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Biologia del proceso de adhesion de Sporothrix schenchkii y otros micopatogenos de humanos hacia los tejidos hospederos.

Aspectos generales en la adhesion microbiana

La adhesion microbiana es un proceso que consiste en el reconocimiento, interaccion y anclaje del patogeno hacia la celula blanco. Este fenomeno es considerado como prerrequisito para la colonizacion y un paso fundamental para el establecimiento de la infeccion (Calderone et al., 2001). Despues de colonizar al tejido del hospedero, el patogeno puede invadir el espacio vascular donde continuara diseminandose, causando septicemia. Numerosos estudios clinicos relacionan la adhesion y colonizacion in vivo, con la subsecuente invasion microbiana (Pendrak et al., 1995). Los patogenos son capaces de adherirse a celulas epiteliales, endoteliales, factores solubles del suero, componentes de la matriz extracelular y materiales inertes implantados en el cuerpo del hospedero (Hostetter MK., 2000). Durante el desarrollo de las infecciones causadas por protozoarios, hongos, bacterias y virus, la adhesion es regida por la complementariedad entre las moleculas del patogeno y las del hospedero. Las interacciones fisicas de los microorganismos patogenos de plantas y animales con el hospedero, se presenta a nivel de la superficie celular. En el caso de bacterias y hongos, los constituyentes proteicos de la pared celular del patogeno involucrados en dicho proceso, son denotados comunmente como "adhesinas" mientras que el componente de la celula blanco que es reconocido por el patogeno, es designado como "ligando" o "receptor". Cabe destacar que los que poseen el hospedero son diversos, estos pueden ser carbohidratos, proteinas y lipidos (Panizo et al., 2001).

Respecto a patogenos de naturaleza fungica, el proceso de adhesion ha sido extensamente estudiado, sobre todo patogenos oportunistas tales como Candida albicans, Aspergillus fumigatus, Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum (Mendes-Giannini et al., 2000). Los resultados indican que glicoproteinas presentes en la superficie de hongos patogenos tienen un papel importante en la adhesion, antigenicidad, modulacion de la respuesta inmune adquirida, y en el reconocimiento de este hongo por las celulas de inmunidad innata (Bates et al., 2006, Martinez--Lopez et al., 2008). Por ejemplo, el patogeno oportunista Candida albicans (agente causal de la candidiasis), se le han caracterizado las siguientes adhesinas: 1) Manoproteinas de diferente peso molecular (30, 55, 58 60, 66, 70, 130 y 165 kDa) que median la union a proteinas de la matriz extracelular y del complemento (Sturtevant 2004); 2) INT1p: Adhesina involucrada en la adhesion a epitelios (Gale et al., 1998); 3) La proteina de pared micelial Hwp1 (Nobile et al., 2006) y la proteina de adherencia extracelular Eap1 (Li et al., 2008) y 4) La familia de los genes ALS que codifican para una serie de proteinas con secuencia tipo aglutinina (Nobile et al., 2008). En cuanto al agente causal de la paracocidiomicosis, Paracoccidiodes brasiliensis, se describio la glicoproteina Gp43, la cual es la responsable de la adhesion a celulas epiteliales (Flavia et al., 2002). Para Histoplasma caspsulatum, agente causal de la histoplasmosis, fue reportado una adhesina tipo lectina (50 kDa) de union a laminina (Mendes-Giannini et al., 2000). Fonsecaea pedrosoi (agente causal de la cromoblastomicosis) posee una adhesina tipo lectina de 50 kDa que reconoce Manosa y N--Acetilglucosamina (Alviano et al., 2004).

Sporothrix schenckii

Este hongo dimorfico patogeno de humanos y animales, causa la enfermedad llamada esporotricosis, una micosis subcutanea granulomatosa de curso cronico y asociada a padecimiento linfatico nodular (Costa et al., 2008). En los ultimos anos, la incidencia de las infecciones causadas por S. schenckii, han tenido un significante incremento, sin embargo, la esporotricosis ha sido reportada como una micosis emergente debido a la amplia utilizacion de terapias inmunosupresivas, SIDA, cancer y alcoholismo (Lopes--Bezerra et al., 2006).

Poco se conoce sobre los factores que determinan la adhesion de S. schenckii a la celula blanco y la posterior colonizacion e invasion de los tejidos hospederos. Con el paso del tiempo, se han caracterizado algunos de los componentes de la superficie del hongo a los cuales se les ha tratado de asociar con la patogenicidad. Por ejemplo, la pared celular de S. schenckii contiene una fina capa de material electro denso constituida por [beta]-glucanas y una peptidoramnomanana constituida por 14.2 % de proteina y 84.6 % de carbohidratos con manosa y ramnosa como los azucares mas importantes (Llyod et al., 1971, Garrison et al., 1975, Previato et al., 1979). Esta peptidoramnomanana reacciona con el suero de pacientes con esporotricosis y con la lectina concanavalina A. Particularmente, la peptidoramnomanana de las levaduras de S. schenckii presenta mayor reactividad a la Concanavalina A, con respecto a la de micelio y conidias de S. schenckii (Travasos et al., 1977). Ensayos demuestran que la fraccion de la peptidoramnomanana que se une a Concanavalina A, han permitido identificar tres antigenos con pesos moleculares aproximados de 58, 70 y 84 kDa, siendo este ultimo el mayoritario y el que reacciona fuertemente con la lectina (Lima et al., 1997). Ademas, se han observado diferencias en la composicion de la pared celular de conidias y levaduras y estas discrepancias se relacionan con la virulencia y patogenesis de este microorganismo (Fernandez, 1998).

La gran parte del conocimiento que se tiene acerca de los determinantes de virulencia de S. schenckii proviene de los organismos infectados asi como de modelos animales. Recientemente se han empleado estudios in vitro usando cultivos celulares. En este sentido Lima et al., (1999) por medio de ensayos de inmunofluorescencia indirecta, se demostro que S. schenckii es capaz de unirse a proteinas de matriz extracelular como fibronectina, colagena tipo II y laminina, encontrando tambien que la adhesion dependia del inoculo, del tiempo de interaccion, del estadio morfologico y de la presencia de cationes divalentes como el [Ca.sup.+2] y [Mg.sup.+2]. Se ha sugerido que la interaccion de S. schenckii con su tejido huesped es mediada por glicoproteinas tipo adhesinas presentes en la superficie del patogeno y que su sintesis esta en funcion de los estadios especificos del desarrollo de S. schenckii (Lima et al., 2001).

Al interaccionar levaduras de S. schenckii con celulas endoteliales de cordon umbilical humano, se observo que las levaduras se unen eficientemente a dichas celulas tanto in vitro como in vivo. Esta interaccion es modulada por iones divalentes como [Ca.sup.+2] y [Mg.sup.+2] y por citocinas particularmente IL-9 y TGF-[beta]. Tambien se demostro que el hongo es capaz de invadir a las celulas endoteliales sin causar dano a la celula huesped. Entre las moleculas de la superficie endotelial involucradas en la interaccion con S. schenckii se encontraron dos proteinas principales con 90 y 135 kDa de peso molecular (Figueiredo et al., 2004).

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Sabanero Lopez et al., (2006) al usar en cultivos de epitelio murino, demostro que levaduras de S. schenckii son capaces de interaccionar, adherirse y causar efecto citopatico en un tiempo dependiente (Figura 1 y 2). Sandoval--Bernal et al., (2006), por medio de marcaje de moleculas de superficie de los epitelios con Sulfo-NHS-LC Biotina, observo que moleculas de la superficie del epitelio con peso molecular de 135, 90, 60, 55, 24 kDa, participan en la interaccion hongo--epitelio y algunas de estas moleculas son glicoproteinas con residuos de manosa y N-acetilglucosamina.

Ruiz--Baca y col., (2008) reporto que a partir de la extraccion de las paredes celulares de levaduras de S. schenckii con dodecil sulfato de sodio y la separacion de proteinas por electroforesis, condujo a la identificacion de una glicoproteina 70 kDa (Gp70). Sin embargo, anticuerpos policlonales contra Gp70, fueron capaces de inhibir la adhesion de las levaduras a la piel de raton. Sus resultados sugieren que potencialmente la Gp70 participa en el proceso de adhesion de S. schenckii al tejido hospedero.

Perspectivas

Estudios recientes de genetica molecular han permitido evidenciar que el genero Sporothrix posee una compleja red filogenetico, especies. La delimitacion entre dichas especies puede ser de extrema importancia desde un punto de vista clinico. El analisis molecular revelo que Sporothrix albicans, S. brasiliensis, S. globosa, S. mexicana, S.inflata y S. schenckii var. luriei son especies claramente diferentes a S. schenckii, tanto en sus propiedades bioquimicas como fisiologicas pero se desconoce mucho sobre su aspectos de virulencia (Marimon et al., 2008). S. schenckii al carecer de un genoma completamente secuenciado, los estudios de glicoproteomica y de bioinformatica enfocados a los antigenos de superficie podrian ser de ayuda para entender mucho sobre los aspectos moleculares que rigen la biologia de la esporotricosis, y, en un futuro, fungen como un apoyo para el desarrollo de nuevas drogas antifungicas dirigidas contra receptores esenciales.

[FIGURA 2 OMITIR]

Recibido: 12 de septiembre de 2008, aceptado: 27 de noviembre de 2008

REFERENCIAS

* ALVIANO, D.S. et al. Differential expression of sialylglycoconjugates and sialidase activity in distinct morphological stages of Fonsecaea pedrosoi. Arch Microbiol 181, pags. 278-286, 2004.

* BATES, S., et al. Outer chain N-glycans are required for cell wall integrity and virulence of Candida albicans. J Biol Chem 281, pags. 90-98, 2006.

* CALDERONE, R.A., et al., Virulence factors of Candida albicans. Trends in Microbiol 9, pags. 327-335, 2001.

* COSTA, R.O., et al. Infectious arthritis as the single manifestation of sporotrichosis: serology from serum and synovial fluid samples as an aid to diagnosis. Rev. Iberoam. Micol. 1, pags. 54-56, 2008.

* FERNANDES, K., et al., Estudo da virulencia do patogeno humano Sporothrix schenckii em modelo murino in vivo e in vitro. Master's Thesis, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil, 1998.

* FIGUEIREDO, C.C., et al., The in vitro interaction of Sporothrix schenckii with human endothelial cell is modulated by cytokines and involves endothelial surface molecules. Microb Pathog 36, pags. 177-188, 2004.

* FLAVIA, A.F., et al., GP43 from Paracoccidioides brasiliensis inhibits macrophage functions. An evasion mechanism of the fungus. Cell Inmmunol 218, pags. 87-94, 2002.

* GALE, C.A., et al., Linkage of adhesion, filamentous growth and virulence in Candida albicans to a single gene, INT1. Science 279, pags. 1355-1358, 1998.

* GARRISON, R.G., et al., Ultrastructural studies of mycelium--to--yeast transformation of Sporothrix schenckii. J. Bacteriol 124, pags. 959-968, 1975.

* HOSTEETTER, M.K., RGD-mediated adhesion in fungal pathogens of humans, plants and insects. Curr Opin Microbiol 3, pags. 344-348, 2000.

* LI, F., et al. Distinct domains of the Candida albicans adhesin Eap1p mediate cell-cell and cell-substrate interactions. Microbiol 154, pags. 1193-1203, 2008.

* LIMA, O.C., et al., Identification of a Concanavalin A-binding antigen of the cell surface of Sporothrix schenckii. J. Med. Vet. Mycol. 35, pags. 167-172,1997.

* LIMA, O.C., et al.. Adhesion of the human pathogen Sporothrix schenckii to extracelullar matrix proteins. Braz J. Med. Biol. Res. 32, pags. 651-657, 1999.

* LIMA, O.C., et al., Adhesion of Sporothrix schenckii to human fibronectin: involvement of fungus cell wall components. Infect Immun 69, pags. 6874-6880, 2001.

* LLOYD, K.O., et al., Isolation and purification of peptidoramnomannan from the yeast form of Sporothrix schenckii: Structural and immunochemical studies. J Immunol 107, pags. 663-671, 1971.

* LOPES--BEZERRA, L.M., et al., Sporothrix schenckii and Sporotrichosis. Anais da Academia Brasileira de Ciencias 78, pags. 293-308, 2006.

* MARTINEZ-LOPEZ, R., et al., Immunoproteomic analysis of the protective response obtained from vaccination with Candida albicans ecm33 cell wall mutant in mice. Proteomics 13, pags. 2651-2664 2008.

* MARIMON, R., et al., Sporothrix brasiliensis, S. globosa, and S. mexicana, three new Sporothrix species of clinical interest. J. Clin. Microbiol. 45, pags. 3198-3206, 2007.

* MENDES--GIANNINI, J.S., et al., Pathogensis II: Fungal responses to host responses: interaction of host cells with fungi. Med. Mycol 38, pags. 113-123, 2000.

* NOBILE, C.J., et al. Function of Candida albicans adhesin Hwp1 in biofilm formation. Eukaryot Cell 10, pags. 1604-1610, 2006.

* NOBILE, C.J., et al. Complementary adhesin function in C. albicans biofilm formation. Curr. Biol. 22, pags. 1017-1024, 2008.

* PANIZO M.M., et al. Adhesinas y receptores involucrados en el fenomeno de adherencia de Candida albicans a las celulas epiteliales. Rev. Soc. Ven. Microbiol. 21, pags. 5-11, 2001.

* PENDRAK, M. L., et al. Adherence of Candida albicans to host cells. FEMS Microbiol. Lett, 129, pags. 103-114, 1995.

* PREVIATO, J.O., et al., Soluble and insoluble glucans form different cell types of the human pathogen Sporothrix schenckii. Exp. Mycol 3, pags. 92-105, 1979.

* RUIZ--BACA, E., et al., Isolation and some properties of a glycoprotein of 70 kDa (Gp70) from the cell wall of Sporothrix schenckii involved in fungal adherence to dermal extracellular matrix. Med. Mycol 4, pags. 1-13, 2008.

* SABANERO LOPEZ, M., et al., Interaccion de levaduras de Sporothrix schenckii con epitelios. Investigacion y Ciencia de la Universidad Autonoma de Aguascalientes 36, pags. 10-14, 2006.

* SANDOVAL--BERNAL, G. Interacciones de Sporothrix schenckii: con celulas epiteliales. Tesis de Maestria en Ciencias (Biologia). Instituto de Investigacion en Biologia Experimental. Facultad de Quimica. Universidad de Guanajuato, 2006.

* STURTEVANT, P. Meeting report: Candida and Candidiasis, Mycopathologia.158, pags. 141-146, 2004.

* TRAVASSOS, L.R., et al., Location and Biochemical Nature of Surface Component Reacting with Concanavalin A in Different Cell Types of Sporothrix schenckii. Exp. Mycol 1, pags. 293-305, 1977.

* ZINK, S., et al., Migration of the fungal pathogen Candida albicans across endothelial monolayers. Infect Immun. 64, pags. 5085-5091, 1996.

Gerardo Sandoval Bernal (1), Gloria Barbosa Sabanero (2), Myrna Sabanero Lopez (3)

(1) Instituto de Investigacion en Biologia Experimental, Facultad de Quimica, Universidad de Guanajuato.

(2) Instituto de Investigaciones Medicas, Facultad de Medicina, Universidad de Guanajuato.

(3) Instituto de Investigacion en Biologia Experimental, Facultad de Quimica, Universidad de Guanajuato. myrna@quijote.ugto.mx.
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Author:Sandoval Bernal, Gerardo; Barbosa Sabanero, Gloria; Sabanero Lopez, Myrna
Publication:Investigacion y Ciencia
Date:Jan 1, 2009
Words:2363
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