La listeriolisina O (LLO) es una hemolisina producida por la bacteria Listeria monocytogenes , el patógeno responsable de causar listeriosis . La toxina puede considerarse un factor de virulencia , ya que es crucial para la virulencia de L. monocytogenes . [1]
La listeriolisina O es una citolisina no enzimática, citolítica, activada por tiol y dependiente del colesterol ; por lo tanto, se activa por agentes reductores e inhibida por agentes oxidantes . [2] Sin embargo, la LLO se diferencia de otras toxinas activadas por tiol, ya que su actividad citolítica se maximiza a un pH de 5,5. [2]
Al maximizar la actividad a un pH de 5,5, la LLO se activa selectivamente dentro de los fagosomas ácidos (pH promedio ~ 5,9) de las células que han fagocitado L. monocytogenes . [3] Después de que la LLO lisa el fagosoma, la bacteria escapa al citosol, donde puede crecer intracelularmente. Tras la liberación del fagosoma, la toxina tiene poca actividad en el citosol más básico .
Además, la LLO permite que L. monocytogenes escape de los fagosomas hacia el citosol sin dañar la membrana plasmática de la célula infectada. Esto permite que las bacterias vivan intracelularmente, donde están protegidas de factores del sistema inmunitario extracelular , como el sistema del complemento y los anticuerpos .
La LLO también causa la desfosforilación de la histona H3 y la desacetilación de la histona H4 durante las fases tempranas de la infección, antes de la entrada de L. monocytogenes en la célula huésped. [4] La actividad de formación de poros no está involucrada en causar las modificaciones de las histonas. Las alteraciones de las histonas causan la regulación negativa de los genes que codifican proteínas involucradas en la respuesta inflamatoria. Por lo tanto, la LLO puede ser importante para subvertir la respuesta inmune del huésped a L. monocytogenes . [4]
Una secuencia similar a PEST está presente en LLO y se considera esencial para la virulencia, ya que los mutantes que carecen de la secuencia lisan la célula huésped. [5] Sin embargo, contrariamente al supuesto papel de PEST en la degradación de proteínas, la evidencia sugiere que la secuencia similar a PEST puede regular la producción de LLO en el citosol en lugar de aumentar la degradación de LLO. [6]
La listeriolisina O está codificada por el gen hly , que forma parte de una isla de patogenicidad llamada LIPI-1. [7] La transcripción de hly , así como otros factores de virulencia de L. monocytogenes dentro de LIPI-1, es activada por la proteína codificada por el gen prfA . prfA está termorregulada por el elemento termorregulador UTR PrfA , de modo que la traducción de prfA ocurre máximamente a 37 °C y es casi silenciosa a 30 °C. [8] Dado que 37 °C está dentro del rango de la temperatura corporal normal , la proteína PrfA, así como la listeriolisina O y otros factores de virulencia regulados por PrfA, solo se producen cuando L. monocytogenes está en un huésped.
Se está desarrollando una vacuna BCG recombinante contra Mycobacterium tuberculosis que expresa listeriolisina O y carece de ureasa C. La vacuna ΔureC hly+ rBCG tiene una protección significativamente mayor que la cepa BCG original debido a una mejor presentación de antígenos . La listeriolisina crea poros en el fagosoma y permite que las bacterias escapen al citosol, por lo que los antígenos pueden presentarse tanto en el complejo mayor de histocompatibilidad de clase I como en el de clase II y activar las células T CD8 y CD4 respectivamente. La ureasa produce amoníaco y crea un entorno básico que inhibe la actividad de la listeriolisina, por lo que se elimina para proporcionar el pH óptimo. [9]