Miscelaneas

Buenos Aires 01 de Noviembre del 2022

Pathway for Skin Repair After Infection / Vía para Reparación de la Piel Después de una Infección

 


Pathway for skin repair after infection

                                                         

                                        Rachel Kratofil; Hanjoo Shim; Raymond Shim; Paul Kubes et al.

                                                                                       Nature 609 – 2022

                                                                               Resumido por: Carmen Leitch

 

When we get a bacterial infection in our skin, our immune system responds.
During infection, inflammatory monocytes are thought to be key for bacterial eradication, but this is hard to reconcile with the large numbers of neutrophils that are recruited for each monocyte that migrates to the afflicted tissue, and the much more robust microbicidal functions of the neutrophils.
However, unlike neutrophils, monocytes have the capacity to convert to situationally specific macrophages that may have critical functions beyond infection control.

Neutrophils and monocytes are both important to clearing a bacterial skin infection. Monocytes encourage healing after converting to macrophages, because they persist for weeks after the infection, controlling levels of a hormone called leptin.
Monocytes were also found to generate a hormone called ghrelin near the site of infection, which helps control the growth of blood vessels as wounds are repaired, and promotes healing.
Ghrelin is known to be released by the stomach when we get hungry.
Fat cells release leptin once we have eaten and are full.
These hormones have crucial roles in hunger and satiety, and are known to maintain a balance in metabolism.
This research has revealed a novel role for ghrelin in immunity and tissue repair.

Staphylococcus aureus is commonly found on our skin or in our noses. It can exist there harmlessly, but it can also cause serious infections. Both neutrophils and monocytes are recruited after an S. aureus infection, with neutrophils eliminating bacteria and monocytes facilitating tissue repair. When there aren't enough monocytes on the scene, however, leptin levels are high, which can cause the growth of blood vessels in the infection, which delays healing and causes scarring. Monocytes can stop that excessive blood vessel growth by generating ghrelin at the infection site.

Using a foreign body coated with Staphylococcus aureus and imaging over time from cutaneous infection to wound resolution, we show that monocytes and neutrophils are recruited in similar numbers with low-dose infection but not with high-dose infection, and form a localization pattern in which monocytes surround the infection site, whereas neutrophils infiltrate it. Monocytes did not contribute to bacterial clearance but converted to macrophages that persisted for weeks after infection, regulating hypodermal adipocyte expansion and production of the adipokine hormone leptin.

In infected monocyte-deficient mice there was increased persistent hypodermis thickening and an elevated leptin level, which drove overgrowth of dysfunctional blood vasculature and delayed healing, with a thickened scar. Ghrelin, which opposes leptin function, was produced locally by monocytes, and reduced vascular overgrowth and improved healing post-infection.

In sum, we find that monocytes function as a cellular rheostat by regulating leptin levels and revascularization during wound repair.

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Cuando tenemos una infección bacteriana en la piel, nuestro sistema inmunológico responde.
Durante la infección, se cree que los monocitos inflamatorios son clave para la erradicación bacteriana, pero esto es difícil de conciliar con la gran cantidad de neutrófilos que se reclutan para cada monocitos que migra al tejido afectado y las funciones microbicidas mucho más sólidas de los neutrófilos.
Sin embargo, a diferencia de los neutrófilos, los monocitos tienen la capacidad de convertirse en macrófagos específicos de la situación que pueden tener funciones críticas más allá del control de infecciones.
Los neutrófilos y los monocitos son importantes para eliminar una infección bacteriana de la piel. Los monocitos fomentan la curación después de convertirse en macrófagos, porque persisten durante semanas después de la infección y controlan los niveles de una hormona llamada leptina.
También se descubrió que los monocitos generan una hormona llamada grelina cerca del sitio de la infección, que ayuda a controlar el crecimiento de los vasos sanguíneos a medida que se reparan las heridas y promueve la cicatrización.
Se sabe que la grelina es liberada por el estómago cuando tenemos hambre.
Las células grasas liberan leptina una vez que hemos comido y estamos satisfechos.
Estas hormonas tienen funciones cruciales en el hambre y la saciedad y se sabe que mantienen un equilibrio en el metabolismo.
Esta investigación ha revelado un papel novedoso para la grelina en la inmunidad y la reparación de tejidos.

Staphylococcus aureus se encuentra comúnmente en nuestra piel o en nuestras narices. Puede existir allí sin causar daño, pero también puede causar infecciones graves. Tanto los neutrófilos como los monocitos se reclutan después de una infección por S. aureus; los neutrófilos eliminan las bacterias y los monocitos facilitan la reparación del tejido. Sin embargo, cuando no hay suficientes monocitos en la escena, los niveles de leptina son altos, lo que puede provocar el crecimiento de vasos sanguíneos en la infección, lo que retrasa la curación y provoca cicatrices. Los monocitos pueden detener ese crecimiento excesivo de vasos sanguíneos al generar grelina en el sitio de la infección.
Utilizando un cuerpo extraño recubierto con Staphylococcus aureus e imágenes a lo largo del tiempo desde la infección cutánea hasta la resolución de la herida, mostramos que los monocitos y los neutrófilos se reclutan en cantidades similares con la infección de dosis baja pero no con la infección de dosis alta, forman un patrón de localización en el que los monocitos rodean el sitio de la infección, mientras que los neutrófilos lo infiltran. Los monocitos no contribuyeron al aclaramiento bacteriano, pero se convirtieron en macrófagos que persistieron durante semanas después de la infección, regulando la expansión de los adipocitos hipodérmicos y la producción de la hormona adipocina leptina.

En ratones infectados con deficiencia de monocitos hubo un aumento del engrosamiento persistente de la hipodermis y un nivel elevado de leptina, lo que condujo al crecimiento excesivo de la vasculatura sanguínea disfuncional y retrasó la cicatrización, con una cicatriz engrosada. La grelina, que se opone a la función de la leptina, fue producida localmente por los monocitos y redujo el crecimiento vascular excesivo y mejoró la curación después de la infección.

En resumen, encontramos que los monocitos funcionan como un reóstato celular al regular los niveles de leptina y la revascularización durante la reparación de heridas.