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Título : Estudio de la infección de aislados meníngeos de Mycobacterium tuberculosis en células endoteliales
Autor : Dra. LUNA HERRERA, JULIETA
Dra. GARCÍA PÉREZ, BLANCA ESTELA
Q.B.P CAMPOS HERNÁNDEZ, MARTHA ROCÍO
Palabras clave : aislados meníngeos
Mycobacterium tuberculosis
células endoteliales
Fecha de publicación : 22-jun-2012
Resumen : Meningeal tuberculosis (TBM) is the most dangerous tuberculosis clinical presentation. It has been suggested that those mycobacteria responsible of TBM express peculiar mechanisms responsible of central nervous system (SNC) invasion. SNC is protected by a cellular sheet strongly bound, known as hemato-encephalic barrier. Since endothelial cells are the first elements to be in contact with the mycobacteria on its way towards SNC, in this study we evaluated in a in vitro model of primary cell culture of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), some features of the infection caused by meningeal and pulmonar mycobacteria. It was found that those TBM clinical isolates were able to replicate intracellularly, similarly to the intracellular replication shown by M. abscessus (MAB). In comparison, those pulmonary clinical isolates infected the HUVEC but were not able to replicate or to be fully eliminated resembling a “latency stage”; these features were similar to those demonstrated by the M. tuberculosis H37Rv strain. This latter strain in the mouse model causes a predominant pulmonary pathology. The third model analyzed was the infection caused by M. smegmatis (MSM), mycobacteria that was effectively infective, but by 24 hours post-infection was also effectively eliminated by the HUVEC. During HUVEC infection with the TBM isolate, a high production of nitric oxide (NO) was observed, similarly to MAB-infection; meanwhile NO production induced by TBP was lower and comparable to those levels achieved by H37Rv infection. MSM-infection induced the lowest NO levels. Contrary to NO production, MSM-infection triggered the highest reactive oxygen species (ROS) levels followed by pulmonar and H37Rv strains, the least ROS producers were the meningeal and MAB infections. Other aspects studied where cytoskeleton and endothelial-caveole modifications during mycobacterial infections. We observed that with the different mycobacterial infections, cytoskeleton rearrangements were induced but, the greatest changes were observed during TBM and MAB infections, and in lesser extend with MSM-infection. During TBM and MAB infections an important release of endothelial nitric oxide syntase (eNOS) from the plasm membrane-caveolae to the perinuclear area was observed; the PTRF-protein was no longer detected on the caveolae zone, but caveoline-1 and utrofine proteins remained associated to the caveolae. All these results suggest that meningeal strains induced a profound de-regulation of the endothelial cell, which could be responsible of their tropism towards SNC.
Descripción : La tuberculosis meníngea (TBM) es una de las formas más peligrosas de la tuberculosis. Se ha sugerido que las micobacterias causantes de los casos meníngeos presentan mecanismos peculiares de invasión. El sistema nervioso central (SNC), el cual está protegido por una lámina continua de células endoteliales, estrechamente unidas entre sí, que es conocida como barrera hemato-encefálica. Por ser las células endoteliales las primeras en estar en contacto con las micobacterias en su tránsito hacia el SNC, en el presente se trabajo se evaluó en un modelo in vitro de cultivo primario de células endoteliales de cordón umbilical de humano (HUVEC), su susceptibilidad a la infección con micobacterias de origen tanto meníngeo como pulmonar. Se encontró que los aislados de pacientes con TBM, presentaron una importante replicación intracelular, similar a la observada durante la infección con M. abscessus (MAB). En comparación, los aislados de origen pulmonar (TBP), infectaron a las HUVEC, sin que se diera una franca replicación o eliminación de la bacteria simulando un estado de “latencia”, este comportamiento fue similar al de la cepa H37Rv de M. tuberculosis, que en el modelo murino desarrolla una patología básicamente pulmonar. El tercer modelo de estudio analizado fue el de M. smegmatis (MSM), micobacteria que fue infectiva para las HUVEC, sin embargo las células eliminaron a las bacterias eficientemente a partir de las 24 horas post-infección. Durante la infección con TBM, se observó una elevada producción de NO similar a la observada durante la infección con MAB; la producción de NO inducida por el aislado de TBP fue menor y fue comparable a la alcanzada con H37Rv, mientras que la infección causada por MSM fue la que menor producción de NO indujo. De forma inversa a la producción de NO, se observó la producción de los metabolitos reactivos del oxígeno (ROS); así, los aislados de TBM y MAB indujeron la menor producción de ROS, seguida de los aislados pulmonares y de H37Rv, mientras que MSM disparó la mayor producción de estos metabolitos. Otros aspectos analizados fueron la modificación del citoesqueleto y la modificación de los componentes de la caveola endotelial durante la infección por TBM y TBP. Se encontró que durante la infección con las diferentes micobacterias se presenta un rearreglo del citoesqueleto principalmente con TBM y MAB, y en menor grado con MSM. Durante la infección con TBM y MAB se encontró una importante liberación de la sintasa endotelial (eNOS) de las caveolas al área perinuclear, y a consecuencia de la infección, la proteína PTRF no fue detectada más en la zona caveolar; las proteínas caveolina-1 y utrofina se mantuvieron asociada a las caveolas. Toda esta evidencia sugiere que los aislados de TBM provocan una importante desregulación de la célula endotelial lo que podría favorecer su tropismo hacia el SNC
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8857
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