As bactérias que residem nos macrófagos enfrentam um conjunto único de desafios, incluindo acesso restrito a nutrientes, exposição a peptídeos antimicrobianos e interações com espécies reativas de oxigênio. Além disso, as bactérias devem competir com os processos metabólicos e mecanismos de defesa da própria célula hospedeira. Uma forma de as bactérias lidarem com estes desafios é através do crosstalk entre diferentes organelas. Por exemplo, as bactérias podem modular a atividade das mitocôndrias, do retículo endoplasmático e dos lisossomas para promover a sua própria sobrevivência e crescimento.

Mitocôndrias

As mitocôndrias são essenciais para a produção de energia nas células eucarióticas. As bactérias podem manipular a função mitocondrial em seu próprio benefício, produzindo toxinas que têm como alvo as proteínas mitocondriais ou alterando o potencial da membrana mitocondrial. A interrupção da função mitocondrial pode levar à morte celular, o que pode beneficiar as bactérias ao liberar nutrientes que elas podem usar para o crescimento. Além disso, as bactérias podem induzir a produção de espécies reativas de oxigênio pelas mitocôndrias, o que pode danificar as proteínas e o DNA da célula hospedeira e proporcionar uma vantagem seletiva às bactérias que são resistentes ao estresse oxidativo.

Retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático (RE) é responsável pela síntese de proteínas, metabolismo lipídico e armazenamento de cálcio. As bactérias podem interromper a função do RE, produzindo toxinas que têm como alvo as proteínas do RE ou alterando o equilíbrio de cálcio do RE. A interrupção da função do RE pode levar à morte celular, bem como ao acúmulo de proteínas desdobradas, o que pode desencadear uma resposta imunológica que pode atingir tanto a célula hospedeira quanto a bactéria.

Lisossomos

Os lisossomos são organelas que contêm enzimas digestivas que decompõem resíduos e materiais estranhos. As bactérias podem evitar serem mortas por enzimas lisossomais, produzindo fatores de virulência que inibem a fusão ou degradação lisossomal. Além disso, as bactérias podem explorar os lisossomos, utilizando-os como fonte de nutrientes ou manipulando a sua atividade para promover a sua própria sobrevivência.

A interferência entre organelas induzida por bactérias pode ter um impacto profundo no crescimento e na sobrevivência de bactérias dentro de macrófagos. Ao compreender os mecanismos pelos quais as bactérias manipulam a função das organelas, podemos obter insights sobre novas estratégias para controlar infecções bacterianas.

Conclusão

A diafonia entre organelas é um mecanismo chave pelo qual as bactérias enfrentam os desafios de viver dentro dos macrófagos. As bactérias podem utilizar organelos como fontes de nutrientes, como alvos para os seus factores de virulência e como plataformas para promover a sua própria sobrevivência e crescimento. Ao compreender a base molecular do crosstalk das organelas, podemos obter insights sobre novas estratégias para controlar infecções bacterianas e proteger as células hospedeiras contra danos.