Construcción y validación experimental de un modelo cinético cuantitativo del estrés de óxido nítrico en Enterohemorrágica O157:H7
Autores: Robinson, Jonathan L.; Brynildsen, Mark P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Construcción y validación experimental de un modelo cinético cuantitativo del estrés de óxido nítrico en Enterohemorrágica O157:H7
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Grandes brotes
Colitis hemorrágica
Síndrome urémico hemolítico
Toxinas tipo Shiga
Reductasa de óxido nítrico
Células inmunes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Las cepas enterohemorrágicas (EHEC) son responsables de grandes brotes de colitis hemorrágica, que pueden progresar a un síndrome urémico hemolítico (HUS) potencialmente mortal debido a la liberación de toxinas tipo Shiga (Stx). La presencia de una reductasa de óxido nítrico (NO·) funcional (NorV), que protege a las EHEC del NO· producido por las células inmunitarias, se ha encontrado previamente que se correlaciona con una alta incidencia de HUS, y se demostró que la actividad de NorV permitía una supervivencia prolongada de las EHEC y aumentaba la producción de Stx dentro de los macrófagos. Para permitir el estudio cuantitativo de las defensas de NO· de las EHEC y facilitar el desarrollo de terapias que potencien el NO·, tradujimos un modelo cinético existente de la respuesta al NO· de la cepa EHEC O157:H7. Para hacer esto, ajustamos los parámetros del modelo inciertos a mediciones de [NO·] y [O] en cultivos de EHEC, evaluamos la incertidumbre paramétrica y de predicción con el uso de un enfoque de cadena de Markov Monte Carlo, y confirmamos la precisión predictiva del modelo con datos experimentales de mutantes genéticos que carecen de NorV o Hmp (NO· diooxigenasa). En conjunto, estos resultados establecen una metodología para la traducción de modelos cuantitativos del estrés de NO· en organismos modelo a subespecies patógenas, lo cual es un paso crítico hacia la aplicación de estos modelos para el estudio de enfermedades infecciosas.
Descripción
Las cepas enterohemorrágicas (EHEC) son responsables de grandes brotes de colitis hemorrágica, que pueden progresar a un síndrome urémico hemolítico (HUS) potencialmente mortal debido a la liberación de toxinas tipo Shiga (Stx). La presencia de una reductasa de óxido nítrico (NO·) funcional (NorV), que protege a las EHEC del NO· producido por las células inmunitarias, se ha encontrado previamente que se correlaciona con una alta incidencia de HUS, y se demostró que la actividad de NorV permitía una supervivencia prolongada de las EHEC y aumentaba la producción de Stx dentro de los macrófagos. Para permitir el estudio cuantitativo de las defensas de NO· de las EHEC y facilitar el desarrollo de terapias que potencien el NO·, tradujimos un modelo cinético existente de la respuesta al NO· de la cepa EHEC O157:H7. Para hacer esto, ajustamos los parámetros del modelo inciertos a mediciones de [NO·] y [O] en cultivos de EHEC, evaluamos la incertidumbre paramétrica y de predicción con el uso de un enfoque de cadena de Markov Monte Carlo, y confirmamos la precisión predictiva del modelo con datos experimentales de mutantes genéticos que carecen de NorV o Hmp (NO· diooxigenasa). En conjunto, estos resultados establecen una metodología para la traducción de modelos cuantitativos del estrés de NO· en organismos modelo a subespecies patógenas, lo cual es un paso crítico hacia la aplicación de estos modelos para el estudio de enfermedades infecciosas.