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Las infecciones del tracto urinario son las más comunes  y suponen unos ocho millones de visitas a clínicas y urgencias al año en Estados Unidos. Además, las infecciones del tracto urinario (ITU)  suelen ser recurrentes y a menudo se vuelven resistentes a los antibióticos. Más del 85% son causadas por Escherichia coli uropatógena (ECUP) que es capaz de utilizar la fimbria de tipo 1 para adherirse a la uroplakina en la superficie luminal de las células superficiales del urotelio. La ECUP puede entrar en las células uroteliales a través de la endocitosis de las uroplakinas o a través de adaptadores como la clatrina y la AP-2. La mayoría de estas bacterias colonizan transitoriamente las células uroteliales, pero algunas entran en los autofagosomas para formar reservas intracelulares quiescentes que pueden sembrar infecciones recurrentes. En respuesta, el huésped monta una respuesta inflamatoria para expulsar las bacterias.

Investigadores del Baylor College of Medicine y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington descubrieron que la secuencia de acontecimientos que tienen lugar durante una ITU mantienen un delicado equilibrio entre las respuestas dirigidas a eliminar las bacterias y las que minimizan el daño tisular que puede producirse. Las primeras horas después de la infección, las células uroteliales se defendieron produciendo la especie reactiva del oxígeno (ROS), que mata a las bacterias, pero que si tiene un crecimiento sostenido, el ROS también puede dañar las células.  En el estudio se demuestra que el factor 2 relacionado con NF-E2 (NRF2) se activa en respuesta a la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) desencadenada por la ECUP.  

Por el contrario, la pérdida de NRF2 conduce a un aumento de la producción de ROS, la carga bacteriana y la inflamación, tanto in vitro como in vivo. NRF2 promueve la expulsión de las UPEC regulando la transcripción de la RAB-GTPasa RAB27B. El dimetilfumarato, un inductor del NRF2, reduce la respuesta inflamatoria inflamatoria, aumenta la expresión de RAB27B y disminuye la carga bacteriana en las células uroteliales y en un modelo de ITU.  

Estos hallazgos dilucidan los mecanismos que subyacen a la respuesta del huésped a las UPEC y proporcionan una estrategia potencial para combatir las ITU.