El impacto biológico de los autoinductores bacterianos / The biological impact of bacterial autoinducers

Las bacterias, a pesar de ser organismos unicelulares, presentan una gran complejidad. Durante mucho tiempo fueron consideradas como organismos asociales cuyas funciones principales eran el nutrirse y el reproducirse. Sin embargo, se ha observado que las bacterias son los microorganismos con la mayor capacidad de adaptación a ambientes diversos, además responden a múltiples estímulos, tanto nutricionales como ambientales (pH, disponibilidad de oxígeno, osmolaridad, etc.). En las últimas décadas se ha reportado que tanto las bacterias grampositivas como las gramnegativas son capaces de comunicarse entre si mediante sistemas especializados de comunicación celular. A tales sistemas se les ha denominado “sistemas de señalización” y “autoinductores” a las moléculas señal que desencadenan diferentes respuestas celulares, como la formación de biopelículas, la transformación bacteriana, la producción de bioluminiscencia, la producción de antibióticos o de factores de virulencia, entre otras. En este trabajo se presentan los aspectos más relevantes relacionados a los autoinductores de bacterias grampositivas y gramnegativas, así como su participación en diferentes procesos biológicos.

Bacteria, in spite of being unicellular organisms, present great complexity. During a long time they were considered as asocial organisms whose main functions were feeding and reproducing. Nevertheless, it has been observed that bacteria are the microorganisms with the greatest capacity for adapting to diverse environments, also responding to multiple stimuli, both nutritional and environmental (pH, oxygen availability, osmolarity, etc.). During the last decades it has been reported that bacteria, both gram negative and gram positive, are capable of communicating among them through specialized cell-communication systems. These systems have been called “signaling systems” and the signaling molecules which unchain the various cell responses such as biofilm formation, bacterial transformation, luminescence production, antibiotic production, or virulence factor production, among others, have been called “autoinducers”. This paper presents the most relevant aspects related with gram positive and gram negative bacteria autoinducers, as well as their participation in different biological processes.

Relevance of Helicobacter pylori virulence factors for vaccine development / Relevancia de los factores de virulencia de helicobacter pylori para el desarrollo de vacunas

Helicobacter pylori infection increases the risk for a wide spectrum of clinical outcomes, ranging from peptic ulcer disease to gastric cancer. However, the infection induces gastric and duodenal ulceration or gastric cancer in only a minority of infected subjects because H. pylori strains are genetically diverse and express different virulence factors. Individuals infected with strains that express these virulence factors probably develop severe diseases such as gastric cancer. Nevertheless, the ancient relationship between H. pylori and humans suggests that some strains could be beneficial to human health, which means that generalized administration of antibiotic therapy could eventually cause problems. The development of vaccines based on virulence factors that provide long-term protection is the best strategy for control and/or elimination of pathogenic strains. The different immunization schemes and formulations designed to evaluate the vaccines based on virulence factors in animal models have offered promising results. However, it is necessary to determine whether or not these results can be reproduced in humans. This article reviews recent vaccination studies that explore this possibility: oral vaccines using urease or inactivated whole cells plus LT as adjuvant and urease expressed in Salmonella spp. vectors, as well as a parenteral multicomponent vaccine plus aluminum hydroxide as adjuvant. Although these studies have achieved limited success, they have established support for the development of an effective vaccine against this infection.

La infección por Helicobacter pylori incrementa el riesgo de un amplio espectro de cuadros clínicos, que van de la úlcera péptica al cáncer gástrico. Sin embargo, la infección sólo induce ulceración gástrica y duodenal o cáncer gástrico en la minoría de los sujetos infectados debido que las cepas de H. pylori son genéticamente diversas y expresan diferentes factores de virulencia. Así, los individuos infectados por cepas que expresan estos factores de virulencia probablemente desarrollan enfermedades severas como el cáncer gástrico. Sin embargo, la ancestral relación entre H. pylori y los humanos sugiere que algunas cepas pueden ser beneficiosas para la salud humana. Por lo tanto, la administración generalizada de tratamientos con antibiótico podría eventualmente causar problemas. El desarrollo de vacunas con base en factores de virulencia que confieran protección a largo plazo es la mejor estrategia para el control y/o eliminación de cepas patógenas. Los diferentes esquemas y formulaciones de inmunización diseñados para evaluar las vacunas con base en factores de virulencia en modelos animales han dado resultados prometedores. Sin embargo, ha sido necesario probar si estos resultados pueden ser reproducidos en humanos. Este trabajo revisa los recientes estudios de vacunación que han explorado esta posibilidad: vacunas orales usando ureasa o células completas-inactivadas con LT como adyuvante y ureasa expresada en vectores de Salmonella spp.; además de una vacuna intramuscular multicomponente con hidróxido de aluminio como adyuvante. Aunque estos estudios han logrado limitado éxito han establecido las bases para el desarrollo de una vacuna eficaz contra esta infección.