, Yonathan Garfias, Isabel Sada*, Ricardo Lascurain
Componentes glicosilados de la envoltura de Mycobacterium tuberculosis que intervienen en la patogénesis de la tuberculosis
Structural components of the envelope of Mycobacterium tuberculosis that intervene in the pathogenesis of tuberculosis
Patricia Gorocica*, María del Carmen Jiménez–Martínez, Yonathan Garfias, Isabel Sada*, Ricardo Lascurain
* Departamento de Bioquímica, INER
Instituto de Oftalmología Fundación Conde de Valenciana
Dpto. de Bioquímica, Facultad de Medicina, UNAM
Trabajo recibido: 27–IX–2004
Aceptado: 01–IV–2005
Correspondencia:
Dra. Patricia Gorocica
Departamento de Bioquímica. Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias.
Calzada de Tlalpan 4502, colonia Sección XVI. México, DF., 14080.
Teléfono 56664539, extensión 230. ]]>
E–mail: pgorocica@yahoo.com.mx
RESUMEN
Los componentes glicosilados de la envoltura de Mycobacterium tuberculosis tienen un papel importante en la inmunopatogénesis de la tuberculosis. Permiten la adhesión, penetración y persistencia de la micobacteria en el macrófago; de igual manera, participan en los mecanismos de activación de estas células y la producción de citocinas relevantes durante la respuesta inmune. En esta revisión, examinamos las características de las principales estructuras sacarídicas de la superficie de la micobacteria y su relación con la modulación de la respuesta inmune.
Palabras clave: Mycobacterium tuberculosis, inmunopatogénesis de tuberculosis, glicoconjugados de micobacteria.
ABSTRACT
The glycosylated compounds of Mycobacterium tuberculosis envelope play an important role in the immunopathogenesis of tuberculosis. These molecules are involved in the binding to the host cell surface followed by their internalization and persistence in macrophages; likewise they take part in the macrophage's activation and the production of cytokines that are relevant during the immune response against mycobacteria. In this review we examine the molecular characteristics of the main mycobacterial cell surface saccharide structures and their relation with the modulation of the immune response to tuberculosis.
Key words: Mycobacterium tuberculosis, immunopathogenesis of tuberculosis, mycobacterial glycoconjugates, saccharide molecular characteristics.
]]> INTRODUCCIÓN
Mundialmente la tuberculosis es una de las principales enfermedades infecciosas por su alto impacto en la salud, lo que ocasiona pérdidas millonarias1. La tuberculosis pulmonar es causada por el bacilo aerobio no esporulado, Mycobacterium tuberculosis, que reside principalmente en el fagolisosoma de los macrófagos alveolares. Las micobacterias pertenecen al orden de los actinomicetales (bacterias con forma de hongos) y son consideradas formas de transición entre las eubacterias (bacterias verdaderas) y los hongos2.
La mayor parte de los componentes estructurales de las micobacterias son de naturaleza sacarídica y son reconocidos por diversos receptores en macrófagos y otros tipos celulares, como los linfocitos T3–5. Algunas de estas estructuras moleculares de las micobacterias también son responsables de los mecanismos de evasión de la respuesta inmune del hospedero, pues son capaces de inhibir o interferir con los mecanismos microbicidas del macrófago infectado6–8.
Las micobacterias pueden ser opsonizadas con moléculas de complemento (C3b), inmunoglobulinas (IgG), proteína de unión a mañosas (MBP), así como por el factor surfactante A (SPA); esto ayuda a la bacteria a ingresar al macrófago de manera eficiente6. Las micobacterias opsonizadas con IgG se unen a receptores para el Fe de las inmunoglobulinas (FcRγ), y esta vía de entrada desencadena una respuesta más agresiva en contra de ellas9.
El habitat intracelular confiere ventajas importantes a las micobacterias porque quedan protegidos de mecanismos efectores de la respuesta inmune del hospedero, como la lisis por complemento; además, las características estructurales de su envoltura les proporcionan resistencia a agentes microbicidas, fármacos y a la destrucción por calor2. El establecimiento de la infección también depende de la interacción inicial entre los componentes de superficie de las micobacterias con los receptores de la célula hospedera. Para infectar al macrófago las micobacterias se valen de algunos receptores para componentes glicosilados3.
Al utilizar receptores como el CR3, la entrada de las micobacterias patógenas puede inhibir mecanismos microbicidas del macrófago, como el estallido respiratorio, de tal manera que, esta interacción inicial resulta crítica en la patogénesis de la tuberculosis y en la persistencia de la bacteria en el interior de la célula hospedera10,11.
En esta revisión se hace particular énfasis en la importancia que tienen los carbohidratos en las interacciones entre Mycobacterium tuberculosis y los elementos de la respuesta inmune de hospedero.
CARACTERÍSTICAS DE LA ENVOLTURA
La envoltura de Mycobacterium tuberculosis es una estructura compleja, constituida por cápsula, pared celular y membrana plasmática12. La cápsula es la capa externa de la envoltura de las micobacterias y sirve de protección contra múltiples factores externos. Por tanto, tiene una interacción directa con los elementos de la respuesta inmune11. Sus características y composición varían en las diferentes especies y cepas de micobacterias. Entre los principales componentes se encuentran el ácido micólico y glicolípidos; estos glicolípidosjunto con algunas proteínas son responsables de las características antigénicas de la bacteria12,13.
]]> La pared micobacteriana se localiza por debajo de la cápsula separada por un espacio periplásmico, posee un elevado contenido en lípidos (50–60%) que le confieren un carácter hidrofóbico y la hace refractaria al ataque por hidrólisis enzimática9. Es una efectiva barrera frente a muchos de los agentes antimicrobianos convencionales12 y está constituida por el complejo macromolecular formado por ácidos micólicos–arabinogalactano–peptidoglucano (mAGP)14.Los ácidos micólicos son ácidos grasos complejos de gran importancia taxonómica para micobacterias y bacterias de géneros relacionados como Nocardiay Corínebacterium;en el caso de las micobacterias, los ácidos micólicos tienen de 70–80 carbonos y se les atribuye el carácter hidrofóbico de la envoltura13.
La membrana celular tiene las características biológicas y bioquímicas de cualquier membrana, aunque en las micobacterias los derivados de los fosfolípidos se caracterizan por estar altamente glicosilados dando lugar a moléculas como la lipoarabinomanana (LAM), que tienen un papel fundamental en la patogénesis de la tuberculosis12 (Figura 1).
COMPONENTES ESTRUCTURALES QUE CONTIENEN EL DISACÁRIDO TREHALOSA
Las micobacterias presentan una gran diversidad de estructuras glicosiladas complejas con enlace de tipo O–glicosídico. Algunos de estos glicoconjugados son de importancia estructural como el peptidoglicano (PG) y los polisacáridos. El primero es una molécula estructural y el segundo protege a la bacteria de la lisis por el complemento15.
Los componentes mayoritarios de la envoltura de las micobacterias son lípidos asociados a carbohidratos (glicolípidos), fosfolípidos glicosilados o carbohidratos complejos sustituidos con ácido micólico o péptidos. Las porciones glicosiladas de estas moléculas son importantes en la interacción con los componentes de la respuesta inmune innata y específica del hospedero16. En las células eucariotas los glicolípidos, participan en mecanismos de comunicación celular, pero en los microorganismos se les considera factores de virulencia15.
Se estima que el 25% del peso seco de las micobacterias corresponde a lípidos o glicolípidos; el 40% de ellos son moléculas de ácidos micólicos unidos al disacárido trehalosa, que es un disacárido de α–D–glucosa formado por residuos de α–D–gluco–piranosil (1–1)–α–glucopiranosa. La trehalosa es un antígeno presente en numerosas moléculas de micobacterias y existen varias moléculas que contienen este disacárido, las cuales se clasifican en micolatos de trehalosa y sulfolípidos de trehalosa17.
Micolatos de trehalosa. Son ácidos micólicos unidos a una trehalosa, cuando están acetilados constituyen parte de la trehalosa dimicolato (TDM) o factor cuerda o parte del fthiocerol dimicocerosato (DIM)17.
Factor cuerda (trehalosa 6,6– dimicolato). Molécula mixta que se encuentra en la capa periférica de la envoltura. Es abundante en todas las micobacterias patógenas. Recibe ese nombre porque en los cultivos, los microorganismos forman agregados semejantes a cordones. Esta molécula presenta pequeñas variaciones en ciertos grupos químicos, las que son características en las diversas especies de micobacterias y cepas2. El factor cuerda está formado por un complejo de tres macromoléculas: peptidoglicano (PG), arabinogalactano (AG) y micolatos. En condiciones normales, el factor cuerda estimula la actividad de la enzima que hidroliza al dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADasa) en el hospedero, lo que trae como consecuencia la disminución en la cantidad de la coenzima NAD18. Esta coenzima es común en las reacciones catabólicas de óxido reducción, y la ausencia de NAD interrumpe la cadena respiratoria en la mitocondria de las células. El factor cuerda es inmunogénico y se ha intentado usarlo en la prevención de la tuberculosis18,19; además, su naturaleza química favorece la inflamación crónica y ocasiona la formación de granulomas en el pulmón10. La formación del granuloma es producto de una serie de mecanismos de la respuesta inmune que da por resultado una activación y diferenciación de los macrófagos, mediada principalmente por el factor de necrosis tumoral alfa (TNF–αt), conteniendo la diseminación de la bacteria20. El factor cuerda también se ha asociado a la inhibición de la fusión de los lisosomas con los fagosomas en los macrófagos, fenómeno que se considera clave para la supervivencia de M. tuberculosis en estas células11.
]]> DIM. Molécula que contiene trehalosa, es un ácido graso de 35 carbonos y tiene sustituciones con grupos metilos y dos ácidos grasos (ácidos micocerósicos). Esta molécula es característica de las cepas patógenas y forma una barrera que impide la permeabilidad de la envoltura de las micobacterias9.Sulfolípidos de trehalosa (SL). Llamados también sulfátidos, son ácidos micólicos unidos al disacárido trehalosa, pero sustituidos por grupos sulfatos. Se localizan en la periferia de la pared celular y parecen ser factores de virulencia. En Mycobacterium tuberculosis estos sulfolípidos de trehalosa funcionan como evasinas, es decir, moléculas que facilitan que la bacteria escape a la acción de los macrófagos inhibiendo la fusión del fagosoma con el lisosoma, lo cual puede explicar el éxito como parásitos intracelulares9,13. Son responsables de las características de tinción de las micobacterias13,y se unen a los receptores "basurero" de clase A (ScR) o "receptores scavenger" en macrófagos, lo que favorece la entrada de la bacteria a la célula hospedera3; además, evita la maduración del fagosoma del macrófago cuando está infectado por la micobacteria porque inhiben a la proteína C cinasa (PKT)11y como consecuencia de esto, también se ve inhibida la producción de óxido nítrico y de citocinas proinflamatorias21,22.
Los glicolípidos con trehalosas acetiladas son abundantes en la cápsula de las micobacterias y se clasifican en: fenoglicolípidos (PGL), glicopeptidolípidos (GLP) y lipooligosacáridos (LOS)9. El PGL tiene una porción sacarídica altamente inmunogénica y está presente en las cepas patógenas de micobacterias. Estas moléculas le proporcionan propiedades antigénicas en la cápsula de M. tuberculosis y se asocian con la patogénesis de la tuberculosis; por esa razón se utilizan en el serodiagnóstico de la enfermedad6,10.
Los GLP son antígenos muy abundantes en la cápsula, presentan diferencias antigénicas entre especies de micobacterias. Están compuestas por moléculas de fenol–tiocerol esterificado con dos ácidos grasos multirramificados (micocerósico o tioceránico) y, a diferencia de todos los anteriores, los residuos sacarídicos están O–metilados y asociados a la morfología lisa de algunas cepas de micobacterias. Tienen un papel importante en la supervivencia intracelular de las micobacterias. Se ha observado in vivo e in vitro que los GLP inhiben la proliferación de células mononucleadas estimuladas con mitógenos10.
Los LOS son aquellos constituidos por ácidos grasos de cadena larga con un núcleo sacarídico de poliacil trehalosa y un alto contenido de mañosa. La cantidad y tipo de residuos de carbohidratos dan lugar a una variedad de LOS capsular, siendo antigénicamente diferentes9. Estas diferencias en los residuos sacarídicos tienen valor taxonómico y diagnóstico19.
COMPONENTES CON ALTO CONTENIDO DE MANOSA
Las micobacterias presentan gran variedad de formas glicosiladas derivadas de fosfolípidos como fosfatidil inositol23. Los fosfolípidos son ácidos grasos con un ácido fosfatídico, se encuentran de manera abundante en la estructura de todas las membranas biológicas, pero también pueden formar parte de moléculas con funciones biológicas definidas como lo fosfatidilinositolmanósidos (PIM) y LAM24. El fosfatidil–inositol (Pl) es un fosfolípido derivado del CPC–diacilglicerol y del mio–inositol, que en muchos microorganismos está unido por enlaces covalentes a diversas glicoproteínas de superficie25. Existen diferentes moléculas de Pl con residuos de mañosas y otros carbohidratos como la arabinosa. Los PIM tienen muchos residuos de mañosas y son precursores de la LAM, molécula que es de uno de los componentes principales de la membrana micobacteriana24.
La estructura general de LAM presenta una región común para todas las especies de micobacterias, con ligeras variaciones en la parte glicosilada específica en cada cepa y especie de micobacteria23. La estructura de la molécula consta de varias partes: un núcleo sacarídico (NS) central, común para todas las especies de micobacterias, compuesto por unidades repetitivas de D–manana y D–arabinana, con ligeras variaciones entre especies; este núcleo sacarídico está anclado a una molécula de fosfatidil–mioinositol. Algunos residuos de carbohidratos del núcleo sacarídico están ramificados, formando dominios terminales conocidos como "capping motif" o dominios terminales, los cuales son especie específicos23 (Figura 2). Esta estructura terminal difiere, son ramificaciones que parten de residuos arabinosa del núcleo sacarídico, desiguales en cada una de las especies y cepas de micobacterias; las regiones terminales se han asociado a las características de crecimiento y virulencia23,24, y son las responsables de múltiples respuestas del sistema inmunológico. Existen dos estructuras terminales en la LAM de las micobacterias, una con residuos de mañosa (manooligosacárido) por lo que se le ha denominado ManLAM, que está asociada a especies y cepas patógenas, y la segunda estructura carece de residuos de mañosa terminal y en su lugar contienen una molécula de Pl y una arabinosa, por lo que se le ha denominado AraLAM o PIMLAM, asociada principalmente a especies y cepas no patógenas, con crecimiento rápido en cultivo23.
]]> COMPONENTES RICOS EN ARABINOSA Y GALACTOSA
El disacárido arabinogalactana (AG)14, es un antígeno presente en varias macromoléculas de bacterias relacionadas taxonómicamente. En las bacterias del orden de los actinomicetales como las micobacterias, representa cerca del 35% de la composición de su pared celular3. La AG está compuesta por los azúcares D–galactofuranosa y D–arabinofuranosa, que son raros en la naturaleza (Figura 3). Este disacárido es necesario para la formación del PG de la pared de la bacteria14. El PG se encuentra en la pared de todas las bacterias y su principal función es proteger a los microorganismos de la lisis osmótica. Las características estructurales del PG lo hacen altamente inmunogénico, lo que le permite interactuar con elementos del sistema inmune y formar parte de los patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP)19a través de receptores con patrones específicos de reconocimiento (PRR) en macrófagos, como son los receptores tipo Toll (TLR), receptor de mañosa (RM) y receptor scavenger o basurero3.
El PG consiste en un polímero de aminoazúcares y un tetrapéptido unidos de manera covalente. El polímero de aminoazúcares está formado por residuos repetitivos de N–acetil glucosamina (GlcNac) unidos a residuos de ácido murámico. Este polímero sacarídico está unido a su vez a un tetrapéptido formado por L–alanina–D–isoglutaminil–meso–diaminopimelil–D–alanina (L–Ala–D–glu–A2pm–D–Ala) y a moléculas de ácido micólico25, dando lugar al complejo mAGP19 (Figura 4). La biosíntesis del complejo mAGP se lleva a cabo por etapas utilizando 13 enzimas autorreguladas. Algunas de las enzimas que participan en la biosíntesis del complejo se han inhibido con fármacos como la fosfomicina. El estudio de estas enzimas es importante para el desarrollo de nuevos fármacos contra las micobacterias14.
RELEVANCIA DE LOS GLICOCONJUGADOS DE LA MICOBACTERIA EN LA RESPUESTA INMUNOLÓGICA
La mayoría de los componentes glicosilados de las micobacterias tienen un alto contenido de mañosa, glucosa y galactosa, permitiendo la realización de una interacción con diversos receptores fagocíticostipo lectina en el macrófago3,16 (Tabla I). Las estructuras terminales de las moléculas son las que directamente tienen interacción con los receptores en células fagocíticas. Los dominios terminales ricos en mañosa de la LAM son importantes en la unión de la micobacteria con receptores del macrófago como el receptor de mañosa (RM), a los TRL 2 y 4, CR3 y el DEC 20526,27.
Las diversas LAM activan vías de señalización diferentes y, por tanto, pueden inducir un amplio espectro de funciones28y activar o inhibir mecanismos efectores de la respuesta inmune para controlar o perpetuar la infección23,29.
Las cepas M. tuberculosis virulentas como la H37Rv, que presentan ManLAM, utilizan el RM junto con los receptores de complemento CR1, CR3 y CR4 para internalizarse en el macrófago y las cepas no virulentas como la H37Ra que presentan AraLAM, utilizan solamente el RM26,30. El uso simultáneo de ambos receptores confiere ventajas a la bacteria, pues no se activa la enzima NADPH oxidasa por lo que no se produce el estallido respiratorio5,30. Además, la entrada de la micobacteria evita que se activen las señales que dan origen a la maduración fagosoma27,31. Esto es una estrategia que permite al microorganismo vivir en el interior del macrófago28,32.
El uso de estos receptores como vía de entrada para el microorganismo está limitado, porque, en ausencia de reacción inflamatoria, el CR3 de macrófagos solamente participa en la unión de las micobacterias, pero no en la fagocitosis30,33y el RM sólo se expresa en macrófagos maduros, tanto alveolares como tisulares, pero no en monocitos sanguíneos34. El papel del CR3, también conocido como CD11b/CD18, es importante cuando hay reacción inflamatoria porque tiene dos dominios, uno para el reconocimiento de C3b y C3bi presente en la superficie de microorganismos opsonizados con estas moléculas; el otro es tipo lectina, que interactúa con moléculas con mañosas presentes en la envoltura de la micobacteria3,33.
En M. tuberculosis existe una hemaglutinina recientemente descrita, que se une a la heparina (HbhA) y a algunos glicoconjugados, tales como sulfato de dextrán, pero no se une a fibronectina. Esta proteína se une a C3 y tiene un papel multifunctional en la entrada de la micobacteria a la célula hospedera vía CR335. Las cepas avirulentas de micobacterias que presentan AraLAM pueden activar mecanismos microbicidas en los macrófagos e inducir la secreción de citocinas con efectos proinflamatorios como TNF–α, el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM–CSF) que activa monocitos y neutrófilos en el sitio de la infección36,37; además, induce la producción de interleucinas relacionadas con la activación de la respuesta inmunológica innata como IL–1a, IL–1b e IL–638,39.
]]> Las moléculas que poseen manooligosacáridos terminales parecen desempeñar un papel importante en la inhibición del TNF–α e IL–12 en células dendríticas y en macrófagos, pero incrementan la producción de GM–CSF y de IL–1040. El GM–CFS y la IL–10 favorecen la prevalencia de la infección; la primera estimula la producción de granulocitos y células mononucleares precursoras de los macrófagos, los cuales son las células hospederas de las micobacterias, mientras que la lL–10 disminuye la respuesta inmune del hospedero36. La IL–10 inhibe la producción de otras citocinas como IL–12 y TNF–α también inhibe la expresión de moléculas coestimulatorias y moléculas MHC clase II en el macrófago, por lo que los macrófagos se ven limitados en su función como células presentadoras de antígeno41. Una de las principales funciones de la IL–12 es inducir la diferenciación de los linfocitos T CD4 a células efectoras Th1. Esta población Th1 está directamente asociada con el control de las infecciones intracelulares, por lo que la ausencia de esta subpoblación también favorece la prevalencia de la infección41. La IL–12 junto con la IL–18 estimulan la respuesta adaptativa o específica, además activan a las células asesinas naturales (NK)42. Las NK activadas son buenas productoras de IFN–γ; esta citocinajunto con el TNF–α son indispensables para que los macrófagos activen la enzima óxido nítrico sintetasa para la producción del óxido nítrico (ON), que es uno de los mecanismos microbicidas más eficientes contra la micobacteria43.La AraLAM junto con el IFN–γ sinergiza para la producción de ON en ausencia de TNF–α, en cambio ManLAM requiere de ambas citocinas. Esto es una ventaja para las cepas que contienen ManLAM porque sobreviven con mayor facilidad en el interior del macrófago que las cepas que expresan AraLAM43. Asimismo, induce la sobreexpresión de CD14 en macrófagos, receptor importante para encender las vías de señalización en la producción de citocinas proinflamatorias23,44, además de funcionar como receptor fagocítico para la internalización de la bacteria45. El CD14 en macrófagos activados con LAM requiere de la participación conjunta con el RM para producir una respuesta eficiente y la interacción de ambos receptores evitan la señalización dada por los TLR44.
La interacción de mañosas terminales del ManLAM con receptores de mañosa del macrófago inhiben la producción de IL–12, cuando estos han sido activados con algún estímulo previo e inducen la producción de la citocina antiinflamatoria TGF–β, por lo que ManLAM puede contribuir a la persistencia de M. tuberculosis al inducir la activación de la tirosina fosfatasa 1 (SHP–1), lo que promueve la desfosforilación de múltiples proteínas, incluyendo las MAP cinasas involucradas en la señalización de IL–1242. La ManLAm no activa a la célula por los TLR, por lo que se limita la producción de citocinas proinflamatorias3,42.
Los macrófagos activados por el CD14 o el TLR activan la señalización hacia la activación de la IkB cinasas para fosforilar al factor inhibidor de NF–kB llamado IkB y liberar al factor de transcripción NF–κB, responsable de la expresión de diversos genes para producción de citocinas proinflamatorias46. Este factor, generalmente, se encuentra inactivo en el citoplasma hasta que se genera la cascada de señales iniciada por la LAM47.
La ManLAM induce la translocación del factor nuclear N–BF–1 en macrófagos, el cual es un homodímero de NF–kB que puede bloquear la unión del NF–kB y consecuentemente, la producción de IL–1242.
Moléculas con fosfatidil inositol como la lipomanana (LM), la lipoarabinomanana (LAM) y el fosfatidil–inositol manosido (PIM) también tienen efectos similares en la activación de las células, debido a que inducen la transcripción del mRNA para algunas citocinas y suprimen la proliferación de linfocitos T activados por antígenos18. Además, los PIM interfieren el tráfico vesicular durante la maduración del fagosoma24.
Algunos glicolípidos de la pared celular de la micobacteria pueden ser exportados desde el fagosoma inmaduro hasta el exterior de las células infectadas por medio de exocitosis, y así ser transportados hacia las células vecinas48. Esto permite tener una respuesta inmune más eficiente, aun cuando los macrófagos infectados no puedan funcionar eficientemente como células presentadoras de antígenos (CPA). De esta forma, es como algunos glicolipídicos micobacterianos también pueden entran en contacto con las moléculas CD1 de otras células y amplificar la respuesta inmune49.
La captura de LAM soluble por células presentadoras de antígeno (CPA), como los macrófagos o células dendríticas, también es un proceso mediado por el receptor de mañosa, pero que no participa en el procesamiento intracelular de los antígenos micobacterianos27. Los antígenos micobacterianos, principalmente la LAM, son llevados a los endosomas y pueden seguir la vía de presentación para antígeno exógeno y asociarse a moléculas de MHC para la presentación de antígenos proteicos hacia linfocitos T. Los antígenos de naturaleza lipídica que son derivados del Pl como los PIM, LAM y los ácidos micólicos y sulfátidos (SL) son presentados por una molécula análoga al MHC denominada CD150. Las porciones lipídicas de la LAM activan a los linfocitos T por medio del CD1 b de manera independiente a la vía tradicional del MHC49,51,52. Los linfocitos T que reconocen estos antígenos son una población muy pequeña en circulación con marcadores de células NK como el CD161 y ciertas subpoblaciones de linfocitos TCD8 (citotóxicos), con receptor de linfocito T (TcR) αβ y los linfocitos T con cadena–γδ49,50. Se ha visto que en pacientes con tuberculosis, esta población celular aumenta considerablemente y se les ha atribuido un papel regulador de la respuesta inmune para el control de la tuberculosis49,38. Esta población de linfocitos T con marcadores de células NK puede contribuir a la inmunidad contra la micobacteria, debido a su capacidad para activar células NK clásicas, excelentes productoras de IFN–γ y TNF–α; estas citocinas refuerzan la respuesta microbicida del macrófago al activar la ONS e incrementan la expresión de moléculas coestimuladoras en subpoblaciones de linfocitos T (TH2)53,54.
La diseminación de la infección es controlada con la formación de granulomas o la activación de la apoptosis de los macrófagos infectados10. La ManLAM de micobacterias de cepas patógenas activan la fosfatidil inositol 3–cinasa (PI–3K) lo que promueve la expresión de las moléculas reguladoras de la apoptosis de la familia Bcl, la antiaopotótica Bcl–2 y la proaopotótica Bad; de igual manera, es capaz de inhibir la expresión de la molécula proapoptótica Bax, con lo que se evita la apoptosis del macrófago infectado55,56. Las lipoproteínas, como el factor soluble de la tuberculosis (SFT), también pueden inducir apoptosis en células hospederas y disminuyen o inhiben la expresión del complejo principal de histocompatibilidad tipo II (MHC II)57,58.
Los glicoconjugados de micobacterias ricos en mañosas pueden interactuar con proteínas séricas como la proteína de unión a mañosa (MBP) y el factor surfactante A (SPA). Ambas moléculas funcionan como excelentes opsoninas para macrófagos alveolares, células endoteliales y fibroblastos, porque tienen receptores específicos paras ellas3,6. Cuando el SPA interactúa con su receptor aumenta la producción de anión superóxido, lo que representa una desventaja para los microorganismos17.
]]> Se ha identificado a una familia de receptores denominados receptores de tipo Toll o Toll–like receptors (TLR). Estos receptores son importantes, tanto en la respuesta innata como en la específica, y son responsables de las primeras señales producidas al estimularse con una gran gama de antígenos59. No hay evidencias de que los TLR por sí mismos inicien la fagocitosis, pero definitivamente participan de manera paralela en la generación de señales para que haya englobamiento de los microorganismo58. Estos receptores reconocen numerosos ligandos provenientes de patógenos, tales como los LPS, PG, LAM, ácido lipoteitoico, ácidos nucleicos y sulfolípidos60. La activación de los macrófagos por el receptor tipo Toll–2 (TLR2) activa el factor nuclear–κB (NF–κB), responsable de la producción de citocinas para iniciar una respuesta inmune eficiente contra la micobacteria60. La activación del macrófago vía TLR6 regula la activación de células estimuladas por moléculas como la lipoproteína conocida como factor soluble de la tuberculosis, el STF y por moléculas de PIM60,61.Las moléculas polianiónicas como los sulfolípidos de trehalosa (SL) y el SFT pueden ser reconocidas por otro tipo de receptores como los receptores scavenger (SR) en los macrófagos, y también en otros tipos celulares como los linfocitos T62. Los SR son una familia de receptores que presentan diversas estructuras y pueden tener múltiples ligandos como los LDL (lípidos de baja densidad), fosfatidilserina y componentes polianiónicos; en el caso de las micobacterias también están involucrados en la invasión de la célula hospedera63.
CONCLUSIÓN
En todos los eventos que llevan al desarrollo de la enfermedad o establecimiento de una respuesta protectora en presencia de micobacterias, están directamente involucradas moléculas provenientes del microorganismo, tanto de tipo estructural como de tipo soluble.
Entre las diversas interacciones, destacan aquellas que se dan principalmente entre los carbohidratos de las moléculas de superficie de las micobacterias con una gran diversidad de receptores en el macrófago. El curso y la gravedad de la infección van a depender de las características estructurales de dichas estructuras moleculares de las micobacterias, como la LAM y el factor cuerda, en las que pequeñas variaciones estructurales en la región sacarídica le confieren diferentes grado de virulencia a las cepas bacterianas. El receptor utilizado para entrar al macrófago y las vías de señalización intracelular activadas posterior a la interacción, también son importantes para dirigir el curso de la respuesta inmune en el organismo, que puede ser eficiente y controlar la infección, o llevar al paciente a la cronicidad. La infección crónica da por resultado el desarrollo de mecanismos tipo hipersensibilidad tipo IV o tardía caracterizados por la formación granulomas, y en muchas ocasiones con un mal pronóstico para el paciente. Por un lado, el granuloma y la activación de la apoptosis de los macrófagos infectados son mecanismos que evitan la diseminación de las micobacterias; por el otro, la persistencia de las micobacteria en el hospedero se debe a los mecanismos de evasión a la respuesta inmune otorgados por la presencia de estructuras moleculares, ya sean estructurales o solubles de las micobacterias, tanto a nivel de la respuesta innata como de la respuesta inmune específica.
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