Genes y plásmidos de la Salmonella spp asociados con virulencia

Abstract

ABSTRACT: The Salmonella species are intracellular facultative pathogens that affect several animals, including birds, pigs, cattle and humans. After ingestion of contaminated water or food, the bacteria reach the last portion of the small gut. These microorganisms need to express coordinately many of their genes in order to establish a productive infection. The expression begins when the bacteria get in contact with the hostile environment that represent the host gut tract, where they found a great variety of conditions such as: osmolality, oxygen tension and pH. These conditions induce the transcription of genes that codify virulence factors required during the pathogenesis. Additionally, the Salmonella uses a type III secretion system as a basic mechanism of virulence. Through this system a variety of unrelated proteins are secreted and translocated into the citosol of eukaryotic cells, interfer18 ing with the transduction signals and other cellular processes, favoring the bacteria pathogenesis. Some of these genes have been described and characterized by in vitro isolation of mutants, which have shown defects in several characteristics that might be important to carry out some basic functions and also for virulence; for instance: the capability to colonize epithelial cells in culture, the survival inside fagocitic cells, the regulation of inflammation processes and the secretion of fluids. Most of these genes that encode virulence factors are regulated by systems that can be found in both, pathogens and no pathogens species. Several strains of Salmonella have plasmids that encode virulence genes, which are highly associated with bacteremia and systemic infections. A better understanding of these genes, of their proteins products and their functions will improve our knowledge of the pathogenecity pathways used by these microorganisms when they infect a susceptible host. Additionally the development of strategies to successfully prevent such infections will be more easily accomplished.

RESUMEN: Las serovariedades de Salmonella, patógenos intracelulares gram negativos, afectan varias especies animales como las aves, los cerdos, los bovinos y el hombre. Después de la ingestión de alimentos o aguas contaminadas, la bacteria se localiza en la porción distal del intestino delgado donde hace contacto con la mucosa intestinal. Estos microorganismos requieren la expresión coordinada de muchos de sus genes para causar una infección productiva en su hospedero. La expresión se inicia cuando la Salmonella entra en contacto con el medio ambiente hostil que representa el tracto gastrointestinal del hospedero, donde encuentra una gran variedad de condiciones como: la osmolaridad, la tensión de oxígeno y el pH; que actúan como señales para que inicie la transcripción de genes que codifican factores de virulencia, los cuales favorecen la interacción con la célula blanco durante la patogénesis. La Salmonella utiliza, además, un sistema de secreción tipo III como un mecanismo básico de virulencia, este sistema es el encargado de translocar proteínas hacia el citosol, las cuales interfieren con las señales de transducción y otros procesos celulares, facilitando la patogénesis de la bacteria, algunos de estos genes han sido descritos y caracterizados mediante la obtención de mutantes in vitro, las cuales han mostrado defectos en ciertas características que parecen ser importantes para cumplir algunas funciones básicas y para la virulencia in vivo, por ejemplo: la capacidad para invadir células epiteliales en cultivo, la sobrevivencia dentro de células fagocíticas, la citotoxicidad de macrófagos, la regulación de la inflamación y la secreción de fluidos. Muchos de los genes que codifican estos factores de virulencia son regulados por sistemas presentes en especies patógenas y no patógenas. Algunas cepas de Salmonella contienen plásmidos que codifican genes de virulencia que están altamente asociados con bacteremia y con la diseminación de la infección. El conocimiento de los genes que conforman el genoma bacteriano, de las proteínas que codifican y de sus funciones, permitirá comprender mejor los mecanismos de patogenecidad de estos microorganismos para generar conocimiento que permita prevenir exitosamente estas infecciones.