Respuestas inmunes del huésped a las proteínas superficiales de la capa S (SLP) de Clostridioides difficile

Abstracto:

Clostridioides difficile, un patógeno nosocomial, es un patobionte intestinal emergente que causa diarrea asociada a antibióticos. La infección por C. difficile implica la colonización intestinal y la alteración de la barrera epitelial intestinal, lo que lleva a la inducción de respuestas inflamatorias/inmunitarias. La expresión de dos exotoxinas principales, TcdA y TcdB, es la principal causa de patogenicidad por C. difficile. La unión de proteínas bacterianas abundantes de la pared celular o proteínas de la capa S de superficie (SLP), como SlpA, con las células epiteliales del huésped es fundamental para la virulencia. Además de ser toxinas, se ha demostrado que estos componentes de la superficie son altamente inmunogénicos. Estudios recientes indican que las SLP de C. difficile desempeñan funciones importantes en la adhesión de la bacteria a las células epiteliales intestinales, la alteración de las uniones estrechas y la modulación de la respuesta inmunitaria de las células huésped. Estas proteínas podrían servir como nuevos objetivos para vacunas y nuevos agentes terapéuticos. Esta revisión resume nuestra comprensión actual del papel inmunológico de los SLP en la inducción de la inmunidad del huésped y su uso en el desarrollo de vacunas y nuevas terapias para combatir la infección por C. difficile.

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Palabras clave:

diarrea asociada a antibióticos; proteínas de la pared celular; terapéutica; proteínas de la capa S; vacuna

1. Introducción

Clostridioides difficile, una bacteria anaeróbica productora de toxinas, es un patobionte oportunista y nosocomial importante en el intestino que causa síntomas de enfermedades como resultado de perturbaciones en el microbioma saludable debido a una multitud de factores, incluido el uso de antibióticos, genéticos, exposómicos, microbianos, y otros factores del huésped [1]. La selección y proliferación de C. difficile desencadena la enfermedad potencialmente mortal de la colitis pseudomembranosa [2,3]. Según las últimas estimaciones del informe de 2019 de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, C. difficile causó 223.900 infecciones y 12.800 muertes en 2017 con una pérdida de mil millones de dólares solo en Estados Unidos [4]. El tratamiento del primer episodio de infección por C. difficile (ICD) se consigue con antibióticos. Sin embargo, la enfermedad tiene un alto nivel de recurrencia: 20 a 30% después del primer tratamiento de una ICD inicial y más del 50% después de la primera recurrencia [5]. Por tanto, se necesita una intervención terapéutica urgente para combatir la ICD en todo el mundo. Uno de los principales factores moleculares de la patogénesis de C. difficile es la expresión y secreción de dos toxinas principales, TcdA y TcdB, codificadas por genes ubicados dentro de un locus de patogenicidad de 19,6-kb (PaLoc) en C. difficile. genoma [6]. Chandra et al. han revisado exhaustivamente la regulación de la producción de toxinas y los diversos factores de transcripción implicados en la producción de toxinas. en otros lugares [6].

La patogénesis de la CDI comienza con la ingestión/germinación de esporas de C. difficile en células vegetativas, que germinan en el intestino donde proliferan y colonizan la mucosa intestinal [1,6]. La barrera de la mucosa intestinal (BMI) es la primera línea de defensa innata contra los patobiontes. El IMB del huésped consta de varios tipos de células epiteliales que están firmemente unidas entre sí mediante uniones estrechas y cubiertas con una gruesa capa de moco protector secretada por células caliciformes [1]. La alteración de la IMB permite que C. difficile se adhiera a la superficie de las células epiteliales, donde la elaboración de sus factores de virulencia conduce al daño y la manifestación de la patogenicidad de C difficile [1,6]. La pared celular bacteriana en muchas especies Gram positivas y negativas, incluida C. difficile, está asociada con una abundante capa de moléculas proteicas expuestas en la superficie llamadas proteínas de la capa superficial (proteínas de la capa S o SLP), compuestas predominantemente de una abundante La proteína SlpA consta de un dominio de bajo y alto peso molecular, que están dispuestos como una matriz bidimensional regular paracristalina como se ve por microscopía electrónica [7]. Otros componentes de la proteína de la pared celular (Cwp) de la capa SLP son menos abundantes y están mal caracterizados, pero también desempeñan funciones importantes en la patogenicidad de la EC. En los últimos años, la investigación sobre las SLP ha ganado mayor atención, ya que se ha demostrado que estas proteínas desempeñan funciones clave en la adhesión a la superficie, la activación de receptores tipo Toll, la inducción de la producción de citoquinas y la activación del inflamasoma como parte de la respuesta inmune del huésped, además de su papel en el crecimiento y la supervivencia de la bacteria [7–9].

En esta revisión, analizamos la respuesta inmune del huésped a los componentes principales de SlpA y otros Cwps menos abundantes a la luz del conocimiento reciente de los SLP de C. difficile y destacamos su potencial para su uso como una nueva vacuna y un objetivo terapéutico de gran relevancia en la patogénesis de la CDI.

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2. Presentar respuestas inmunes innatas contra la CDI

Se ha demostrado que las cepas de C. difficile no toxigénicas (NTCD) tras la colonización en modelos animales brindan protección contra las cepas patógenas de C. difficile. A principios de la década de 1980, Wilson y Sheagren informaron que los hámsteres colonizados por una cepa de NTCD después de haber sido esterilizados con el antibiótico cefoxitina estaban protegidos cuando se los exponía a una cepa toxigénica de C. difficile (TCD) [10]. Sin embargo, el tratamiento con otras especies, como C. perfringens, C. bifermentans, C. beijerincki, C. sporogenes y una cepa de NTCD no toxigénica de C. difficile muerta por calor, no logró proteger contra la CDI. Además, la protección se perdió cuando el NTCD colonizador se esterilizó mediante tratamiento con vancomicina antes del desafío [11]. Alentados por estos hallazgos, las esporas de la cepa NTCD-M1 se han utilizado en un número limitado de pacientes clínicos que padecen ICD recurrente (rCDI) con un éxito considerable (alrededor del 50%) [12]. Actualmente, las opciones de tratamiento de la ICD son limitadas y dependen en gran medida del uso de antibióticos, como vancomicina, fidaxomicina y metronidazol [13,14]. El uso excesivo de antibióticos conduce a la disbiosis del microbioma sano y ayuda aún más en la selección de patobiontes como C. difficile que pueden recaer más adelante [1,15]. Para sortear eficazmente estos desafíos, los métodos de tratamiento alternativos necesitan atención inmediata. Algunas de estas opciones de tratamiento incluyen la neutralización de las toxinas de C. difficile utilizando anticuerpos monoclonales contra TcdB, como la infusión de bezlotoxumab, que previene el daño del epitelio intestinal mediado por toxinas [16]. Otro método fascinante es la restauración de un microbioma sano mediante el trasplante de microbiota fecal (FMT) de un donante sano entre familiares directos. FMT ha mostrado resultados prometedores contra la ICD recurrente con tasas de éxito de hasta el 90% [17,18]. Desafortunadamente, estos estudios no abordaron el papel de la respuesta inmune del huésped en la protección de estos pacientes. Por lo tanto, se puede argumentar que el NTCD vivo secreta algunos antígenos/componentes de la pared celular que inducen una fuerte respuesta inmune contra el TCD toxigénico. De manera similar, la protección del FMT está mal definida. Por lo tanto, comprender cómo la introducción de FMT induce respuestas del huésped podría ayudar en la identificación de antígenos clave, lo que a su vez puede ayudar a comprender mejor la respuesta inmune y el desarrollo de nuevas vacunas contra la CDI.

En el intestino, el sistema inmunológico innato del huésped es la primera línea de defensa contra un patógeno invasor, que desempeña un papel crucial en la configuración y el desarrollo de una respuesta inmune adaptativa sólida del huésped [1]. La respuesta innata consta principalmente de tres partes: (i) epitelio intestinal y la capa mucosa (barrera física), (ii) péptidos antimicrobianos, que son el producto excretor de las células epiteliales, las células de Paneth y algunos miembros de la microbiota intestinal (química). barrera) y (iii) respuestas celulares mediante el reclutamiento de células inmunes innatas como neutrófilos, eosinófilos, macrófagos, células linfoides innatas (ILC) y células dendríticas (DC) que están orquestadas por múltiples vías de señalización innatas para combatir el patógeno invasor. 1]. Las células huésped tienen receptores de reconocimiento de patrones (PRR), como los TLR, en su superficie que reconocen ciertas firmas bacterianas conservadas en microbios llamados patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). Estos PRR también se conocen como receptores tipo peaje (TLR). Tras el reconocimiento de estas señales de peligro (PAMP) por parte de los TLR, la célula huésped desencadena una respuesta inmune. En este sentido, se ha demostrado que el receptor tipo Toll 4 (TLR4) reconoce señales de peligro de C. difficile, acción que participa en el inicio de la respuesta inflamatoria del huésped. En este contexto, se ha demostrado que las SLP de C. difficile interactúan con los TLR del huésped -4 mientras que los flagelos de C. difficile interactúan a través de TLR5 [19,20].

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3. Proteínas de la capa S (SLP) en C. difficile

En la última década, las proteínas de la capa superficial (capa S) de C. difficile han recibido considerable atención. Los SLP fueron identificados por primera vez por Kawata et al. en 1984 y representan aproximadamente el 15% de la masa celular total [21,22]. Los SLP se encuentran en muchas especies procarióticas diversas. La mayoría de las SLP están dispuestas en la superficie más externa de las células como una única proteína en una matriz paracristalina bidimensional [7]. En C. difficile, la capa S está formada principalmente por proteínas heterodiméricas SlpA. SlpA es un heterodímero que consta de una proteína de alto peso molecular (HMW) y una proteína de bajo peso molecular (LMW) codificada por un único gen slpA; el LMW SLP forma la capa superior expuesta mientras que el HMW SLP forma la capa inferior. El LMW SLP es único en C. difficile. En la cepa C. difficile 630, el locus slpA es una región de 36,6 kb que alberga 11 parálogos slpA. Además, hay 17 parálogos adicionales que se encuentran dispersos por todo el genoma [23,24]. Estos genes parálogos ahora se denominan proteínas de la pared celular clostridial (CwpX), donde X denota el número de parálogo identificado (X=1–29) y se describen en la Tabla 1. Sin embargo, cuatro Cwps previamente caracterizados conocidos como SlpA, Cwp66, Cwp84 y CwpV fueron nombrados antes de que se adoptara esta nueva convención de nomenclatura [23]. Todas las Cwps son proteínas típicas que contienen un péptido señal N-terminal y tres supuestos dominios de unión a la pared celular con una similitud significativa con HMW SLP [25, 26]. Diferentes cepas de C. difficile han mostrado variación en el locus slpA y se han documentado alrededor de 12 tipos diferentes de casetes de capa S. Los otros 28 Cwps actúan como componentes accesorios, que están anclados en la capa paracristalina polimerizada, que representa aproximadamente el 5-20% de la capa S [7].

Tabla 1. Funciones putativas de los 29 genes de copa que se encuentran en los genomas de Clostridium difficile 630.

Tabla 1. Cont.

4. Expresión y variación de cepas de proteínas de la pared celular

En la cepa 630 de C. difficile, se ha informado que se expresan alrededor de nueve genes que codifican Cwps [25]. Mientras que los genes cwp2, cwp84, cwp6, cwp12, cwpV, cwp24 y cwp25 se expresan en la superficie de la célula en condiciones normales de crecimiento [44], los genes cwp66 y cwp5 se expresaron pero no se encontraron en extractos de la superficie celular. En un estudio separado, Biazzo et al. Se analizaron copas que se encuentran dispersas por todo el genoma de C. difficile. Observaron que los genes cwp13, cwpV, cwp16, cwp18, cwp19, cwp20, cwp22, cwp24 y cwp25 se expresan y tienen secuencias bien conservadas, mientras que los genes cwp17, cwp26, cwp27, cwp28 y cwp29 tenían una variación significativa en los niveles de expresión entre ribotipos y estaban menos conservados [45]. Muchos genes del locus slpA muestran una variación significativa entre cepas, particularmente las regiones expuestas a la superficie. Por ejemplo, se ha demostrado que slpA, cwp66, secA2 y cwp2 tienen una gran variación dentro del locus slpA (que forma un casete de 10-kb); Hasta el momento se han encontrado 12 variantes divergentes de este casete como resultado de recombinación homóloga entre diferentes genotipos [46]. Según Karjalainen et al., cwp66 muestra sólo un 33% de identidad entre cepas [26]. La variante cwp2 ha sido reemplazada por un grupo de genes de glicosilación de la capa S previsto de 23,8 kb en el locus slpA [46]. SlpA es la SLP más abundante que se encuentra en los extractos de la superficie celular de C. difficile y es el componente principal de la SLP de C. difficile. La proteína madura se escinde después de la secreción en formas de proteína HMW y LMW mediante la acción de una proteasa Cwp84 para formar el complejo heterodimérico H/L, que se polimeriza para formar la capa S [47] (Figura 1). La inactivación del gen cwp84 en C. difficile 630∆erm dio como resultado una capa S que consta solo de una SlpA monocatenaria inmadura con morfología de colonia alterada, lo que sugiere un papel importante de Cwp84 en la formación de la capa S madura [32]. La presencia del gen secA2 en el locus slpA es importante para el transporte de SlpA y otras Cwps a través de la membrana citoplasmática [48].

Figura 1. Las SLP de C. difficile median la adhesión y activación de las células inmunitarias. El péptido SlpA naciente es escindido por la proteasa Cwp84 en las subunidades LMW y HMW, que forman el complejo SlpA maduro de la capa SLP de la pared celular [31-33]. Los SLP median la adhesión a través de TLR4 interrumpen la unión estrecha de las células epiteliales intestinales y activan aún más las células dendríticas/macrófagos, que a su vez producen diversas citocinas y quimiocinas que conducen a la inducción de Th1/Th2 y la respuesta humoral [9,27]. Interleucina (IL), Células dendríticas (DC), Bajo peso molecular (LMW), Alto peso molecular (HMW), Receptor tipo Toll 4 (TLR4).

5. Funciones de las proteínas de la capa S

Los SLP participan en diversas funciones en la biología de C. difficile (consulte la Tabla 1), como la integridad celular, el transporte, la formación de poros y anclajes, la degradación, la adhesión/invasión de la célula huésped, la evasión del sistema inmunológico y la protección contra microorganismos competidores [22]. . Pechine et al. detectaron anticuerpos contra los dominios N-terminal y C-terminal del antígeno Cwp66 en el suero de pacientes con enfermedad asociada a Clostridium difficile (CDAD) [49]. En otro estudio, Wright et al. separó los Cwps usando 2D-PAGE e identificó varios Cwps (SlpA, Cwp2, Cwp5, Cwp84, Cwp18, Cwp19) que reaccionaron con los sueros de pacientes infectados con la cepa ribotipo 017 de C. difficile, lo que sugiere la inducción de una fuerte respuesta inmune contra los SLP [50]. Recientemente, Kirk et al. Identificaron dos cepas de C. difficile que carecían de capa S y que no eran susceptibles a la bacteriocina que forma poros y despolariza las células bacterianas competidoras. Sin embargo, estas cepas de C. difficile mostraron una susceptibilidad significativamente mayor a la lisozima y al péptido antimicrobiano LL-37 y no produjeron síntomas de enfermedad de CDI en un modelo de infección de hámster [51]. Un estudio reciente investigó los efectos de SlpA aislado de tres cepas toxicogénicas (RT126, RT001, RT084) sobre la expresión de proteínas de unión estrecha (TJ) y la inducción de citoquinas proinflamatorias en la línea celular de carcinoma de colon humano HT-29 . El tratamiento con SlpA disminuyó significativamente los niveles de expresión de la familia de claudinas y las proteínas de unión estrecha JAM-A (Figura 1) [9]. Además, la proteína SlpA aumentó los niveles de expresión de TLR-4 e indujo la secreción de TNF-, IL-1 e IL-8. Estos resultados demuestran que la patogénesis mediada por la proteína SlpA induce respuestas inflamatorias en el intestino [9]. Por lo tanto, es razonable argumentar que los SLP son esenciales para la patogenicidad y las respuestas inmunes de C. difficile.

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6. Respuesta inmune a los SLP

Investigaciones recientes han señalado el importante papel de SlpA no sólo en la supervivencia y el crecimiento bacteriano sino también en la configuración de la respuesta inmune del huésped. Los enfoques basados ​​en inmunoproteómica han demostrado la presencia de anticuerpos anti-SLP en los sueros de seis pacientes infectados con C. difficile ribotipo 017, lo que sugiere que las proteínas SLP son inmunodominantes y se expresan durante la infección [50]. Un estudio dirigido por Bruxelles et al. mostró un nivel elevado de anticuerpos anti-SlpA en pacientes con CDI en comparación con pacientes sanos [52]. En otro estudio, Negm et al. detectaron anticuerpos IgG en sueros de un total de 327 individuos con CDI contra extractos de SLP de varias cepas de C. difficile [53]. Además de SlpA, el dominio C-terminal expuesto de la segunda proteína más abundante, Cwp66, es muy variable, mientras que el dominio N-terminal está bien conservado. Se ha demostrado que los dominios C-terminales variables de Cwp66 y Cwp84 son inmunogénicos en humanos [49, 54]. Además, en los pacientes con CDI, los niveles medios totales de anti-Cwp66 y anti-Cwp84 fueron más bajos que los del grupo de control sano, lo que sugiere la naturaleza protectora de los anticuerpos. Por lo tanto, las SLP, específicamente la SlpA, y otros componentes tienen funciones importantes en la defensa inmunitaria y son objetivos potenciales para el desarrollo de vacunas e inmunoterapia, como se describe en las siguientes secciones.

7. Los SLP median la adhesión de C. difficile

C. difficile inicia la infección al adherirse a las células epiteliales intestinales que conducen a la colonización. En este sentido, las SLP bacterianas como SlpA y Cwp66 desempeñan un papel fundamental en la adhesión. Se ha informado que la variación en las SLP, específicamente en la SlpA, en cepas aisladas de C. difficile mostró cambios en la adherencia [55]. Se ha demostrado que las SLP se unen a diferentes líneas celulares, como líneas celulares gastrointestinales humanas de células Hep-2 y Vero, y muchas proteínas de la matriz extracelular. Además, el tratamiento con anticuerpos anti-HMW-SLP inhibió la adherencia de C. difficile. Además, el tratamiento previo de las células huésped con subunidades SlpA purificadas o anticuerpos anti-SlpA también impidió la adherencia de C. difficile [55]. El miembro homólogo más grande de la familia de proteínas SlpA es la proteína CwpV, que se expresa de manera variable en fase. En un estudio separado, se demostró que el dominio repetitivo C-terminal de la proteína CwpV media la agregación de C. difficile. Además, este dominio varía entre cepas y se han identificado cinco tipos de repeticiones antigénicamente distintos [40].

Se ha demostrado que otra proteína inmunogénica llamada Cwp66 tiene propiedades de adhesión. Cwp66 purificado y anticuerpos contra los dominios N-terminal y C-terminal inhibieron la adherencia de C. difficile a células Vero cultivadas, lo que sugiere las propiedades de adhesión de Cwp66 [29].

8. Inducción de respuestas inflamatorias

Blanco y col. demostró el papel de los SLP en el proceso de inflamación. En ese estudio, las SLP de cepas de C. difficile hipervirulentas y epidémicas (H/E) o no H/E se purificaron y estudiaron en monocitos humanos y células dendríticas derivadas de monocitos (MDDC) en términos de inducción de citoquinas inmunomoduladoras [interleucina]. (IL)-1, IL-6 y IL- 10] [56]. El estudio demostró que las SLP no solo inducían la maduración de las MDDC, con una mayor actividad presentadora de antígenos, sino que también inducían la secreción de altos niveles de IL-10. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en la activación de monocitos y MDDC por preparaciones de SLP de cepas H/E y no H/E, lo que sugiere que las SLP no contribuyen a una mayor gravedad de la enfermedad [56]. En otro estudio, Ausiello et al. extrajeron SLP del aislado clínico C253 y demostraron que los SLP inducían la secreción de niveles mejorados de citoquinas proinflamatorias IL-1 e IL-6 en monocitos en reposo e inducían la maduración de MDDC humanos, y una mayor proliferación de T células [57]. Además, estos MDDC tratados también liberaron cantidades elevadas de IL-10 e IL-12p70 e indujeron una respuesta inmune mixta Th1/Th2. TLR-4 jugó un papel importante en la activación de DC mediada por SLP. Se demostró que los SLP no podían activar las CD aisladas de ratones C3H/HeJ mutantes TLR4- y no lograron inducir una respuesta inmune Th posterior, lo que sugiere que los SLP activan la inmunidad innata y adaptativa mediada por el receptor TLR4 [19]. En otro estudio, se demostró en macrófagos que las SLP de C. difficile inducían una respuesta de eliminación en términos de secreción de citocinas y quimiocinas proinflamatorias con una mayor migración de macrófagos y actividad fagocitótica [58]. El tratamiento con un inhibidor de p38 revirtió estas respuestas, lo que sugiere el papel de las moléculas de señalización en las respuestas mediadas por SLP [58]. Un estudio muy reciente informó la activación del inflamasoma por parte de los SLP de C. difficile de manera dependiente de la dosis. Además, se demostró que los microdominios ricos en colesterol (balsas de lípidos) en las membranas celulares ayudaban a la unión de las SLP a la membrana celular. Esto se basó en microscopía de fluorescencia, donde se demostró que el tratamiento con metil- -ciclodextrina (M CD), que agota el colesterol de la membrana, reducía la unión de SLP, lo que sugiere que las SLP reclutan las balsas lipídicas, críticas para la colonización de C. difficile y la activación del inflamasoma [59 ]. Estos estudios sostienen que las SLP de C. difficile pueden activar las respuestas inmunes innatas y adaptativas, que están mediadas en parte por TLR4, lo que sugiere un papel importante de las SLP en la inducción de una respuesta inmune. Por lo tanto, estos resultados también sugieren el potencial de las SLP como candidatas a vacunas contra la CDI.

9. Respuestas de anticuerpos contra CDI

Varios estudios inmunológicos indican que la infección por C. difficile y su resultado dependen de la intensidad de la respuesta inmune del huésped, un factor clave en la patogenicidad de la CDI. Por tanto, la incapacidad de desarrollar una respuesta sólida de anticuerpos puede ser un pronóstico de la gravedad y la recurrencia de la enfermedad [60]. En este sentido, los niveles de anticuerpos contra las principales toxinas se han correlacionado con la recurrencia y la gravedad de la enfermedad [61,62]. En estudios anteriores también se han informado anticuerpos contra los componentes de la superficie de C. difficile en el suero de pacientes con ICD [63]. Drudy et al. evaluaron las respuestas inmunes humorales a extractos de C. difficile SLP en una cohorte de 146 pacientes que comprende 55 pacientes con diarrea asociada a C. difficile (CDAD), 34 pacientes con portadores asintomáticos y 57 sujetos de control [64]. El estudio aisló la extracción de fracciones de alto y bajo PM de las SLP, que contenían principalmente la abundante proteína SlpA. Midieron los anticuerpos séricos mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) en esta cohorte y no encontraron diferencias significativas en los niveles de anticuerpos IgM, IgA o IgG en suero. Curiosamente, los pacientes con episodios recurrentes de CDAD tenían niveles de IgM-anti-SLP significativamente más bajos que los pacientes con episodios únicos. El estudio concluyó que se deben realizar más estudios para determinar respuestas de anticuerpos anti-SLP específicos y estudios de protección utilizando SLP de C. difficile [64].

La inmunización pasiva y activa utilizando extractos aislados de SLP de HMW y LMW ha mostrado resultados alentadores con tasas de supervivencia mejoradas en modelos de desafío letal para hámster. O'Brien et al. demostró la respuesta protectora de los anticuerpos anti-SLP sobre la infección por C. difficile en hámsteres, donde la supervivencia se prolongó significativamente en los grupos tratados con anti-SLP en comparación con los grupos de control [65]. Se demostró que el efecto protector del antisuero se debe a la mejora de la fagocitosis de C. difficile [65]. Eidhin et al., utilizando inmunización activa, probaron extracto crudo de SLP que contenía cantidades equimolares de los péptidos componentes LMW y HMW de SlpA como vacuna con diferentes adyuvantes sistémicos y mucosos en modelos de hámsteres sirios dorados y ratones BALB/c. El estudio informó una estimulación de anticuerpos de modesta a deficiente dentro de diferentes regímenes y los modelos de ratón mostraron respuestas de anticuerpos más fuertes a los SLP en comparación con los hámsteres [66]. En otro estudio, Brunet al. examinó la actividad adyuvante in vivo de dos péptidos que consisten en el dominio de unión al receptor de la toxina A (TxA (C314)) y un fragmento de SLP-36 kDa de la cepa C253 de C. difficile contra la proteína A de unión a fibronectina (FnbpA ), un antígeno vacunal protector contra Staphylococcus aureus [67]. Evaluaron la respuesta utilizando rutas intranasales y subcutáneas y encontraron que ambos fragmentos mejoraron la producción de IgG e IgA anti-FnbpA circulantes. Llegaron a la conclusión de que estos fragmentos, cuando se utilizan como adyuvantes, afectan y polarizan de manera diferencial el sistema inmunológico [67]. En otro estudio, Shirvan et al. generaron y expresaron anticuerpos recombinantes específicos contra SLP como Cwp66 y SlpA de proteínas C. difficile 630 mediante presentación en fagos y demostraron que estos anticuerpos recombinantes reaccionaban a SLP y sus componentes de una manera específica de cepa con alta especificidad [68].

La respuesta inmune y la protección en un modelo de hámster utilizando la proteasa Cwp84 como antígeno se han evaluado mediante varias rutas de inmunización [69]. El estudio encontró títulos de anticuerpos diferenciales según las rutas de inmunización. La mejor protección se observó mediante la vía rectal de inmunización. Además, los grupos de hámster inmunizados dieron como resultado una colonización intestinal de C. difficile un 26 % más débil y más lenta después del desafío con C. difficile, con una tasa de supervivencia significativamente mayor (33 % mayor) que los grupos no inmunizados [69].

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10. Anti-C basado en SLP. terapéutica difícil

Las terapias específicas basadas en anticuerpos para neutralizar C. difficile pueden ser una estrategia eficaz. Kandalaft et al. utilizaron anticuerpos de dominio único para atacar los SLP [70]. El grupo preparó un panel de anticuerpos de dominio único (VHH) específicos de SLP de la cepa hipervirulenta de C. difficile QCD-32g58 (ribotipo 027). Sus resultados demostraron que varios VHH se unían a epítopos QCD-32g58 ubicados en la subunidad LMW de SLP con alta afinidad. Además, informaron que estos VHH tenían especificidad de unión a los ribotipos 001 y 027, y un subconjunto de estos anticuerpos VHH tenían reacción cruzada amplia con los ribotipos 012, 017, 023 y 078. También se demostró que estos VHH inhiben la motilidad QCD-32g58 de C. difficile in vitro [70].

El desarrollo de otro agente antibacteriano de precisión, Av-CD291.2, por Kirk et al. Se ha informado que mata específicamente a C. difficile y previene la colonización en ratones [51]. Se ha demostrado que Av-CD291.2 mata diversos aislados de C. difficile según la presencia de secuencias SLP en las cepas de C. difficile. Los autores afirman haber identificado mutantes nulos de SLP que contienen una mutación puntual en el gen slpA, que son resistentes a los agentes Av-CD291.2. Estos mutantes también tenían defectos de esporulación pero fueron capaces de colonizar el tracto intestinal a pesar de la atenuación de la virulencia en un modelo de hámster [51]. Además, construyeron un panel de Avidocina-CD que mata varias cepas de C. difficile de una manera dependiente de la secuencia SLP, lo que sugiere un papel importante de estos antibacterianos basados ​​en SLP para prevenir la CDI [51].

11. Observaciones finales y preguntas críticas sin respuesta

El huésped desarrolla una sólida respuesta inmune específica contra las toxinas y los componentes de la superficie de C. difficile. Se ha demostrado que los SLP desempeñan un papel en la adhesión celular, la inducción de diversas citocinas mediante la activación de TLR4 y la activación de las respuestas inmunitarias innatas y humorales. Sin embargo, se necesitan estudios sobre la activación de las respuestas de las células T por parte de las SLP para analizar mejor el papel de las células CD4 y CD8. Basándose en la activación de la respuesta humoral, estos anticuerpos neutralizantes contra las toxinas y los componentes de la superficie pueden prevenir los signos clínicos de la ICD. Los estudios que utilizan inmunización activa o pasiva contra SLP han mostrado resultados prometedores, lo que indica que la estrategia puede desarrollarse aún más en terapias novedosas contra la patogenicidad de la CDI. Se ha prestado mucha atención a SlpA como candidata a vacuna; sin embargo, debido a la alta variabilidad de la secuencia de SlpA entre cepas, es posible que la vacuna no sea eficaz contra todos los ribotipos. Por lo tanto, es posible que se necesiten vacunas basadas en epítopos para evitar este problema. En este sentido, los anticuerpos de dominio único (VHH) contra las SLP son opciones viables, que se unen a la subunidad LMW-SLP de C. difficile con alta especificidad y se ha demostrado que inhiben la motilidad de las cepas de C. difficile. Actualmente, la comprensión del papel mecanicista de los SLP y sus parálogos en la patogénesis, la adhesión y la respuesta de las células T de la CDI aún se encuentra en sus etapas iniciales y en gran medida permanece inexplorada. Se necesitan más estudios para analizar las funciones moleculares y las respuestas inmunitarias específicas de los SLP, para ayudar a fomentar el rápido desarrollo de nuevos objetivos de vacunas/fármacos y terapias para combatir las infecciones por C. difficile.

Referencias

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