ACCIÓN DE LA TOXINA SHIGA Y SUBTILASA EN DIFERENTES MODELOS IN VITRO DE CÉLULAS RENALES HUMANAS

AMARAL MARÍA M

Buenos Aires

Simposio; PRIMER SIMPOSIO ARGENTINO DE ESCHERICHIA COLI PRODUCTOR DE TOXINA SHIGA RESPONSABLE DEL SÍNDROME URÉMICO HEMOLÍTICO; 2022

Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Facultad de Medicina-UBA, Asociación Argentina de Microbiología (AAM), Asociación Civil ?Lucha contra el Síndrome Urémico Hemolítico? (LuSUH).

Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) es capaz de producir complicaciones sistémicas como el Síndrome Urémico Hemolítico (SUH). La toxina Shiga (Stx), tipo 1 (Stx1) y/o tipo 2 (Stx2), es el principal factor de virulencia de STEC y es responsable del desarrollo del SUH. Este hecho se debe a la acción de Stx sobre distintos órganos blanco, principalmente riñón y cerebro, cuyas células son altamente sensibles a la toxina por expresar niveles elevados del receptor globotriaosilceramida (Gb3). Además, varias cepas de STEC no O157 producen la citotoxina Subtilasa (SubAB), que puede contribuir a la fisiopatogenia del SUH. En Argentina, el SUH tiene la mayor incidencia en el mundo y es la primera causa de lesión renal aguda en niños. Para comparar los efectos citotóxicos de SubAB y Stx2, desarrollamos cultivos primarios de células endoteliales glomerulares humanas (HGEC) y caracterizamos a las HGEC como células endoteliales mediante la expresión del factor von Willebrand y de la molécula de adhesión endotelio/plaqueta (PECAM-1). También, corroboramos que las HGEC expresaban el receptor Gb3. Stx2 y SubAB disminuyeron la viabilidad de HGEC, causaron edema intracelular y desadherencia. En este sentido, la apoptosis sería uno de los mecanismos por los cuales SubAB causó la muerte de HGEC. Por lo tanto, esta citotoxina emergente podría cooperar con el desarrollo del daño endotelial característico de la patogénesis del SUH. Por otro lado, para analizar cómo contribuye la comunicación entre el epitelio del túbulo proximal y el endotelio de la microvasculatura renal al daño tisular observado en los pacientes con SUH, desarrollamos y caracterizamos un modelo in vitro de comunicación endotelio-epitelio renal a partir de cocultivos, en los cuales las células epiteliales (HK-2) y endoteliales (HGEC) renales humanas se encuentran en estrecha proximidad. En condiciones basales, los cocultivos HGEC/HK-2 exhibieron una mayor resistencia eléctrica y una menor permeabilidad al agua que los monocultivos HGEC. La disminución de la viabilidad celular causada por Stx2 y SubAB sobre los monocultivos de HGEC y HK-2 se vio atenuada en los cocultivos. Además, a tiempos cortos como 20-30 min, Stx2 y SubAB inhibieron el flujo neto de agua (Jw) a través de los monocultivos HGEC y HK-2 pero no tuvieron efectos sobre el Jw a través de los cocultivos. También, en los cocultivos sin tratar, se detectó una concentración menor de IL-6 e IL-8 respecto a los monocultivos HGEC y mayor a los monocultivos HK-2. Sin embargo, Stx2, SubAB y Stx2+SubAB aumentaron la secreción de IL-6, IL-8 y TNF-α. Además, las toxinas no tuvieron efectos en los monocultivos HK-2 sobre la secreción de citoquinas, pero Stx2, SubAB y Stx2+SubAB causaron un aumento muy significativo en la secreción de IL-6, IL-8 y TNF-α por el compartimento epitelial (HK-2) del cocultivo. Este efecto, en parte se debió, a la capacidad de los factores solubles liberados por HGEC para estimular la producción de citoquinas en las células HK-2. En conclusión, la comunicación endotelio-epitelio modula las respuestas inflamatorias causadas por Stx2 y SubAB en las células renales y puede contribuir a los eventos tempranos del daño renal agudo.