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Asociación Argentina de Inmunología

Los interferones de tipo 1 en las infecciones bacterianas

La defensa contra las infecciones bacterianas requiere tanto de la activación de la respuesta inmune, así como del restablecimiento oportuno de la homeostasis inmune. La instauración de la homeostasis es crítica para la regeneración de tejidos, la curación de heridas y la recuperación del huésped. Estos eventos se basan en el control de la respuesta inflamatoria que debe ser suficiente para controlar la infección y en el momento oportuno, volverse reparadora, antiinflamatoria. Las enfermedades infecciosas graves a menudo resultan de fallas en los procesos homeostáticos más que de la erradicación ineficiente de los patógenos. Los interferones tipo I (IFN) parecen jugar un papel clave en dichos procesos. Estos se describieron hace más de medio siglo como productos que son secretados por células infectadas por virus y que interfieren con la replicación de los virus. Ahora se sabe que son citoquinas no solamente producidas en respuesta virus, sino también a bacterias, hongos y parásitos.
Las bacterias desencadenan la producción de IFN de tipo I principalmente después del reconocimiento de los ácidos nucleicos bacterianos o del lipopolisacárido (LPS) u otros componentes de la pared celular por parte de los receptores inmune innato. Su actividad en la regulación de la homeostasis inmunitaria y tisular tras una lesión bacteriana puede tener consecuencias beneficiosas o perjudiciales para el individuo infectado.

Nuestro grupo en INTA estudia los efectos inmuno-moduladores de los IFN bovinos de tipo I y III, enfocados en el manejo inmunológico de las infecciones virales y bacterianas, con el objetivo final de reducir el uso de antibióticos.

Beneficios en las infecciones bacterianas

Los IFN tipo I se consideran citoquinas inmunomoduladoras capaces de potenciar o disminuir la respuesta inmune, dependiendo del contexto. Esta ambigüedad contribuye a los roles dispares y aún no completamente entendidos de los mismos durante las infecciones bacterianas.
Los efectos inmunosupresores de la señalización de IFN de tipo I son beneficiosos, por ejemplo, durante la infección con Streptococcus pyogenes, una bacteria Gram positiva patógena en humanos.
S. pyogenes es el agente causante infecciones leves como faringitis y escarlatina, pero también invasivas y potencialmente mortales (por ejemplo, celulitis, fascitis necrosante y síndrome de shock tóxico estreptocócico).
La señalización de IFN tipo I promueve la resistencia contra S. pyogenes regulando la producción de IL-1β, una potente citoquina pro-inflamatoria, y esto permite que el individuo sobreviva. La ausencia de señalización de IFN de tipo I da como resultado una producción no restringida de IL-1β, lo que provoca una hiper-inflamación letal por daño orgánico.
La estimulación de la respuesta inmune por la señalización de IFN de tipo I es ventajosa en defensa contra el patógeno Gram negativo Helicobacter pylori.
H. pylori es una causa frecuente de gastritis crónica y se asocia con un mayor riesgo de úlceras gástricas y cáncer de estómago.
Un ejemplo del efecto inmunomodulador de los IFN de tipo I manteniendo la homeostasis es la preservación de la barrera epitelial durante la infección pulmonar con Streptococcus pneumoniae. La señalización de IFN de tipo I promueve el mantenimiento de las uniones estrechas entre las células epiteliales del pulmón durante la infección reduciendo así el paso del patógeno desde los alvéolos al parénquima pulmonar.

Desventajas de los efectos inmunomoduladores

La inmunosupresión por la señalización de IFN de tipo I es perjudicial, por ejemplo, durante la infección con el patógeno intracelular y el agente causante de la tuberculosis, Micobaterium tuberculosis. La inhibición de la IL-1 durante la infección pulmonar por M. tuberculosis entorpece la defensa antimicrobiana y da como resultado un aumento de la carga bacteriana. La inhibición de IL-1 estaría mediada a su vez por la citoquina antiinflamatoria IL-10 que se sabe que está regulada positivamente por el IFN de tipo I.
La importancia de la señalización de IFN de tipo I en las infecciones por M. tuberculosis se evidencia por el patrón de expresión génica asociada a la señalización por el IFN de tipo I que se encuentra en las células sanguíneas de pacientes con tuberculosis activa.
La señalización de IFN de tipo I inducida por Listeria monocytogenes regula negativamente la expresión de los receptores de IFN de tipo II (IFN-γ, ver recuadro) disminuyendo de este modo la capacidad de respuesta de los macrófagos al IFN-γ (29). La supresión de la señalización del IFN-γ da como resultado una mayor susceptibilidad a la infección por L. monocytogenes. El aumento de la susceptibilidad a la infección por L. monocytogenes también es causado por la inducción de IL-10 antiinflamatoria mediada por el IFN tipo I.
Los efectos inmunosupresores de los IFN tipo I son perjudiciales durante la neumonía bacteriana post-influenza.
La respuesta inmune durante una infección secundaria posterior a la infección por virus de la influenza con el patógeno extracelular Gram positivo S. pneumoniae, un agente causal clave de la neumonía está alterada. Esto es causado por la capacidad del IFN de tipo I para suprimir la producción de los quimio-atrayentes de neutrófilos y de macrófagos y de la citoquina proinflamatoria IL-17.
La reducción resultante de la infiltración de leucocitos en el pulmón disminuye la capacidad del huésped para controlar el crecimiento bacteriano.
Un efecto perjudicial común de la señalización de IFN de tipo I durante las infecciones bacterianas es la inducción de varios tipos de muerte celular de leucocitos La muerte de los macrófagos facilitada por ellos también está asociada con los efectos nocivos de los IFN tipo I durante la infección con Francisella novicida y S. typhimurium.

Perspectivas

Existe amplia evidencia del papel fundamental de los IFN de tipo I en la regulación de la defensa contra los patógenos bacterianos.
Los efectos complejos y con frecuencia dispares de estos sobre el resultado de diferentes infecciones bacterianas brindan oportunidades para explotar IFN tipo I y sus inductores, así como efectores para terapias adyuvantes adaptadas a enfermedades infecciosas específicas.
Un requisito previo para el desarrollo de tales terapias es una comprensión detallada de la fisiología molecular, celular y orgánica de los tipos de IFN en el curso de las infecciones bacterianas en las distintas especies. En el área veterinaria no existen suficientes reportes acerca del rol de los interferones de tipo I y de tipo III en la inmunopatogenia de las infecciones bacterianas.
Nuestro grupo en INTA estudia los efectos inmuno-moduladores de los IFN bovinos de tipo I y III, enfocados en el manejo inmunológico de las infecciones virales y bacterianas, con el objetivo final de reducir el uso de antibióticos.

Referencia: Imformación extraída de “Type I Interferons in Bacterial Infections: A Balancing Act”. doi: 10.3389/fimmu.2016.00652

 

“Se identificaron más de 20 genes y proteínas distintas”

Los interferones (IFN) son un grupo de proteínas de señalización producidas y liberadas por las células del individuo en respuesta a la presencia de varios agentes patógenos, como virus, bacterias, parásitos y también células tumorales. Los IFN pertenecen a la gran clase de proteínas conocidas como citoquinas, moléculas utilizadas para la comunicación entre las células.
Los interferones se llaman así por su capacidad para “interferir” con la replicación viral al proteger las células de las infecciones por virus. Los IFN también tienen funciones inmuno-moduladoras, como activar células inmunes, mejorar la presentación antigénica, disminuir la respuesta inflamatoria, etc.
Se han identificado más de veinte genes y proteínas distintos de IFN en animales y seres humanos. Por lo general, se dividen en tres clases: IFN de tipo I (los más conocidos son IFN-α e IFN-β), IFN de tipo II (IFN-γ) e IFN de tipo III (IFN-λ).

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