Staphylococcal exfoliative toxins: ‘‘Molecular scissors’’ of bacteria that attack the cutaneous defense barrier in mammals Koji Nishifuji a, Motoyuki Sugai b, Masayuki Amagai a,* Journal of Dermatological Science (2008) 49, 21—31
Figura 1. Manifestaciones clínicas del impétigo ampolloso y del síndrome de la piel escaldada estafilocócica (SSSS). A, un paciente con impétigo ampolloso mostrando erosiones agrupadas, coalescentes, circinadas y descamativas. B. Un recien nacido con el síndrome de SSSS mostrando una despetelización extensa de la piel del área genital. Desepitelización de la piel del ratón neonatal injectado con la toxina epidermolítica purificada . La imagen A muestra la marcada exfoliación cutánea y la imagen B muestra el estudio microscópico mostrando la formación de una ampolla superficial, similar a los cambios observados en los pacientes con el síndrome SSSS.
Tanto las lesiones del síndrome de la piel escaldada estafilocócica como las del pénfigo foliáceo estan causadas por la alteración de la función de la desmogleína 1 (Dsg-1).La epidermis superficial está compuesta por diversas capas, la porción más superficial de la epidermis expresa en sus desmosomas la Dsg-1, mientras que las células más profundas de la epidermis expresan en sus desmosomas las proteínas Dsg-1 y Dsg-3. En los casos del síndrome SSSS y de impétigo ampolloso (BI), la toxina exfoliativa estafilocócica se une a la Dsg-1, alterando su función y produciendo la acantolisis. En los casos de pénfigo foliáceo los anticuerpos anti-Dsg-1 se unen al antígeno y provocan también su ruptura.
Estructura molecular y distribución de las isoformas de la desmogleina (Dsg) en la epidermis humana. El segmento extracelular consiste en cuatro cadenas (EC1-EC4) de aproximadamente 110 aminoácidos cada una y una región de anclaje extracelular (EA). El segmento intracelular de la desmogleina consiste en uns segmento de anclaje intracelular (IA), un segmento  intracelular tipo cadherina un segmetno de unión (LD) unas unidades  repetidas y una región terminal, desde la región de transmembrana a laterminal caroxilica Distribución de las isoformas de desmogleina en la epidermis humana. Dsg1 se exprasa en toda la epidermis humana, mientras que la Dsg3 está restringida a la capa basa y las capas suprabasales. La desmogleina 2 y 4 está restringida a las capagas basales y justo por debajo de la capa cornea respectivamente. Las diferencias de sombreado representan diferencias en la expresión de los niveles de isoformas de desmogleina.

dominios extracelulares de Dsg1, Dsg2, Dsg3 y Dsg4 recombinantes de baculovirus fusionados con marcadores E fueron incubados in vitro con ETA. La degradación de la Dsg humana recombinante fue determinada por medio de analisis inmunoblot con un anticuerpo monoclonar anti marcador E. Notar que la ETA se une aproximadamente a la 81kDa de Dsg1 recombinante dadndo lugar a un péptido de 34-kDa. En contraste las masas moleculares de Dsg2, Dsg3 y Dsg4 humana recombinante no se vieron afectados por la presencia de ETA. La separación específica de la Dsg1 fue observada cuando la Dsg humana recombinante fue incubada tanto con ETB o ETD.

 

 Representación esquemática de las ampollas intraepidérmicas causadas por ET. La separación específica de la desmogleina1 por la toxina epidermolítica causa ampollas en el estrato espinoso y el estrato granuloso, mientras que la pérdida de la función de la desmogleina 1 no fue compensada por las otras isoformas.
La toxina exfoliativa es una proteasa serina específica para el glutamato que especificamente separa un único puente de unión entre los dominios EC3 y EC4 de la desmoglina 1. Analisis estructural de crista reveló que la ETA es una proteasa serina tipo tripsina que contiene una triada catalítica, un lugar putativao activo que consite de res reiduos de aminoacidos (H72, D120 y S195). S195 está entrerrado dentro de la estrucutra de ETA pero se piensa que se convierte en catalítico cunado la ETA se alinea de forma adeucada con la Dsg1 human, dando lugar la la hidrolisis de la Dsg1 en un unico sitio tras E381 entre los dominios EC3 y EC4.Q222 y Y225-E228 en el dominio EC3 de la Dsg1 son probablmente importantes para alinear la ETA.