Invasina

Las invasinas son una clase de proteínas bacterianas asociadas con la penetración de patógenos en las células del huésped . ^{[ 1 ]} Las invasinas desempeñan un papel en la promoción de la entrada durante la etapa inicial de la infección. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

En 2007, Als3 fue identificado como una invasión fúngica que permite a Candida albicans infectar las células del huésped. ^{[ 4 ]}

La invasina es una pequeña proteína unida a la membrana que permite la infiltración de células de mamíferos cultivadas por bacterias entéricas. La entrada celular de la invasina se facilita mediante la unión de múltiples integrinas de cadena β1. ^{[ 5 ]} La interacción entre la invasina y las integrinas β1 inicia una reconfiguración del citoesqueleto en la célula diana, que culmina en la creación de un surco y la internalización de las bacterias a través de endosomas por la célula. La invasina se expresa en Yersinia enterocolitica y Yersinia pseudotuberculosis debido a que su membrana externa está codificada cromosómicamente. ^{[ 6 ]} La invasina demuestra una afinidad de unión significativamente mayor a las integrinas β1 en comparación con los ligandos naturales del receptor. Más precisamente, forma una unión robusta a la integrina α5β1, empleada típicamente por la fibronectina, exhibiendo una fuerza aproximadamente 100 veces mayor. Esta mayor capacidad de unión surge de las disparidades estructurales entre las dos proteínas. La región extracelular de la invasina adopta una configuración en forma de varilla, con dimensiones que miden aproximadamente 180 Å por 30 Å por 30 Å. ^{[ 7 ]}

La región extracelular de la invasina, compuesta por los 497 residuos del extremo COOH, puede expresarse como una proteína soluble (Inv497). Esta proteína se une a las integrinas y facilita su captación cuando se adhiere a bacterias o microesferas. El fragmento más corto de invasina capaz de unirse a integrinas consta de los 192 aminoácidos del extremo COOH. Cabe destacar que este fragmento carece de homología con los dominios de unión a integrinas de la fibronectina, específicamente con las repeticiones de tipo III 9 y 10 de la fibronectina (Fn-III 9-10). Sin embargo, la invasina y la fibronectina comparten sitios de unión en las integrinas α3β1 y α5β1, y la región de unión a integrinas de la invasina no muestra una identidad de secuencia significativa con las regiones correspondientes de las intiminas. ^{[ 11 ]}

Los residuos de invasina cruciales para la unión a integrinas se encuentran en las posiciones 903 a 913, constituyendo la hélice 1 y el bucle subsiguiente en D5. El enlace disulfuro entre Cys906 y Cys982, una característica conservada en todos los CTLD, es esencial para la unión a integrinas, probablemente debido a su función en asegurar el plegamiento correcto. A pesar de la ausencia de una secuencia Arg-Gly-Asp (RGD), un elemento crítico en Fn-III 10 para la interacción con integrinas, la invasina depende de Asp911 en Inv497 D5 para la unión a integrinas. De manera similar al aspartato en la secuencia RGD de Fn-III, Asp911 se encuentra dentro de un bucle. Otra región de invasina, aproximadamente a 100 aminoácidos de Asp911, contiene residuos adicionales implicados en la unión a integrinas, incluyendo Asp811. Este segmento particular de invasina se asemeja a la región de sinergia de fibronectina en Fn-III 9, crucial para la extensión celular óptima dependiente de la integrina α5β1. El Asp811 de la invasina, situado en D4 entre las hebras A" y A‴, comparte la misma superficie que el Asp911, separados por una distancia de 32 Å. La distancia entre el Asp1495 de Fn-III 10 en la secuencia RGD y el Asp1373 de Fn-III 9 en la región de sinergia también es de 32 Å, aunque la orientación de la cadena lateral del Asp1373 difiere de la del Asp811 en la invasina. Dentro de la región de sinergia de Fn-III, el residuo para la unión a la integrina es Arg1379. La invasina y las proteínas del huésped tienen características de unión a la integrina bastante similares. ^{[ 11 ]}

Los segmentos transmembrana de las proteínas de la membrana externa con estructuras conocidas presentan una arquitectura de barril β, como lo ejemplifican las porinas. Suponiendo que la sección asociada a la membrana de la invasina también forma un barril β, con la región de unión celular extendiéndose aproximadamente 180 Å desde la superficie bacteriana, se encuentra posicionada para interactuar con las integrinas de la célula huésped. Los paralelismos entre la invasina y la fibronectina indican la evolución convergente de características compartidas de unión a integrinas. A diferencia de la superficie de unión de la fibronectina, la región de unión a integrinas de la invasina carece de hendidura, lo que puede resultar en una mayor interfaz de unión de la invasina con las integrinas. ^{[ 11 ]}

La entrada en las células M se produce mediante una pequeña proteína unida a la membrana, conocida como invasina. Esta proteína muestra una fuerte afinidad por la superfamilia β1 de integrinas, presente en la superficie externa de diversas células de mamíferos. Curiosamente, estas integrinas no participan en la ingestión de partículas; en cambio, intervienen en procesos como la adhesión a la matriz extracelular, las interacciones con las superficies celulares, la migración y la diferenciación. Entre los socios naturales de estos receptores se encuentran la fibronectina, el colágeno, la vitronectina y la laminina, aunque la invasina forma una unión más fuerte con ellos. Cabe destacar que la invasina se une selectivamente a miembros específicos de la familia de las integrinas β1. La invasina se une exclusivamente a un subconjunto de la subfamilia β1 de integrinas, concretamente a α3β1, α4β1, α5β1, α6β1 y αVβ1. ^{[ 7 ]}

La proteína invasina reviste especial interés para su uso futuro en el descubrimiento de genes por vía oral. La administración de genes por vía no viral mediante vía oral ofrece grandes posibilidades para mejorar la eficacia de la vacunación con ADN y las aplicaciones de terapia génica. A diferencia de las vías parenterales tradicionales, el enfoque oral no es invasivo, lo que favorece una mayor adherencia del paciente y una dosificación simplificada. Además, la administración oral permite la producción de genes terapéuticos tanto a nivel local como sistémico. En el caso de la vacunación con ADN, promueve el desarrollo de inmunidad tanto mucosa como sistémica. ^{[ 13 ]}

• La definición del diccionario de invasin en Wikcionario