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Trabajo de laboratorio descubre secreto celular de la vejiga contra infección urinaria
Los biólogos pensaban anteriormente que cuando las bacterias estaban encapsuladas por un lisosoma neutralizante, estas solo degradaban a los invasores, pero los científicos ahora han descubierto que las células de la vejiga también pueden simplemente "vomitar" aquellas cápsulas que no han podido neutralizar su contenido.
Estas bacterias son responsables de la mayoría de las infecciones del tracto urinario. Cuando las células de la vejiga no logran neutralizarlas, la estrategia recién descubierta es la eyección física.
La defensa natural proporcionada por las células de la vejiga contra Escherichia coli La bacteria detrás de la mayoría de las infecciones del tracto urinario (UTI, por sus siglas en inglés) involucra expulsar físicamente a aquellos que han invadido las células del huésped y han evitado la destrucción del ácido.
El descubrimiento de laboratorio, publicado en Celda, una revista para la investigación de biología fundamental, sugiere una vía de investigación científica sobre formas de sacar provecho de esta tendencia natural, para ayudar a tratar las infecciones urinarias recurrentes.
El autor principal Soman Abraham, PhD, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Duke en Durham, NC, explica:
"Porque E. coli pueden esconderse dentro de las células de la vejiga, es especialmente difícil tratar las ITU con antibióticos regulares.
"Por lo tanto, existe una mayor necesidad de encontrar nuevas estrategias para el tratamiento, incluida la adopción de cualquier táctica celular preexistente para combatir la infección".
El profesor en los departamentos de patología, inmunología y microbiología y genética molecular de Duke también es profesor en el programa emergente de enfermedades infecciosas de la Universidad Nacional de Duke de Singapur. Él sugiere la importancia financiera del trabajo contra las infecciones del tracto urinario:
"El costo de administrar UTI en los EE. UU. Es cercano a los $ 3 mil millones anuales".
Infecciones del tracto urinario, la gran mayoría de las cuales son causadas por E. coli - acercarse a la parte superior de la lista de nuestros tipos más comunes de infección, de acuerdo con la información de los Institutos Nacionales de Salud.
Debido a su anatomía, que permite un acceso más fácil para que las bacterias lleguen a la vejiga, las mujeres son más propensas a las infecciones urinarias que los hombres, pero alrededor de 8,1 millones de visitas a los proveedores de atención médica cada año se atribuyen a estas infecciones en general.
Los sobres ácidos que no degradaron las bacterias simplemente se expulsaron
La estrategia básica identificada por los biólogos fue que las células de la vejiga presionen el botón expulsor de los sobres ácidos que la bacteria ha sobrevivido con éxito.
La primera táctica convocada contra E. coli por las células de la vejiga es la primera línea normal de defensa celular - autofagia - o eliminar los patógenos que han ingresado a la célula encerrándolos y enviándolos a los lisosomas.
El ambiente ácido de los lisosomas, "calderos capsulares", como los llaman los investigadores de Duke, destruye los patógenos. Pero al ingresar al lisosoma, algunos patógenos tienen la capacidad de neutralizar el ambiente ácido.
Los autores descubrieron, sin embargo, que las células anfitrionas son capaces de detectar cuándo los lisosomas se han visto afectados y desencadenar la eyección del contenido de lisosomas y bacterias, pero con los patógenos aparentemente encerrados en la membrana celular, "presumiblemente" asegurando su eliminación en orina y evitar cualquier reabsorción bacteriana a la pared de la vejiga.
Los hallazgos del estudio provienen del trabajo de laboratorio con modelos de ratón de UTI y células de vejiga humana utilizadas en cultivo.
El primer autor, Yuxuan Miao, candidato a doctorado en el departamento de genética molecular y microbiología de Duke, dice:
"Cuando las células tienen problemas para digerir los materiales en los lisosomas, una forma lógica de deshacerse de este peligro potencial es vomitarlo.
Se pensaba que los lisosomas siempre degradan sus contenidos. Aquí mostramos por primera vez que cuando los contenidos no pueden degradarse, el lisosoma parece tener un plan de respaldo, que es expulsar el contenido en cápsulas ".
La esperanza de los investigadores es que la nueva biología ayudará a identificar los objetivos químicos para acelerar y amplificar las tácticas de expulsión bacteriana propias de las células de la vejiga.
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