Toxina Shiga

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Modelo da toxina Shiga (Stx) de S. dysenteriae (de PDB 1R4Q).

As toxinas Shiga son unha familia de exotoxinas bacterianas relacionadas das que hai dous grupos principais, Stx1 e Stx2, cuxos xenes se considera que son parte do xenoma de profagos lambdoides incluídos no xenoma bacteriano.[1] As toxinas reciben o nome de Shiga por Kiyoshi Shiga, o investigador xaponés que descubriu a orixe bacteriana da disentería causada por Shigella dysenteriae. A orixe máis común das toxinas Shiga son as bacterias S. dysenteriae e as do grupo Shigatoxixénico de Escherichia coli (STEC), no cal se inclúen os serotipos O157:H7, O104:H4 e outras E. coli enterohemorráxicas.[2]

Nomenclatura[editar | editar a fonte]

Os microbiólogos usan moitos termos para describir a toxina Shiga e diferenciar as súas diferentes formas. Algúns destes termos úsanse indistintamente. Son:

  • 1) Toxina Shiga (Stx). Toxina Shiga verdadeira producida por Shigella dysenteriae.
  • 2) Toxina semellante a Shiga 1 e 2 (SLT-1 e 2 ou Stx-1 e 2). Toxinas Shiga producidas por algunhas cepas de E. coli. Stx-1 difire de Stx nun só aminoácido. Stx-2 ten un 56% de homoloxía de secuencia con Stx-1.
  • 3) Citotoxinas. Unha notación arcaica para Stx, usada hoxe nun sentido amplo.
  • 4) Verocitotoxinas/verotoxinas. Unha denominación rara para Stx, da hipersensibilidade de células Vero a Stx.

Mecanismo[editar | editar a fonte]

As toxinas Shiga actúan inhibindo a síntese de proteínas nas células diana por un mecanismo similar ao da toxina ricina producida pola planta Ricinus communis.[3] Unha vez que entra nunha célula por medio dun macropinosoma[4], a proteína funciona como unha N-glicosidase, clivando unha adenina específica do ARNr de 28S da subunidade de 60S do ribosoma, o que detén a síntese de proteínas.[5]

Estrutura[editar | editar a fonte]

A toxina consta de dúas subunidades chamadas A (de 32.000 Da) e B (77.000 Da), e é unha das toxinas AB5. A subunidade B é un pentámero que se une a glicolípidos específicos da célula hóspede, especificamente á globotriaosilceramida (Gb3). Despois, a subunidade A é introducida na célula e clivada en dúas partes. Entón, o compoñente A1 únese ao ribosoma, interrompendo a síntese de proteínas. Descubriuse que Stx-2 é aproximadamente 400 veces máis tóxica que Stx-1 (segundo o cuantificado por LD50 en ratos). O Gb3 tamén se encontra en neuronas do sistema nervioso central e nos endotelios, o que pode producir neurotoxicidade.[6] O Stx-2 tamén incrementa a expresión do seu receptor GB3 e causa disfuncións neuronais.[7]

O Gb3 está presente por razones descoñecidas en maior cantidade en tecidos do epitelio renal, ao cal pode atribuírse a toxicidade renal da toxina Shiga. A toxina require para unirse e entrar na célula que na superficie celular haxa receptores moi específicos para ela. Especies como as vacas, porcos e cervos que non teñen estes receptores poden albergar bacterias toxixénicas sen ningún efecto prexudicial, expulsándoas coas súas feces, desde onde se poden diseminar e chegar aos seres humanos.[8]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Friedman D, Court D (2001). Bacteriophage lambda: alive and well and still doing its thing. 4. pp. 201–7. DOI:10.1016/S1369-5274(00)00189-2. PMID 11282477. 
  2. Beutin L (2006). Emerging enterohaemorrhagic Escherichia coli, causes and effects of the rise of a human pathogen. 53. pp. 299–305. PMID 16930272. 
  3. Sandvig K, van Deurs B. Entry of ricin and Shiga toxin into cells: molecular mechanisms and medical perspectives. DOI:10.1093/emboj/19.22.5943. PMID 11080141. 
  4. Lukyanenko, V.; Malyukova, I.; Hubbard, A.; Delannoy, M.; Boedeker, E.; Zhu, C.; Cebotaru, L.; Kovbasnjuk, O. (2011). "Enterohemorrhagic Escherichia coli infection stimulates Shiga toxin 1 macropinocytosis and transcytosis across intestinal epithelial cells". AJP: Cell Physiology 301 (5): C1140–C1149. doi:10.1152/ajpcell.00036.2011. PMC 3213915. PMID 21832249.
  5. Donohue-Rolfe A, Acheson D, Keusch G. Shiga toxin: purification, structure, and function. PMID 2047652. 
  6. Obata F, Tohyama K, Bonev AD, Kolling GL, Keepers TR, Gross LK, Nelson MT, Sato S, Obrig TG (2008). "Shiga Toxin 2 Affects the Central Nervous System through Receptor Globotriaosylceramide Localized to Neurons". J Infect Dis 198 (9): 1398–1406. DOI:10.1086/591911. PMC 2684825. PMID 18754742. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2684825. 
  7. Tironi-Farinati C, Loidl CF, Boccoli J, Parma Y, Fernandez-Miyakawa ME, Goldstein J. (2010). "Intracerebroventricular Shiga toxin 2 increases the expression of its receptor globotriaosylceramide and causes dendritic abnormalities". J Neuroimmunol 222 (1–2): 48–61. DOI:10.1016/j.jneuroim.2010.03.001. PMID 20347160. 
  8. Asakura H, Makino S, Kobori H, Watarai M, Shirahata T, Ikeda T, Takeshi K (2001). Phylogenetic diversity and similarity of active sites of Shiga toxin (stx) in Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) isolates from humans and animals. 127. pp. 27–36. DOI:10.1017/S0950268801005635. PMID 11561972. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]