Articulo de referencia

Enterotoxin

Una enterotoxina es una exotoxina proteica liberada por un microorganismo que tiene como objetivo los intestinos . [1] Pueden estar codificadas cromosómicamente o plasmídicament...

Una enterotoxina es una exotoxina proteica liberada por un microorganismo que tiene como objetivo los intestinos . [1] Pueden estar codificadas cromosómicamente o plasmídicamente. [2] Son termolábiles ( > 60 °C), de bajo peso molecular y solubles en agua. Las enterotoxinas son frecuentemente citotóxicas y matan células alterando la permeabilidad de la membrana apical de las células mucosas ( epiteliales ) de la pared intestinal. En su mayoría son toxinas formadoras de poros (principalmente poros de cloruro), secretadas por bacterias, que se ensamblan para formar poros en las membranas celulares . Esto hace que las células mueran.

Importancia clínica

Las enterotoxinas tienen un efecto particularmente marcado sobre el tracto gastrointestinal , causando diarrea del viajero e intoxicación alimentaria. La acción de las enterotoxinas conduce a un aumento de la permeabilidad de iones de cloruro de la membrana apical de las células de la mucosa intestinal. Estos poros de la membrana se activan ya sea por un aumento de AMPc o por un aumento de la concentración de iones de calcio intracelularmente. La formación de poros tiene un efecto directo sobre la osmolaridad del contenido luminal de los intestinos. El aumento de la permeabilidad del cloruro conduce a una fuga hacia el lumen seguida de un movimiento de sodio y agua. Esto conduce a una diarrea secretora a las pocas horas de ingerir la enterotoxina. Varios organismos microbianos contienen la enterotoxina necesaria para crear tal efecto, como Staphylococcus aureus y E. coli . [3]

El fármaco linaclotida , utilizado para tratar algunas formas de estreñimiento, se basa en el mecanismo de las enterotoxinas. [3]

Clasificación y estructuras 3D

Bacteriano

Las enterotoxinas pueden ser formadas por los patógenos bacterianos Staphylococcus aureus y Bacillus cereus y pueden causar intoxicación alimentaria estafilocócica y enfermedad diarreica por Bacillus cereus , respectivamente. Las enterotoxinas estafilocócicas y las exotoxinas estreptocócicas constituyen una familia de superantígenos pirogénicos relacionados biológica y estructuralmente . [4] Hasta la fecha se han identificado 25 enterotoxinas estafilocócicas (SE), producidas principalmente por Staphylococcus aureus , y se han nombrado alfabéticamente (SEA – SEZ). [5] Se ha sugerido que otros estafilococos distintos de S. aureus pueden contribuir a la intoxicación alimentaria estafilocócica mediante la formación de enterotoxinas. [6] Las exotoxinas estreptocócicas son producidas por Streptococcus pyogenes . [7] [8] Estas toxinas comparten la capacidad de unirse a las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad de sus huéspedes. Un pariente más lejano de la familia es la toxina del síndrome de shock tóxico por S. aureus , que comparte sólo un bajo nivel de similitud de secuencia con este grupo.

Todas estas toxinas comparten un pliegue de dos dominios similar ( dominios N y C-terminales ) con una hélice alfa larga en el medio de la molécula, un barril beta característico conocido como "pliegue oligosacárido/oligonucleótido" en el dominio N-terminal y un motivo de agarre beta en el dominio C-terminal. Un ejemplo es la enterotoxina B estafilocócica . Cada superantígeno posee modos de unión ligeramente diferentes cuando interactúa con las moléculas MHC de clase II o el receptor de células T. [ 9]

El dominio beta-grasp tiene algunas similitudes estructurales con el motivo beta-grasp presente en los dominios de unión de inmunoglobulina, ubiquitina , ferredoxina 2Fe-2 S y factor de iniciación de la traducción 3, como lo identifica la base de datos SCOP .

Viral

Los virus de las familias Reoviridae , Caliciviridae y Astroviridae son responsables de un gran porcentaje de enfermedades gastrointestinales en todo el mundo. Se ha descubierto que los rotavirus (de Reoviridae ) contienen una enterotoxina que desempeña un papel en la patogénesis viral. NSP4 , es una proteína que se produce durante la fase intracelular del ciclo de vida del virión y se sabe que tiene una función primaria en la maduración intracelular del virión. [13] Sin embargo, cuando se purificó NSP4 de Rotavirus del grupo A (se probaron 4 alelos), se concentró y se inyectó en un modelo de ratón, comenzó una enfermedad diarreica que imitaba la causada por la infección por Rotavirus. [14] Un supuesto modo de toxicidad es que NSP4 activa una vía de transducción de señales que, en última instancia, da como resultado una mayor concentración celular de calcio y la posterior secreción de cloruro de la célula. [15] La secreción de iones de las vellosidades que recubren el intestino altera las presiones osmóticas normales y evita la absorción de agua, lo que finalmente causa diarrea.

Véase también

Referencias

  1. ^ "enterotoxina" en el Diccionario médico de Dorland
  2. ^ Carlton Gyles, Magdalene So, Stanley Falkow, Revista de enfermedades infecciosas (1974) 130 (1): 40-49.
  3. ^ ab Hornby, PJ (2015). "Enfoques de descubrimiento de fármacos para el síndrome del intestino irritable". Opinión de expertos sobre el descubrimiento de fármacos . 10 (8): 809–24. doi :10.1517/17460441.2015.1049528. PMID  26193876. S2CID  207494271.
  4. ^ Dinges, MM; Orwin, PM; Schlievert, PM (2000). "Exotoxinas de Staphylococcus aureus". Clinical Microbiology Reviews . 13 (1): 16–34, tabla de contenidos. doi :10.1128/CMR.13.1.16. ISSN  0893-8512. PMC 88931 . PMID  10627489. 
  5. ^ Etter, Danai; Schelin, Jenny; Schuppler, Markus; Johler, Sophia (10 de septiembre de 2020). "Enterotoxina C estafilocócica: una actualización sobre las variantes de SEC, su estructura y propiedades, y su papel en las intoxicaciones transmitidas por alimentos". Toxins . 12 (9): 584. doi : 10.3390/toxins12090584 . hdl : 20.500.11850/441345 . PMC 7551944 . PMID  32927913. 
  6. ^ Fetsch, Alexandra; Johler, Sophia (27 de abril de 2018). "Staphylococcus aureus como patógeno transmitido por los alimentos". Current Clinical Microbiology Reports . 5 (2): 88–96. doi :10.1007/s40588-018-0094-x. ISSN  2196-5471. S2CID  13668423.
  7. ^ Iandolo JJ (1989). "Análisis genético de toxinas extracelulares de Staphylococcus aureus". Annu. Rev. Microbiol . 43 : 375–402. doi :10.1146/annurev.mi.43.100189.002111. PMID  2679358.
  8. ^ Marrack P, Kappler J (mayo de 1990). "Las enterotoxinas estafilocócicas y sus parientes". Science . 248 (4956): 705–11. Bibcode :1990Sci...248..705M. doi :10.1126/science.2185544. PMID  2185544. S2CID  33752378.
  9. ^ Papageorgiou AC, Tranter HS, Acharya KR (marzo de 1998). "Estructura cristalina del superantígeno microbiano enterotoxina B estafilocócica a una resolución de 1,5 A: implicaciones para el reconocimiento del superantígeno por moléculas MHC de clase II y receptores de células T". J. Mol. Biol . 277 (1): 61–79. doi :10.1006/jmbi.1997.1577. PMID  9514739.
  10. ^ Katahira J, Sugiyama H, Inoue N, Horiguchi Y, Matsuda M, Sugimoto N (octubre de 1997). "La enterotoxina de Clostridium perfringens utiliza dos proteínas de membrana estructuralmente relacionadas como receptores funcionales in vivo". The Journal of Biological Chemistry . 272 ​​(42): 26652–8. doi : 10.1074/jbc.272.42.26652 . PMID  9334247.
  11. ^ ab Enterotoxinas en los Encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  12. ^ CBRNE - Enterotoxina B estafilocócica en eMedicine
  13. ^ Crawford, Sue E.; Ramani, Sasirekha; Tate, Jacqueline E.; Parashar, Umesh D.; Svensson, Lennart; Hagbom, María; Franco, Manuel A.; Greenberg, Harry B.; O'Ryan, Miguel; Kang, Gagandeep; Desselberger, Ulrich; Estes, Mary K. (9 de noviembre de 2017). "Infección por rotavirus". Nature Reviews Cebadores de enfermedades . 3 (1): 17083. doi : 10.1038/nrdp.2017.83. PMC 5858916 . PMID  29119972. 
  14. ^ Horie, Y.; Nakagomi, O.; Koshimura, Y.; Nakagomi, T.; Suzuki, Y.; Oka, T.; Sasaki, S.; Matsuda, Y.; Watanabe, S. (septiembre de 1999). "Inducción de diarrea por rotavirus NSP4 en el sistema modelo de ratón homólogo". Virología . 262 (2): 398–407. doi : 10.1006/viro.1999.9912 . PMID  10502518.
  15. ^ Zhang, Mingdong; Zeng, Carl Q.-Y.; Morris, Andrew P.; Estes, Mary K. (15 de diciembre de 2000). "Un péptido de enterotoxina NSP4 funcional secretado por células infectadas por rotavirus". Journal of Virology . 74 (24): 11663–11670. doi :10.1128/JVI.74.24.11663-11670.2000. PMC 112448 . PMID  11090165. 
  • Alfonso T. Masi; Rafael A. Timothee; Rolando Armijo; Darwin Alonso; Luis E. Mainardi (marzo de 1959). "Dos brotes de intoxicación en Puerto Rico por bacalao en conserva salada". Representante de Salud Pública . 74 (3): 265–270. doi :10.2307/4590423. JSTOR  4590423. PMC  1929208 . PMID  13634314.
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