Medicine National Institutes of health: http://www. UK.cr/revistas/rccm/v16n3/art8. La sialiación. M. (2010). J. M. serán los LOS sialiados un cambio conformacional equivocado de la bacteria que la vuelve más propensa a ser reconocida y fagocitada por células del sistema inmune? Bibliografía Campos. promueve una modificación estructural de los meningococos y estos terminan teniendo componentes inmunoquímicos que son similares a precursores de los antígenos de la sangre. Southampton.sa.pdf Hill. Recognition of sialylated meningococcal lipopolysaccharide by siglecs expressed on myeloid cells leads to enhanced bacterial uptake.binasss. R. The Biology of Neisseria Adhesins. Hung. (Sep de 2011). Griffiths. The Authors journal Compilation.nlm.. & Christodoulides. El Lipopolisacarido Bacteriano: una potente endotoxina con multiples actividades biologicas. Obtenido de http://www. también. de 2010). Aunque. como en la inhibición ocasionada en células dendríticas. M.-C. ¿Sera que los LOS sialiados están involucrados en la patogénesis de la infección. Recuperado el 10 de 08 de 2015.. D.nih.ncbi. M.estructura provee al meningococo una defensa contra la fagocitosis de macrófagos. J. N. P.gov/pmc/articles/PMC3960869/ Jones . Como consecuencia las inmunoglobulinas que recorren el sistema vascular no perciben la bacteria y estas no son interrumpidas antes de continuar con el procesos infección de producir meningitis. Borodina. E. ncbi.net/neisseria. (May de 2011). J. R. Kolb-Maurer. Obtenido de Pathogenic Neisseriae: Gonorrhea. Griffiss. Lipooligosaccharides (LOS) of Neisseria gonorrhoeae and Neisseria meningitidis have components that are immunochemically similar to precursors of human blood group antigens. U. Lipooligosaccharide and Polysaccharide Capsule: Virulence Factors of Neisseria meningitidis That Determine Meningococcal Interaction with Human Dendritic Cells. S..gov/pubmed/2456365 Unkmeir. USA.. Kammerer.html Mendrell... Haller. 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Report "Mecanismo de Evasion de Sistema Inmune por Lipo-oligosacaridos en Neisseria meningitidis"