Una enterotoxina es una proteína exotoxina liberada por un microorganismo que se dirige a los intestinos . [1]
Stap_Strp_tox_C | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Stap_Strp_tox_C | |||||||
Pfam | PF02876 | |||||||
Clan pfam | CL0386 | |||||||
InterPro | IPR006123 | |||||||
PROSITE | PDOC00250 | |||||||
SCOP2 | 1se3 / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 364 | |||||||
Proteína OPM | 1dyq | |||||||
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Las enterotoxinas son exotoxinas codificadas cromosómicamente o codificadas por plásmidos [2] que se producen y secretan a partir de varios organismos bacterianos. Son termolábiles (> 60⁰), de bajo peso molecular y solubles en agua. Las enterotoxinas son con frecuencia citotóxicas y destruyen las células al alterar la permeabilidad de la membrana apical de las células mucosas ( epiteliales ) de la pared intestinal. En su mayoría son toxinas formadoras de poros (principalmente poros de cloruro), secretadas por bacterias, que se ensamblan para formar poros en las membranas celulares . Esto hace que las células mueran.
Significación clínica
Las enterotoxinas tienen un efecto particularmente marcado sobre el tracto gastrointestinal , causando diarrea del viajero e intoxicación alimentaria. La acción de las enterotoxinas conduce a un aumento de la permeabilidad a los iones cloruro de la membrana apical de las células de la mucosa intestinal. Estos poros de la membrana se activan por un aumento de cAMP o por un aumento de la concentración de iones de calcio intracelularmente. La formación de poros tiene un efecto directo sobre la osmolaridad del contenido luminal de los intestinos. El aumento de la permeabilidad del cloruro conduce a una fuga hacia el lumen seguida de movimiento de sodio y agua. Esto conduce a una diarrea secretora a las pocas horas de ingerir enterotoxina. Varios organismos microbianos contienen la enterotoxina necesaria para crear tal efecto, como Staphylococcus aureus y E. coli . [3]
El fármaco linaclotida , que se utiliza para tratar algunas formas de estreñimiento, se basa en el mecanismo de las enterotoxinas. [3]
Clasificación y estructuras 3D
Bacteriano
Las enterotoxinas pueden estar formadas por los patógenos bacterianos Staphylococcus aureus y Bacillus cereus y pueden causar intoxicación alimentaria por estafilococos y enfermedad diarreica por Bacillus cereus , respectivamente. Las enterotoxinas estafilocócicas y las exotoxinas estreptocócicas constituyen una familia de superantígenos pirogénicos relacionados biológica y estructuralmente. [4] Hasta la fecha se han identificado 25 enterotoxinas estafilocócicas (SE), principalmente producidas por Staphylococcus aureus , y se han nombrado alfabéticamente (SEA - SEZ). [5] Se ha sugerido que los estafilococos distintos de S. aureus pueden contribuir a la intoxicación alimentaria por estafilococos formando enterotoxinas. [6] Las exotoxinas estreptocócicas son producidas por Streptococcus pyogenes . [7] [8] Estas toxinas comparten la capacidad de unirse a las principales proteínas del complejo de histocompatibilidad de sus huéspedes. Un pariente más lejano de la familia es la toxina del síndrome de choque tóxico de S. aureus , que comparte sólo un bajo nivel de similitud de secuencia con este grupo.
Todas estas toxinas comparten un pliegue similar de dos dominios ( dominios N y C-terminales) con una hélice alfa larga en el medio de la molécula, un barril beta característico conocido como el "pliegue oligosacárido / oligonucleótido" en el N- dominio terminal y un motivo de agarre beta en el dominio C-terminal. Los ejemplos incluyen la enterotoxina B estafilocócica . Cada superantígeno posee ligeramente diferentes de unión de modo (s) cuando se interactúa con MHC clase II moléculas o la célula T del receptor . [9]
El dominio beta-agarre tiene algunas similitudes estructurales con el motivo beta-agarre presente en los dominios de unión a inmunoglobulina, ubiquitina , ferredoxina 2Fe-2 S y factor de iniciación de la traducción 3 identificados por la base de datos SCOP .
- Clostridium difficile
- Clostridium perfringens ( enterotoxina de Clostridium ) [10]
- Vibrio cholerae ( toxina del cólera ) [11]
- Staphylococcus aureus ( enterotoxina B estafilocócica ) [12]
- Yersinia enterocolitica
- Shigella dysenteriae ( toxina Shiga ) [11]
Viral
Los virus de las familias Reoviridae , Caliciviridae y Astroviridae son responsables de un gran porcentaje de enfermedades gastrointestinales en todo el mundo. Se ha encontrado que los rotavirus (de Reoviridae) contienen una enterotoxina que juega un papel en la patogénesis viral. NSP4 , es una proteína que se produce durante la fase intracelular del ciclo de vida del virión y se sabe que tiene una función primaria en la maduración intracelular del virión. [13] Sin embargo, cuando se purificó NSP4 de rotavirus del grupo A (se probaron 4 alelos), se concentró y se inyectó en un modelo de ratón, comenzó la enfermedad diarreica que imitaba la causada por la infección por rotavirus. [14] Un modo putativo de toxicidad es que NSP4 activa una vía de transducción de señales que finalmente da como resultado una mayor concentración celular de calcio y la subsecuente secreción de cloruro de la célula. [15] La secreción de iones de las vellosidades que recubren el intestino altera las presiones osmóticas normales y previene la absorción de agua, lo que eventualmente causa diarrea.
- Rotavirus ( NSP4 )
Ver también
- Endotoxina
- Exotoxina
Referencias
- ^ " enterotoxina " en el Diccionario médico de Dorland
- ^ Carlton Gyles, Magdalene So, Stanley Falkow, Revista de enfermedades infecciosas (1974) 130 (1): 40-49.
- ↑ a b Hornby, PJ (2015). "Enfoques de descubrimiento de fármacos para el síndrome del intestino irritable". Opinión de expertos sobre el descubrimiento de fármacos . 10 (8): 809–24. doi : 10.1517 / 17460441.2015.1049528 . PMID 26193876 . S2CID 207494271 .
- ^ Dinges, MM; Orwin, PM; Schlievert, PM (2000). "Exotoxinas de Staphylococcus aureus" . Revisiones de microbiología clínica . 13 (1): 16–34, índice. doi : 10.1128 / CMR.13.1.16 . ISSN 0893-8512 . PMC 88931 . PMID 10627489 .
- ^ Etter, Danai; Schelin, Jenny; Schuppler, Markus; Johler, Sophia (10 de septiembre de 2020). "Enterotoxina estafilocócica C: una actualización de las variantes de SEC, su estructura y propiedades, y su papel en las intoxicaciones alimentarias" . Toxinas . 12 (9): 584. doi : 10.3390 / toxins12090584 . hdl : 20.500.11850 / 441345 .
- ^ Fetsch, Alexandra; Johler, Sophia (27 de abril de 2018). "Staphylococcus aureus como patógeno alimentario". Informes actuales de microbiología clínica . 5 (2): 88–96. doi : 10.1007 / s40588-018-0094-x . ISSN 2196-5471 . S2CID 13668423 .
- ^ Iandolo JJ (1989). "Análisis genético de toxinas extracelulares de Staphylococcus aureus". Annu. Rev. Microbiol . 43 : 375–402. doi : 10.1146 / annurev.mi.43.100189.002111 . PMID 2679358 .
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- ^ a b Enterotoxinas en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. (MeSH)
- ^ CBRNE - Enterotoxina B estafilocócica en eMedicine
- ^ Crawford, Sue E .; Ramani, Sasirekha; Tate, Jacqueline E .; Parashar, Umesh D .; Svensson, Lennart; Hagbom, Marie; Franco, Manuel A .; Greenberg, Harry B .; O'Ryan, Miguel; Kang, Gagandeep; Desselberger, Ulrich; Estes, Mary K. (9 de noviembre de 2017). "Infección por rotavirus" . Nature Reviews Cebadores de enfermedades . 3 (1): 17083. doi : 10.1038 / nrdp.2017.83 . PMC 5858916 . PMID 29119972 .
- ^ Horie, Y .; Nakagomi, O .; Koshimura, Y .; Nakagomi, T .; Suzuki, Y .; Oka, T .; Sasaki, S .; Matsuda, Y .; Watanabe, S. (septiembre de 1999). "Inducción de diarrea por rotavirus NSP4 en el sistema modelo de ratón homólogo" . Virología . 262 (2): 398–407. doi : 10.1006 / viro.1999.9912 . PMID 10502518 .
- ^ Zhang, Mingdong; Zeng, Carl Q.-Y .; Morris, Andrew P .; Estes, Mary K. (15 de diciembre de 2000). "Un péptido de enterotoxina NSP4 funcional secretado a partir de células infectadas por rotavirus" . Revista de Virología . 74 (24): 11663-11670. doi : 10.1128 / JVI.74.24.11663-11670.2000 . PMC 112448 . PMID 11090165 .
enlaces externos
- Alfonse T. Masi; Rafael A. Timothee; Rolando Armijo; Darwin Alonso; Luis E. Mainardi (marzo de 1959). "Dos brotes de intoxicación en Puerto Rico por bacalao en conserva en sal" . Rep Salud Pública . 74 (3): 265–270. doi : 10.2307 / 4590423 . JSTOR 4590423 . PMC 1929208 . PMID 13634314 .