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¿Por qué los de zinc del cuerpo humano "esconde" de la bacteria Borrelia Durante la enfermedad de Lyme

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El zinc y manganeso se encuentran en niveles reducidos en sitios localizados de infección, en comparación con los tejidos circundantes sanos

El zinc es vital para el funcionamiento del sistema inmunológico y se produce una insuficiencia leve en el compromiso de la inmunidad innata y adaptativa. Sin embargo, La enfermedad de Lyme parece causar zinc para ser secuestrado ("Oculto" o almacenada) por el cuerpo en un intento de reducir el crecimiento y proliferación de la Bacteria de la enfermedad de Lyme Borrelia burgdorferi (Kehl-Fie, et al, 2010).

Secuestro de manganeso También se cree importante para el control del crecimiento de patógenos tales como Borrelia que han evolucionado para utilizar este metal en lugar de hierro como el metaloproteína esencial para la replicación celular. Bacteria de la enfermedad de Lyme han demostrado gran capacidad de adaptación para sobrevivir en el entorno de acogida, por lo que no debería ser una sorpresa que Borrelia ha evolucionado para hacer uso del metal de transición más abundante encontrado en hospederos vertebrados, incluidos los seres humanos. El cuerpo también ha adaptado sin embargo y los intentos para ocultar el zinc con el fin de inhibir el crecimiento microbiano cuando se infectan.

Distribución de zinc en los tejidos corporales


Usando técnicas de imagen que pueden detectar los niveles de distribución de metales en los tejidos de los vertebrados, los investigadores han estudiado las diferencias entre los tejidos sanos, y los tejidos infectados con zinc-dependientes bacterias. Ellos encontraron que los tejidos infectados con microorganismos (tales como Staphylococcus aureus) que el zinc uso como un metaloproteína (al igual que las bacterias de la enfermedad de Lyme) muestran niveles más bajos de zinc que no los tejidos sanos circundantes. Eficazmente, la falta de zinc nutriente dentro de los abscesos se piensa para demostrar una estrategia de sistema inmune para inhibir y controlar la infección. El secuestro de zinc extracelular no es la única táctica empleada en los vertebrados para privar a las bacterias de la enfermedad de Lyme de zinc.

Transportadores de zinc, algunos de los cuales (ZIP8, por ejemplo) se expresa en las células del sistema inmune como los macrófagos y el interferón gamma-células T estimuladas, También se utiliza para disminuir la cantidad de zinc en ciertas células, y componentes celulares, del cuerpo. ZIP8, por ejemplo, juega un papel en el movimiento de zinc del lisosoma en el citoplasma de una célula. Moviendo el cinc en torno a las células y los tejidos de tal manera que parece ser un mecanismo diseñado para interrumpir dependientes del zinc procesos bacterianos y reducir la propagación de la infección con las bacterias tales como las que causan la enfermedad de Lyme.

Enfermedad de Lyme, Zinc, y la inmunidad

La eficacia de estos mecanismos se encuentran en la inhibición de la propagación de la infección por la enfermedad de Lyme queda por ver. Alteración de las concentraciones de zinc también afectan la salud de las propias células del sistema inmunológico del cuerpo y otros procesos celulares, incluyendo desarrollo de células T, y la activación de células dendríticas y el crecimiento, lo que hace difícil para los científicos para evaluar el impacto de los niveles de zinc bajados sobre el crecimiento bacteriano y la virulencia. Algunos efectos se considera probable, sin embargo, como las bacterias se estima que utilizar zinc en torno a 4-6% de todas las proteínas. Las bacterias intentan combatir el secuestro del cuerpo de zinc expresando alta afinidad transportadores de zinc, tales como los sistemas de transporte ZnuABC en Escherichia coli.


La inhibición de crecimiento borrelial

Aunque toda esta investigación sobre la necesidad de zinc por bacterias de la enfermedad de Lyme puede parecer académico se podría proporcionar a los médicos con una forma de inhibir el crecimiento y propagación de la infección en algún momento en el futuro. En la comprensión de la forma en que el cuerpo intenta controlar la infección natural, y las formas en que las bacterias como Borrelia intentar superar estas estrategias, puede ser que estos sistemas de adquisición de zinc empleadas por las bacterias pueden convertirse en un objetivo para el tratamiento. La secuenciación del genoma de Borrelia burgdorferi ha descubierto que la bacteria de enfermedad de Lyme carece de los genes que codifican la adquisición de hierro-los sistemas de lo que sugiere que las bacterias no pueden requerir hierro para crecer, a diferencia de las bacterias convencionales (Ouyang, et al, 2009). Un gen cromosómico, bb0219, presentes en las bacterias Borrelia parece estar implicado en la absorción de uno o más metales de transición sin embargo, tales como manganeso y zinc, y los investigadores pueden ser capaces de utilizar gen que codifica tal de alterar la capacidad de las bacterias para infectar las garrapatas y ratones, y posiblemente los seres humanos.

Otros investigadores están mirando péptido deformilasa (PDF) como una posible diana para el desarrollo de agentes antibacterianos, incluso tratamiento para la enfermedad de Lyme. PDF es un catalizador en la eliminación de la N-terminal de los grupos formilo de polipéptidos nacientes ribosomas sintetizados; fundamentalmente, esto significa que PDF es necesario para las proteínas bacterianas que deban realizarse y, por lo tanto, para la supervivencia de las bacterias. Algo sorprendente para los investigadores, Borellial PDF aparecen a elegir de zinc sobre el hierro, cuando ambos están igualmente presentes, mientras que otras bacterias tienden a elegir el hierro y el zinc, sólo se basan en si los niveles de hierro son bajos (Nguyen, et al, 2008). Algunos médicos están investigando posibles vínculos entre las piroluria, La enfermedad de Lyme y zinc, refiere a veces como el Factor de malva, aunque no se clara estrategia de tratamiento se puede diseñar, dada la falta de pruebas y los posibles peligros de las altas dosis de zinc. La enfermedad de Lyme, zinc, manganeso, y la relación entre ellos parece mucho más compleja de lo que algunos profesionales y de suplementos de vendedores ambulantes que quieren hacernos creer.


Referencias

Zhen Ma, Fe E. Jacobsen, y David P. Giedroc, Los transportistas de metal y sensores de metal: ¿Cómo controla la homeostasis química de coordinación de metal bacteriana, Chem. Rev.. 2009 Octubre; 109(10): 4644-4681.

Thomas E. Kehl-FIE y Eric P. Skaar, La inmunidad nutricional de hierro más allá de: un papel para el manganeso y zinc, Curr Opin Chem Biol.. 2010 Abril; 14(2): 218-224.

Zhiming Ouyang, El Ming, Tara Omán, X. Frank La, y Michael V. Norgard, Un transportador de manganeso, BB0219 (BMTA), se requiere para la virulencia por la espiroqueta la enfermedad de Lyme,Borrelia burgdorferi, Un Proc Natl Acad Sci U S. 2009 Marzo 3; 106(9): 3449-3454.

Kiet T. Nguyen, Jen-Chieh Wu, Julie A. Boylan, Frank C. Gherardini, y Dehua Pei, El zinc es el cofactor de metal de Borrelia burgdorferi péptido deformilasa, Arch Biochem Biophys, 2007 Diciembre 15; 468(2): 217-225.