Las invasinas son una clase de proteínas bacterianas asociadas con la penetración de patógenos en las células huésped . [1] Las invasinas juegan un papel en la promoción de la entrada durante la etapa inicial de la infección. [2] [3]
En 2007, se identificó a Als3 como una invasión fúngica que permite a Candida albicans infectar las células huésped. [4]
La invasina es una pequeña proteína unida a la membrana que permite la infiltración de bacterias entéricas en células de mamíferos cultivadas. La entrada celular de la invasina se facilita a través de 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 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 mejorada a las integrinas β1 en comparación con los ligandos naturales del receptor. Más precisamente, forma una unión robusta a la integrina α5β1, típicamente empleada por la fibronectina, que exhibe una fuerza aproximadamente 100 veces mayor. Esta mayor capacidad de unión surge de disparidades estructurales entre las dos proteínas. La región extracelular de la invasina adopta una configuración similar a una varilla, con dimensiones que miden aproximadamente 180 Å por 30 Å por 30 Å. [7]
Yersinia pseudotuberculosis, una bacteria gramnegativa y patógeno zoonótico, es responsable de varias enfermedades, que abarcan desde diarrea leve, enterocolitis, adenitis linfática hasta inflamación local persistente. La molécula invasina D de Y. pseudotuberculosis (InvD) se clasifica dentro de las proteínas autotransportadoras de tipo invasina (InvA), pero su estructura y función siguen sin descubrirse. [8] Esta bacteria induce una infección transmitida por los alimentos que se caracteriza por una linfadenitis mesentérica autolimitante que imita los síntomas de la apendicitis. [9]
Yersinia enterocolitica es una bacteria gramnegativa con forma de bacilo que da lugar a la yersiniosis, una enfermedad zoonótica. Esta infección se presenta como diarrea aguda, adenitis mesentérica, ileítis terminal y pseudoapendicitis, que en ocasiones progresa a sepsis. En ciertas regiones, las infecciones por yersinia han superado a las especies de shigella y salmonella como la principal causa de gastroenteritis bacteriana. Si bien la mayoría de los casos ocurren esporádicamente, los brotes notables no son infrecuentes. Los humanos suelen contraer yersinia a través del consumo de alimentos contaminados o transfusiones de sangre. Se ha detectado Y. enterocolitica en varios animales, siendo los cerdos el reservorio principal. El patógeno puede diseminarse dentro de las piaras de cerdos, contaminando productos de cerdo como recortes de cuello, lengua y amígdalas, y posiblemente propagarse a otros cortes de carne durante el proceso de sacrificio. [10]
La región extracelular de la invasina, compuesta por los 497 residuos COOH-terminales, 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 de invasina más corto capaz de unirse a las integrinas consta de los 192 aminoácidos COOH-terminales. Cabe destacar que este fragmento carece de homología con los dominios de unión a las integrinas de la fibronectina, específicamente las repeticiones de fibronectina tipo III 9 y 10 (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 las 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 de la integrina se encuentran en las posiciones 903 a 913, constituyendo la hélice 1 y el bucle posterior en D5. El enlace disulfuro entre Cys906 y Cys982, una característica conservada en todos los CTLD, es esencial para la unión de la integrina, probablemente debido a su papel en asegurar el plegamiento adecuado. A pesar de la ausencia de una secuencia Arg-Gly-Asp (RGD), un elemento crítico en Fn-III 10 para interactuar con las integrinas, la invasina depende de Asp911 en Inv497 D5 para la unión de la integrina. De manera similar al aspartato en la secuencia RGD de Fn-III, Asp911 está situado dentro de un bucle. Otra región de invasina, aproximadamente a 100 aminoácidos de Asp911, contiene residuos adicionales implicados en la unión de la integrina, incluido Asp811. Este segmento particular de la invasina se parece a la región de sinergia de la fibronectina en Fn-III 9, crucial para la propagación celular óptima dependiente de la integrina α5β1. La invasina Asp811, ubicada en D4 entre las hebras A" y A‴, comparte la misma superficie que Asp911, separadas por una distancia de 32 Å. La distancia entre Fn-III 10 Asp1495 en la secuencia RGD y Fn-III 9 Asp1373 en la región de sinergia también es de 32 Å, aunque la orientación de la cadena lateral de Asp1373 difiere de la de Asp811 en la invasina. Dentro de la región de sinergia de Fn-III, el residuo para la unión de la integrina es Arg1379. La invasina y las proteínas del huésped tienen características de unión a la integrina que son bastante similares. [11]
Los segmentos transmembrana de las proteínas de la membrana externa con estructuras conocidas presentan una arquitectura de barril β, ejemplificada por 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, está posicionada para acoplarse a las integrinas de la célula huésped. Los paralelismos entre la invasina y la fibronectina indican la evolución convergente de características compartidas de unión a la integrina. A diferencia de la superficie de unión a la fibronectina, la región de unión a la integrina de la invasina carece de una hendidura; lo que puede dar como resultado integrinas de unión a la invasina con una interfaz más grande. [11]
La entrada a las células M se produce mediante la utilización de una pequeña proteína unida a la membrana conocida como invasina. Esta proteína muestra una fuerte atracción por la superfamilia b1 de integrinas presentes en la superficie externa de varias células de mamíferos. Curiosamente, estas integrinas no desempeñan un papel en la ingestión de partículas; en cambio, están implicadas en procesos como la adhesión a la matriz extracelular, las interacciones con las superficies celulares, la migración y la diferenciación. Los socios naturales de estos receptores incluyen fibronectina, colágeno, vitronectina y laminina, aunque la invasina forma un enlace más fuerte con ellos. Cabe destacar que la invasina se une selectivamente a miembros específicos dentro de la familia de integrinas β1. La invasina se unirá exclusivamente a un subconjunto de la subfamilia b1 de integrinas, específicamente α3β1, α4β1, α5β1, α6β1 y αVβ1. [7]
La proteína invasina tiene un interés particular en su uso futuro en el descubrimiento de genes orales. La administración de genes por vía no viral a través de la administración oral es muy prometedora para mejorar la eficacia de las vacunas de ADN y las aplicaciones de terapia génica. A diferencia de las vías parenterales tradicionales, el enfoque oral es no invasivo, lo que promueve un mayor cumplimiento del paciente y una dosificación simplificada. Además, la administración oral permite la producción de genes terapéuticos a nivel local y sistémico. En el caso de la vacunación con ADN, fomenta el desarrollo de inmunidad tanto mucosa como sistémica. [13]
(Inv) es una proteína de membrana externa codificada cromosómicamente que se expresa tanto en Y. enterocolitica como en Y. pseudotuberculosis.
La definición del diccionario de invasin en Wikcionario