Caracterización de trampas extracelulares de neutrófilos (NETs) inducidas por Clostridium perfringens en neutrófilos humanos in vitro y en un modelo murino de gangrena gaseosa

Abstract

Los neutrófilos son la primera línea de defensa de la inmunidad innata del organismo. Estas células además de eliminar patógenos mediante fagocitosis y secreción de moléculas microbicidas pueden capturar y matar microorganismos a través de estructuras extracelulares compuestas por ADN y proteínas antimicrobianas denominadas trampas extracelulares de neutrófilos (NETs). Sin embargo, alteraciones en la regulación de la producción o la degradación de las NETs pueden exacerbar la inflamación y contribuir en la patogénesis de diversas enfermedades. Clostridium perfringens es un patógeno ampliamente distribuido en el ambiente, que se asocia con diferentes enfermedades en animales y humanos. Esta bacteria produce una fosfolipasa C (CpPLC), principal factor de virulencia de la gangrena gaseosa en humanos. El objetivo de este trabajo fue caracterizar la formación de NETs inducida por proteínas secretadas por C. perfringens en neutrófilos humanos in vitro y en un modelo murino de gangrena gaseosa. Se determinó que la CpPLC induce NETosis suicida en neutrófilos humanos in vitro, las cuales tienen un efecto microbicida directo sobre C. perfringens. Mediante un análisis proteómico del secretoma de C. perfringens se identificaron una ADNasa y dos 5´-nucleotidasas, homólogas a factores de virulencia de varias especies de Streptococcus, que degradan las NETs in vitro y son relevantes para la evasión de las NETs en tejidos infectados por esas bacterias. La NETosis suicida inducida por la CpPLC involucra la activación de la proteína quinasa C y de la proteína quinasa activada por mitógeno/quinasa regulada por señales extracelulares, así como la liberación de calcio intracelular, la actividad de la gasdermina D y la producción de especies reactivas de oxígeno derivadas de la xantina oxidasa, de la mieloperoxidasa y del metabolismo del ácido araquidónico. Además, se evidenció en un modelo murino de gangrena gaseosa que la formación de NETs en el tejido infectado es mediada por NETosis vital, en la cual el neutrófilo permanece funcional por varias horas. Los mecanismos de NETosis activados in vitro e in vivo por la CpPLC difieren, por lo que sería relevante determinar la vía por la que se activa la NETosis vital. Esclarecer el papel de las NETs inducidas por la CpPLC en la patogénesis de la gangrena gaseosa podría ser relevante para comprender la fisiopatología de la enfermedad y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para reducir la mortalidad, mejorar la regeneración muscular y prevenir complicaciones en los pacientes.