El factor de aglutinación A es un importante factor de virulencia y una proteína producida por la bacteria Staphylococcus aureus . [ 1 ] Desempeña un papel en varios tipos de infecciones, por ejemplo, endocarditis infecciosa , artritis séptica , abscesos renales y sepsis . [ 2 ] El ClfA se une a la proteína fibrinógeno en el plasma sanguíneo, lo que permite que la bacteria se adhiera a las plaquetas y comience a crear coágulos sanguíneos (trombos). La unión del ClfA al fibrinógeno es esencial en la formación de trombos. [ 3 ] El fibrinógeno es una proteína compuesta por tres pares de cadenas polipeptídicas no idénticas. Posteriormente, la trombina lo degrada durante la coagulación sanguínea, liberando un monómero de fibrina. Estos monómeros se combinan para formar una red que proporciona resistencia a la tracción a un coágulo sanguíneo. Estos coágulos de fibrina son el sustrato del sistema fibrinolítico. [ 4 ]
También se ha demostrado que ClfA se une a la proteína reguladora del complemento I. [ 5 ]
Historia y descubrimiento
El Staphylococcus aureus fue descrito por primera vez en 1880 por Sir Alexander Ogston a partir de un absceso quirúrgico en una articulación de la rodilla. La cepa Newman de S. aureus es donde se identificó por primera vez el factor de aglutinación A. [ 6 ]
Mecanismo de proteínas
ClfA es una proteína de superficie anclada a la pared de S. aureus y pertenece a la familia MSCRAMM, que ayuda a unir bacterias a proteínas extracelulares o plasmáticas del huésped. Su principal ligando es la región C-terminal de la cadena γ del fibrinógeno. Las investigaciones muestran que la fuerza de la interacción ClfA-fibrinógeno depende en gran medida de la fuerza mecánica. Bajo baja tensión mecánica o bajo esfuerzo cortante, la interacción es relativamente débil, con un valor aproximado de ~0,1 nN. Sin embargo, al exponerse a una fuerza mecánica elevada, la fuerza de unión aumenta drásticamente hasta aproximadamente ~1,5 nN. [ 7 ] Este comportamiento representa un mecanismo clásico de unión por captura, en el que la aplicación de fuerza mejora, en lugar de alterar, la estabilidad de la interacción ligando-receptor. [ 7 ]
El estudio sugiere además que ClfA contiene dos sitios de unión distintos para el fibrinógeno: un sitio de baja afinidad que opera con una fuerza mínima y un sitio de alta afinidad que se activa cuando aumenta el estrés mecánico. Con una fuerza baja, se sugiere que el fibrinógeno puede unirse cerca de la parte superior del dominio N3. [ 7 ] Si bien se necesita más investigación, estos hallazgos indican que ClfA está regulada mecánicamente, lo que permite a S. aureus fortalecer la adhesión a medida que aumenta el estrés de cizallamiento, como durante el flujo sanguíneo o al interactuar con dispositivos médicos como marcapasos y catéteres.
Evasión del sistema inmunitario
ClfA contribuye a la evasión inmunitaria mediante varios mecanismos complementarios. Al unirse al fibrinógeno y la fibrina, ClfA cubre los antígenos de la superficie bacteriana que normalmente serían reconocidos por las células inmunitarias. Este efecto de "enmascaramiento" impide la opsonización eficiente e inhibe la unión de los fagocitos. [ 8 ] Además del blindaje estérico, la agregación bacteriana inducida por ClfA forma grandes cúmulos que son físicamente más difíciles de eliminar para los neutrófilos y macrófagos.
ClfA también interactúa con el factor I del complemento, una enzima que escinde C3b en su forma inactiva, iC3b. Cuando ClfA recluta el factor I a la superficie bacteriana, este inactiva las proteínas del complemento, reduciendo la opsonización e impidiendo el ensamblaje del complejo de ataque de membrana. [ 8 ]
Estructura

Estructura de ClfA
La estructura de ClfA contiene una región de unión al ligando, denominada región A, compuesta por tres subdominios (N1, N2 y N3). [ 9 ] La estructura secundaria contiene láminas beta plegadas y hélices alfa cortas. La estructura terciaria es la región A de tres dominios (N1, N2 y N3). [ 9 ]
Estructura del fibrinógeno humano
La estructura primaria del fibrinógeno está compuesta por tres pares de cadenas polipeptídicas que se mantienen unidas por cadenas A α ‐, B β ‐ y γ ‐ unidas por puentes disulfuro cerca del extremo N-terminal. [ 10 ] La estructura secundaria contiene hélices alfa, así como láminas beta plegadas. La estructura terciaria se pliega en tres dominios diferentes: el dominio E plegado, que contiene los fibrinopéptidos A y B que la trombina escinde durante la coagulación sanguínea; el dominio D, donde el extremo C-terminal de la cadena γ contiene el sitio de unión para ClfA; y una región conectora, que es la sección central de la molécula que une los dominios N-terminal y C-terminal de cada cadena. [ 10 ]
Funciones biológicas
Adhesión bacteriana mediante unión al fibrinógeno
La función principal del factor de aglutinación A es unirse a las proteínas del plasma sanguíneo del huésped, como el fibrinógeno (fg), específicamente a la región C-terminal extrema de la cadena γ del fibrinógeno. [ 11 ] El ClfA también actúa como un interruptor molecular sensible a la fuerza, lo que significa que bajo estrés fisiológico, como el flujo sanguíneo, la unión entre el fibrinógeno y el ClfA se fortalece. Esto se debe a un mecanismo de unión que permite que S. aureus permanezca adherido bajo un alto estrés mecánico; esta función es fundamental en los vasos sanguíneos. [ 12 ]
Formación de biopelículas en tejidos y dispositivos médicos

El factor de aglutinación A facilita la formación de biopelículas al unirse al fibrinógeno del huésped, lo que permite que la bacteria S. aureus se adhiera a superficies como dispositivos médicos y tejidos dañados. [ 13 ] Una vez adheridas, las bacterias proliferan y producen una matriz extracelular, formando finalmente una biopelícula que las protege de los antibióticos y de la respuesta inmune del huésped. Como resultado, se deberían explorar anticuerpos dirigidos contra el factor de aglutinación A como una estrategia potencial para interrumpir la formación de biopelículas. Durante el flujo sanguíneo, ClfA también permite que S. aureus se adhiera a las células endoteliales vasculares, lo que contribuye a la infección en los vasos sanguíneos. [ 14 ] Una de las principales causas de infecciones dentro de los vasos sanguíneos es S. aureus. ClfA también actúa como el socio bacteriano de la proteína de unión al factor de von Willebrand (vWbp), que es otra proteína que se encuentra en el torrente sanguíneo. ClfA ayuda a S. aureus a adherirse a las paredes de los vasos sanguíneos durante el flujo sanguíneo al unirse a vWbp, que luego se conecta al factor de von Willebrand (VWF). [ 14 ]
Actividades inhibitorias de los anticuerpos contra ClfA
ClfA interactúa con una amplia gama de ligandos, y estas interacciones aumentan la capacidad de S. aureus para proliferar en el torrente sanguíneo. La fibrina es un ejemplo de uno de estos ligandos, al que se une ClfA, funcionando como el factor aglutinante clave que ayuda a las bacterias a escapar de los fagocitos. Los fagocitos son glóbulos blancos que protegen el cuerpo ingiriendo bacterias, restos celulares y otras partículas dañinas a través de un proceso llamado fagocitosis. Como componentes clave del sistema inmunitario innato, sirven como una de las primeras líneas de defensa del cuerpo contra las infecciones. [ 15 ] Un estudio encontró que los anticuerpos que inhibían las interacciones de ClfA con los ligandos reducían las infecciones bacterianas en animales. [ 16 ] El mismo estudio encontró que la interacción del fibrinógeno y ClfA contribuía a la virulencia de S. aureus debido a un mecanismo mediado por el complemento. [ 17 ] ClfA también puede unirse al factor I sérico, una enzima que degrada la proteína del complemento C3b en el sistema inmunitario. Luego, el factor I llega a la superficie de S. aureus y convierte C3b en una forma inactiva llamada iC3b. Estos hallazgos proporcionaron un posible mecanismo por el cual la bacteria S. aureus puede evadir las defensas inmunitarias mediadas por el complemento. [ 17 ]
Relevancia médica
El factor de aglutinación A (ClfA) es un objetivo clave para los tratamientos contra S. aureus debido a su importante papel como factor de virulencia. Pfizer eligió ClfA como componente de una vacuna multivalente. [ 18 ] La investigación preclínica demostró que ClfA protege contra modelos murinos de artritis, sepsis y endocarditis. Un estudio reciente que utilizó un modelo de mastitis en ratones encontró que la inhibición de los antígenos CP5 y ClfA redujo las infecciones bacterianas. Posteriormente, se evaluó ClfA en estudios con veronato derivado de una reserva de IgG humana seleccionada de donantes, o inmunoglobulina G. Aunque hubo una investigación preclínica prometedora, el veronato no redujo la incidencia de sepsis por estafilococo en neonatos. [ 18 ]
Efectos en la salud de la formación de biopelículas
Los biofilms pueden sobrevivir y las bacterias pueden replicarse en condiciones muy adversas y tienen mayor resistencia al estrés físico y químico. Los biofilms son increíblemente comunes debido a su adaptabilidad y constituyen aproximadamente entre el 40 y el 80 % de todas las comunidades bacterianas en la Tierra [ 19 ]. Debido a su alta capacidad para desarrollar reacciones de resistencia, existe un número creciente de infecciones difíciles de tratar, como infecciones del tracto urinario, catéteres y dispositivos médicos [ 19 ]. Se encontró en un modelo de infección animal que los anticuerpos anti-ClfA protegían contra las infecciones asociadas a biofilms [ 13 ] .
Véase también
Referencias
- ↑ Herman-Bausier P, Labate C, Towell AM, Derclaye S, Geoghegan JA, Dufrêne YF (2018-05-22). "El factor de aglutinación A de Staphylococcus aureus es un interruptor molecular sensible a la fuerza que activa la adhesión bacteriana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (21): 5564– 5569. Bibcode : 2018PNAS..115.5564H . doi : 10.1073/pnas.1718104115 . PMC 6003445. PMID 29735708 .
- ↑ Ganesh VK, Liang X, Geoghegan JA, Cohen AL, Venugopalan N, Foster TJ, et al. (noviembre de 2016). " Lecciones de la estructura cristalina de la proteína de superficie del factor de aglutinación A de S. aureus en complejo con tefibazumab, un anticuerpo monoclonal inhibidor" . eBioMedicine . 13 : 328–338 . doi : 10.1016/j.ebiom.2016.09.027 . PMC 5264652. PMID 27789272 .
- ↑ Kerrigan SW, Loughmann A, Meade G, Foster TJ, Cox D (2006). "El factor de agregación de Staphylococcus aureus media la formación rápida de trombos bajo alta cizalladura". Blood . 108 (11): 1816. doi : 10.1182/blood.V108.11.1816.1816 .
- ↑ Higazi A (2006). "FIBRINÓLISIS | Descripción general". Enciclopedia de Medicina Respiratoria . págs. 201–205 . doi : 10.1016/B0-12-370879-6/00153-8 . ISBN 978-0-12-370879-3Los
monómeros de fibrina se polimerizan formando una red insoluble que confiere resistencia a la tracción al coágulo sanguíneo y es el sustrato del sistema fibrinolítico.
- ↑ Hair PS, Ward MD, Semmes OJ, Foster TJ, Cunnion KM (julio de 2008). "El factor de agregación A de Staphylococcus aureus se une al factor regulador del complemento I y aumenta la escisión de C3b por el factor I" . The Journal of Infectious Diseases . 198 (1): 125–133 . doi : 10.1086/588825 . PMID 18544012 .
- ↑ Siboo IR, Cheung AL, Bayer AS, Sullam PM (mayo de 2001). "El factor de aglutinación A media la unión de Staphylococcus aureus a las plaquetas humanas" . Infection and Immunity . 69 (5): 3120–3127 . doi : 10.1128/IAI.69.5.3120-3127.2001 . PMC 98267. PMID 11292731 .
- 1 2 3 Herman-Bausier P, Labate C, Towell AM, Derclaye S, Geoghegan JA, Dufrêne YF (2018-05-22). "El factor de aglutinación A de Staphylococcus aureus es un interruptor molecular sensible a la fuerza que activa la adhesión bacteriana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (21): 5564– 5569. Bibcode : 2018PNAS..115.5564H . doi : 10.1073/pnas.1718104115 . PMC 6003445. PMID 29735708 .
- 1 2 Hair PS, Echague CG, Sholl AM, Watkins JA, Geoghegan JA, Foster TJ, et al. (abril de 2010). "La interacción del factor de aglutinación A con el factor del complemento I aumenta la escisión de C3b en la superficie bacteriana de Staphylococcus aureus y disminuye la fagocitosis mediada por el complemento" . Infection and Immunity . 78 (4): 1717– 1727. doi : 10.1128/IAI.01065-09 . PMC 2849425. PMID 20100856 .
- 1 2 Herman-Bausier P, Labate C, Towell AM, Derclaye S, Geoghegan JA, Dufrêne YF (2018-05-22). "El factor de aglutinación A de Staphylococcus aureus es un interruptor molecular sensible a la fuerza que activa la adhesión bacteriana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (21): 5564– 5569. Bibcode : 2018PNAS..115.5564H . doi : 10.1073/pnas.1718104115 . PMC 6003445. PMID 29735708 .
- 1 2 Mosesson M (2005). "Fibrinógeno y estructura y funciones de la fibrina". Journal of Thrombosis and Haemostasis . 3 (8): 1894– 1904. doi : 10.1111/j.1538-7836.2005.01365.x . PMID 16102057 .
- ↑ Vazquez V, Liang X, Horndahl JK, Ganesh VK, Smeds E, Foster TJ, et al. (2011-08-26). "El fibrinógeno es un ligando para la proteína de unión a sialoproteína ósea (Bbp) de Staphylococcus aureus Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMM)" . Journal of Biological Chemistry . 286 (34): 29797– 29805. doi : 10.1074/jbc.M110.214981 . PMC 3191021. PMID 21642438 .
- ↑ Herman-Bausier P, Labate C, Towell AM, Derclaye S, Geoghegan JA, Dufrêne YF (2018-05-22). "El factor de aglutinación A de Staphylococcus aureus es un interruptor molecular sensible a la fuerza que activa la adhesión bacteriana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (21): 5564– 5569. Bibcode : 2018PNAS..115.5564H . doi : 10.1073/pnas.1718104115 . PMC 6003445. PMID 29735708 .
- 1 2 Raafat D, Otto M, Reppschläger K, Iqbal J, Holtfreter S (abril de 2019). "Combatir los biofilms de Staphylococcus aureus con anticuerpos monoclonales" . Trends in Microbiology . 27 (4): 303– 322. doi : 10.1016/j.tim.2018.12.009 . PMC 6420399. PMID 30665698 .
- ^ Claes J, Liesenborghs L, Peetermans M , Veloso TR, Missiakas D, Schneewind O, et al. (mayo de 2017). "El factor de agrupación A, la proteína de unión al factor von Willebrand y el factor von Willebrand anclan Staphylococcus aureus a la pared del vaso" . Revista de Trombosis y Hemostasia . 15 (5): 1009–1019 . doi : 10.1111/jth.13653 . PMC 6232194 . PMID 28182324 .
- ↑ Farmer JT, Dietert RR (2013). "Evaluación inmunotoxicológica en el desarrollo de fármacos". Guía completa de toxicología en el desarrollo preclínico de fármacos . págs. 365–381 . doi : 10.1016/B978-0-12-387815-1.00014-9 . ISBN 978-0-12-387815-1.
- ^ Banerjee B, Emolo C, Shi M, Al Fardan AA, Pius T, Azam MS y col. (2025-09-08). "Actividades inhibidoras de los anticuerpos monoclonales contra el factor de agregación A de Staphylococcus aureus" . mBio . 16 (10): e02197–25. doi : 10.1128/mbio.02197-25 . PMC 12505888 . PMID 40919922 .
- 1 2 Hair PS, Echague CG, Sholl AM, Watkins JA, Geoghegan JA, Foster TJ, et al. (abril de 2010). "La interacción del factor de aglutinación A con el factor del complemento I aumenta la escisión de C3b en la superficie bacteriana de Staphylococcus aureus y disminuye la fagocitosis mediada por el complemento" . Infection and Immunity . 78 (4): 1717– 1727. doi : 10.1128/IAI.01065-09 . PMC 2849425. PMID 20100856 .
- 1 2 Anderson AS, Miller AA, Donald RG, Scully IL, Nanra JS, Cooper D, et al. (2012-11-01). "Desarrollo de una vacuna multicomponente contra Staphylococcus aureus diseñada para contrarrestar múltiples factores de virulencia bacteriana" . Human Vaccines & Immunotherapeutics . 8 (11): 1585– 1594. doi : 10.4161/hv.21872 . PMC 3601133. PMID 22922765 .
- 1 2 Omwenga EO, Awuor SO (2024). "Los biofilms bacterianos: formación, impactos y posibles objetivos de gestión en el sistema sanitario" . The Canadian Journal of Infectious Diseases & Medical Microbiology . 2024 1542576. doi : 10.1155/cjid/1542576 . PMC 11666319. PMID 39717533 .
- Estafilococcáceas
- Proteínas bacterianas
- Factores de virulencia