L’interazione tra cellule umane e batteri patogeni Shigella è una battaglia complessa che coinvolge un’interazione dinamica di processi cellulari, fattori di virulenza batterica e risposte immunitarie dell’ospite. Comprendere i meccanismi attraverso i quali la Shigella invade, si moltiplica e provoca malattie nelle cellule umane è fondamentale per sviluppare strategie terapeutiche efficaci contro la shigellosi.

1. Invasione:

- Allegato iniziale: La Shigella si attacca inizialmente alla superficie delle cellule epiteliali umane attraverso adesine specifiche, come IpaB, IpaC e IpaD. Queste adesine si legano ai recettori sulla superficie della cellula ospite, facilitando l'adesione batterica.

- Attivazione della segnalazione della cellula ospite: L'attaccamento di Shigella innesca cascate di segnali all'interno della cellula ospite, portando alla riorganizzazione del citoscheletro di actina e all'increspatura della membrana. Ciò facilita la formazione di coppe fagocitiche che inghiottiscono i batteri.

- Ingresso nella cella host: Shigella sfrutta il processo fagocitico utilizzando un sistema di secrezione di tipo III (T3SS) per iniettare proteine ​​effettrici nella cellula ospite. Questi effettori manipolano i processi cellulari, consentendo ai batteri di entrare e sopravvivere all'interno della cellula ospite.

2. Replica intracellulare:

- Formazione del vacuolo intracellulare: Una volta all'interno della cellula ospite, la Shigella risiede all'interno di un compartimento delimitato da membrana chiamato spazioso vacuolo intracellulare (SIV). Questo vacuolo fornisce un ambiente protettivo per i batteri e consente loro di replicarsi.

- Sfruttare le risorse della cellula ospite: La Shigella manipola i processi della cellula ospite per ottenere i nutrienti e l'energia necessari per la sua crescita e replicazione. Acquisisce metaboliti della cellula ospite, elimina il ferro e interrompe i percorsi cellulari per creare un ambiente intracellulare adatto alla sua sopravvivenza.

3. Risposta immunitaria disregolata:

- Fagocitosi compromessa: Le proteine ​​effettrici T3SS di Shigella interferiscono con le normali funzioni fagocitiche e battericide delle cellule ospiti, consentendo ai batteri di eludere l'uccisione intracellulare.

- Attivazione delle risposte pro-infiammatorie: L’infezione da Shigella innesca la produzione di citochine e chemochine proinfiammatorie, portando all’infiammazione e al reclutamento di cellule immunitarie. Tuttavia, i batteri possono manipolare queste risposte infiammatorie a proprio vantaggio, interrompendo la normale sorveglianza immunitaria e favorendo la loro sopravvivenza.

- Evasione delle cellule immunitarie: La Shigella può diffondersi dalle cellule infette alle cellule vicine, evitando il rilevamento del sistema immunitario dell'ospite e stabilendo nuovi siti di infezione.

4. Morte della cellula ospite e danno ai tessuti:

- Citotossicità: L'infezione da Shigella può portare alla morte della cellula ospite attraverso vari meccanismi, tra cui apoptosi, piroptosi e necrosi. Questi processi contribuiscono al danno tissutale e ai sintomi clinici associati alla shigellosi.

- Segnalazione cellulare disregolata: Le proteine ​​effettrici di Shigella interrompono le vie di segnalazione della cellula ospite, influenzando la regolazione del ciclo cellulare, l'organizzazione del citoscheletro e l'apoptosi. Questa disregolazione può ulteriormente contribuire al danno tissutale e alla gravità della malattia.

Comprendere la complessa interazione tra le cellule umane e la Shigella patogena è essenziale per sviluppare terapie mirate in grado di combattere efficacemente la shigellosi riducendo al minimo i danni ai tessuti ospiti. Sono necessarie ulteriori ricerche per svelare i meccanismi molecolari alla base di queste interazioni e identificare potenziali bersagli terapeutici per migliorare i risultati del trattamento della shigellosi.