Interacción Bordetella pertussis - células epiteliales respiratorias humanas

M. L. PEREZ VIDAKOVICS, O. YANTORNO Y M. E. RODRIGUEZ.

Mar del Plata

Congreso; Primer Congreso Argentino de Microbiología General; 2004

Sociedad Argentina de Microbiología General

Bordetella pertussis es el agente causal de la tos convulsa. Después de 50 años de vacunación, la tos convulsa continua siendo un problema de salud pública mundial. Tanto en nuestro país como en el resto del mundo se ha registrado en la última década un aumento considerable del número de brotes epidémicos. Dada la reemergencia de esta enfermedad, se consensuó (World Congress on Vaccines and Immunizations, Bélgica, 2000) la necesidad de profundizar las investigaciónes que permitan conocer los mecanismos involucrados en la interacción patógeno-hospedador. B. pertussis presenta una estructura antigénica fundamentalmente proteica y posee un gran número de adhesinas y toxinas a través de las cuales interacciona con el hospedador durante el ciclo infeccioso. La expresión de estos factores esta regulada por el locus bvgAS (Bordetella virulence genes). Por medio de este locus B. pertussis puede, en respuesta a ciertas condiciones del entorno (temperatura, MgSO4), alternar entre dos fases fenotípicas diferentes (Bvg (+) o virulenta, y Bvg (-) o avirulenta), lo que se conoce como modulación fenotípica. Ambas fases son antigénicamente muy diferentes. La adhesión a células epiteliales del tracto respiratorio del hospedador es el punto de partida de la colonización, por lo cual es importante determinar que factores y estrategias participan en esta interacción con el fin de establecer los mecanismos que deben ser bloqueados a este nivel. Para determinar el rol de los factores regulados por el locus Bvg en la interacción B. pertussis-hospedador realizamos estudios de adhesión, invasión y superviviencia empleando células epitelio-alveolares humanas (A549). Dado que B. pertussis es un patógeno estrictamente humano, cuyo único reservorio es el hombre, un modelo de colonización in vitro utilizando uno de los subtipos celulares con los cuales esta bacteria interactúa es un sistema alternativo valioso respecto a los modelos animales. De los principales componentes de B. pertussis propuestos como potenciales adhesinas (FHA, Fim, Ptx o Prn), solo la ausencia FHA determina una disminución significativa en el nivel de adhesión bacteriana similar al observado en ausencia de todos los factores de virulencia (bacteria en fase avirulenta, cepa 359 Bvg-) sugiriendo un rol central de FHA en la colonización del tracto respiratorio. La falta de expresión de la toxina adenilato ciclasa (Cya) también determinó una disminución en el nivel de adhesión aunque de menor magnitud que la observada en ausencia de FHA o en fase avirulenta. Esto podría estar relacionado con la capacidad de Cya de interaccionar con FHA en membrana externa. Además, la presencia de anticuerpos dirigidos contra diferentes componentes bacterianos (Fim2, Fim3, proteina de membrana externa (OMP) 38 kDa y OMP 92 kDa, LPS y en menor medida FHA) afectó significativamente la capacidad de interacción B. pertussis-células epiteliales. FHA y Fim, son dos antígenos de reconocida importancia y componentes de casi todas las formulaciones vacunales acelulares actuales, pero la potencialidad de las proteínas de membrana externa de 38 kDa y 92 kDa como inmunógenos protectores debería investigarse. Los anticuerpos dirigidos contra Fim mostraron además tener actividad aglutinante lo cual  favorece la eliminación de bacterias in vivo. Por otra parte, los porcentajes de invasión obtenidos con las diferentes cepas empleadas fueron similares. Esto indicaría que la entrada de B. pertussis a células alveolares humanas no depende de ningún factor de virulencia en particular como así tampoco del estado de virulencia de la bacteria sugiriendo que es un proceso básicamente dependiente de la célula eucariota. La sobrevida de B. pertussis dentro de las células del hospedador depende en cambio del estado de virulencia de la bacteria. Bacterias en fase avirulenta tienen una sobrevida intracelular muy limitada comparada con la cepa en estado virulento. En particular las toxinas, parecen tener cierto rol en la cinética de sobrevida intracelular de B. pertussis. La expresión de Ptx disminuye la sobrevida de B. pertussis dentro de la célula humana lo cuál tal vez tenga su origen en la destrucción de la célula eucariota debido a la alta toxicidad de Ptx.