Calpain-Mediated Processing of Adenylate Cyclase Toxin Generates a Cytosolic Soluble Catalytically Active N-Terminal Domain

Bordetella pertussis, the whooping cough pathogen, secretes several virulence factors among which adenylate cyclase toxin (ACT) is essential for establishment of the disease in the respiratory tract. ACT weakens host defenses by suppressing important bactericidal activities of the phagocytic cells. Up to now, it was believed that cell intoxication by ACT was a consequence of the accumulation of abnormally high levels of cAMP, generated exclusively beneath the host plasma membrane by the toxin N-terminal catalytic adenylate cyclase (AC) domain, upon its direct translocation across the lipid bilayer. Here we show that host calpain, a calcium-dependent Cys-protease, is activated into the phagocytes by a toxin-triggered calcium rise, resulting in the proteolytic cleavage of the toxin N-terminal domain that releases a catalytically active "soluble AC''. The calpain-mediated ACT processing allows trafficking of the "soluble AC'' domain into subcellular organella. At least two strategic advantages arise from this singular toxin cleavage, enhancing the specificity of action, and simultaneously preventing an indiscriminate activation of cAMP effectors throughout the cell. The present study provides novel insights into the toxin mechanism of action, as the calpain-mediated toxin processing would confer ACT the capacity for a space- and time-coordinated production of different cAMP "pools'', which would play different roles in the cell pathophysiology.

La Tuberculosis como Infeccion Asociada al VIH

La infección oportunista más comúnmente asociada al Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) es la Tuberculosis (TB), formando estas dos patologías una co-infección. La asociación de ambas enfermedades es conocida como “coepidemia” o “epidemia dual”. Provoca grandes problemáticas ya que ambas infecciones se intensifican y es más mortal que cada una de ellas por separado. Para el tratamiento de esta co-infección es importante que sea considerada como una sola enfermedad y no como dos separadas a fin de poder abordarla de manera eficaz. Para el tratamiento se desarrolla una combinación de medicamentos Antirretrovirales (ART) y antituberculosos. Esta interacción tiene el riesgo de producir efectos adversos siendo el más común el Síndrome de Reconstrucción Inmune (SRI). Para evitar la coepidemia, las estrategias de prevención juegan un papel importante a fin de que no se produzca el desarrollo y propagación de la misma. Se conocen posibles estrategias a nivel de diagnóstico y tratamiento preventivo encontrándose todas ellas todavía en fase de investigación. Un papel base en el tratamiento y la prevención es la información que se realiza no sólo al paciente sino a sus allegados. En este aspecto es muy importante el papel de la Enfermería.