Revista Latinoamericana de Microbiología

1 Otras secciones deeste sitio: ndice de este n mero M s revistas B squedaOthers sections inthis web site: Contents of this number More journals SearchArt culo:Mecanismos moleculares depatogenicidad de Salmonella spDerechos reservados, Copyright 2005:Asociaci n Mexicana de Microbiolog a, ACRevista Latinoamericana de Microbiolog aN ARTICLER evista Latinoamericana deMICROBIOLOG AMICROBIOLOG AVol. 47, No. 1-2 January - March. 2005 April - June. 2005pp. 25 - 42* Departamento de Microbiolog a e Inmunolog a. Facultad de Medicina Veterinaria yZootecnia. Universidad Nacional Aut noma de M June 11, 2004; received in revised form March 4, 2005; accepted May 12, moleculares de patogenicidad deSalmonella spInda Marcela Figueroa Ochoa,* Antonio Verdugo Rodr guez*INTRODUCCI NPara el desarrollo de una enfermedad bacteriana es ne-cesaria la localizaci n de la bacteria en un ambiente ade-cuado para su establecimiento, replicaci n y expresi n desus factores de virulencia.

2 Durante el proceso infeccioso sepresenta una interacci n entre hospedero-microorganismo,la cual cada d a se comprende mejor, debido a los avancesen el estudio sobre patog nesis molecular, al desarrollart cnicas como la PCR y la secuenciaci n del ADN entremuchas otras. Dentro de los pasos que se presentan en elproceso infeccioso se pueden mencionar: adhesi n, inva-si n, replicaci n, resistencia a los mecanismos de defensay da o al hospedero. La bacteria experimenta severos cam-bios ambientales cuando entra al hospedero por v a oralcomo por ejemplo: pH cido, aumento de temperatura, bajatensi n de ox geno y alta osmolaridad y responde a estoscambios modulando la expresi n de sus es un bacilo Gram negativo que se comportacomo pat geno intracelular facultativo, se divide en dos es-pecies Salmonella bongori y Salmonella enterica, tomandoen cuenta sus caracter sticas bioqu micas generales. Esta l-tima se subdivide en seis subespecies: enterica, salamae,arizonae, diarizonae, indica y houtenae; las salmonelas demayor importancia m dica pertenecen a las subespecies en-terica y arizonae y son consideradas serovars.

3 Por lo que lanomenclatura que se est manejando actualmente es Salmo-nella enterica serovar Typhi, S. enterica serovar Paratyphi,S. enterica serovar ,94,97,98 Seg n el esquema cl sico de Kauffman-White basadoen ant genos som ticos, flagelares y ocasionalmente capsu-lar (Vi), las salmonelas se clasifican en m s de 2,500 sero-tipos, que pueden ser m viles o inm viles. Hay situacionesepidemiol gicas en las que es preciso afinar a n m s la di-ferenciaci n dentro del serotipo correspondiente, para talfin se utiliza la fagotipificaci n, sobre todo para las cepascausantes de epidemias en el ,113 Uno de los pat genos ent ricos m s frecuentes tanto enpa ses desarrollados como subdesarrollados es SalmonellaRESUMEN. Salmonella es un bacilo Gram negativo que se compor-ta como pat geno intracelular facultativo. Su h bitat es el aparatogastrointestinal de los animales y el hombre, nunca como microbio-ta normal. Se encuentra asociada a problemas gastrointestinales,septic micos y aborto gracias a su capacidad de invasi n celular ysobrevivencia intrafagoc tica.

4 Actualmente se sabe que Salmonellacuenta con cinco islas de patogenicidad. Varios genes involucradosen la invasi n, apoptosis de macr fagos y activaci n de cascadas defosforilaci n dependientes de MAP cinasas se encuentran en el cen-tisoma 63, formando la isla de patogenicidad 1 (SPI-1). Los geneslocalizados en las islas SPI-2 y SPI-3 regulan la supervivencia y re-plicaci n bacteriana en los compartimientos intracelulares de fago-citos y c lulas epiteliales. La isla SPI-4 codifica un supuesto sistemade secreci n tipo I y se cree que participa en la adaptaci n en am-bientes intracelulares. Finalmente la isla SPI-5 codifica para factoresinvolucrados en la secreci n fluida y reacci n inflamatoria en lamucosa intestinal. Debido a una regulaci n coordinada y precisa delos genes de virulencia Salmonella logra adaptarse a cambios am-bientales que se le presentan durante el proceso clave: Salmonella, enteritis, invasi n, islas de patogenici-dad, sistema de secreci n tipo III, supervivencia intrafagoc Salmonella is a Gram negative bacillus that behaveslike a facultative intracellular pathogen.

5 Its environment is the hu-man and animal gastrointestinal tracts, it is never found like a nor-mal microbiota. It is associated with gastrointestinal problems, sep-ticaemic disease and abortion, due to its cellular invasion capacityand its intraphagocytic survival. Nowadays, it is known that Salmo-nella contains five pathogenicity islands. Several genes involved inthe cellular invasion of nonphagocytic cells such as epithelial cells,apoptosis of macrophages, activation of routes of MAP kinases andtranscription factors are located in centisome 63, constituting thepathogenicity island 1 (SPI-1). The SPI-2 and SPI-3 islands controlthe intracellular survival and replication. The SPI-4 island encodes aputative type I secretion system and its believed that it participatesin the intracellular survival. Finally, the SPI-5 island encodes forfactors involved in the fluid secretion and inflammatory reaction inthe intestinal mucosa. Due to a coordinated and precise regulationof the Salmonella genes, it allows for adaptation to environmentalchanges that occur during an inflammatory words: Salmonella, enteritis, invasion, pathogenicity islands,type III secretion system, intracellular et alPatogenicidad de Salmonella spRev Latinoam Microbiol 2005; 47 (1-2): 25-42 , la cual dependiendo de su especie, tama o del in culo,factores de virulencia expresados por la cepa, hospederoinvolucrado, estado inmunol gico del paciente e interven-ci n m dica puede ocasionar desde una infecci n gastroin-testinal media a severa hasta una infecci n sist mica quecompromete la vida del paciente.

6 La salmonelosis es unainfecci n de importancia tanto en salud p blica como ensalud animal debido al impacto econ mico que ocasiona;es una enfermedad aguda, de distribuci n mundial, trans-mitida por los alimentos. Se estima que se presentan m sde 16 millones de casos de fiebre tifoidea por a o conaproximadamente 6,000,000 casos fatales y 1,300 millonesde casos de gastroenteritis con una mortalidad que alcanzalos 3 ,77,98 En M xico en 1998 se notificaron215,155 casos de salmonelosis siendo los estados m s afec-tados Tabasco, Coahuila, Chiapas y Quintana ,61 Sal-monella es el g nero bacteriano que ocasiona mayores p r-didas a la industria av cola, as como problemas de saludp blica para el ,116,134 MECANISMOS DE ADHERENCIALa supervivencia de un microorganismo en un nichodeterminado depende de su habilidad para adherirse, lasadhesinas de la bacteria tienen una estructura que lespermite reconocer mol culas presentes en las c lulas delhospedero llamadas receptores, con una estereoqu micaespec fica.

7 Esta uni n determina los hospederos y el or-ganotropismo de las bacterias; adem s, las adhesinas tie-nen la capacidad de activar a los linfocitos B y neutr fi-los, lo que resulta en una variedad de respuestas biol gi-cas incluyendo proliferaci n celular y secreci n ,74En las bacterias, se puede encontrar una amplia variedadde adhesinas, las cuales se dividen en dos grandes grupos:adhesinas fimbriales y adhesinas afimbriales, como la he-maglutinina filamentosa de Bordetella pertussis y el ant -geno pH6 de Yersinia pestis, AfaD, AfaE en E. coli y pro-te na M de Streptococcus. En general, las adhesinas debacterias Gram negativas son: fimbria, fibrilla, flagelo, li-popolisac rido (LPS) y c presencia de c psula y flagelo en Salmonella depen-de de la especie en cuesti n, solamente S. enterica serovarTyphi, S. enterica serovar Paratyphi C y S. enterica serovarDublin presentan c psula y todas las salmonelas se consi-deran m viles a excepci n de S.

8 Enterica serovar Gallina-rum. Estudios recientes muestran que S. enterica serovarPullorum tiene motilidad en agar semis lido o en agar He-kt en incluso en estudios de microscopia electr nica se haobservado un flagelo peque o y com n el aislamiento de una bacteria que expresem ltiples tipos de fimbria, Salmonella expresa una ampliavariedad de fimbrias con diferente especificidad de uni n(Tabla 1).92,124,129 Despu s de la entrada al hospedero, un pat geno bacte-riano puede adherirse tanto directamente a la superficie de laTabla 1. Fimbrias que se han reportado en nAdhesinaSubunidad mayorMasa molecular (kDa)ReceptorTipo 1 (Sef21)Varios8 nmFimHFim21 Manosa, fibronectina,lamininaTipo 2S. gallinarumd8 nmAusenteS. pullorumeTipo 3S. typhimurium y otras?MrkD-like?Col geno tipo VSEF17 Varios4 nmAgfAa17fibronectinaSEF14 Grupo D y otras?DelgadoSefASEF14?SEF18 Todos2 nmSefDSEF18?Pefb serovarPefA15?a enterocitosTyphimuriumLPFc AdherenciaS. typhimuriumLpfEManosaa c lulas MS.

9 GallinarumdBFP (bundle-forming pilus) no ha podido ser confirmado in vivoaAgfA (thin agregative fimbria)bPef (fimbria encoded plasmid) adherencia a enterocitoscLPF (long polar fimbria)dSalmonella enterica serovar GallinarumeSalmonella enterica serovar PullorumFigueroa et alPatogenicidad de Salmonella spRev Latinoam Microbiol 2005; 47 (1-2): lula hospedera o a la matriz extracelular, cuando el tejidoest da ado la matriz extracelular subyacente es expuesta,SEF17 se encarga de mediar la adherencia a una gran varie-dad de matrices extracelulares y prote nas s ricas, incluyen-do fibronectina, laminina y plasmin han descrito diferentes operones en cada una de las va-riedades de S. enterica, cada uno de ellos participa en la adhe-si n a diferentes tipos celulares. Los genes de cada oper n seexpresan cuando en el hospedero las condiciones f sico-qu -micas son las adecuadas, como la temperatura, pH, osmolari-dad y disponibilidad de ,89,129 El oper n lpfAB-CDE se encuentra localizado en el centisoma 80 de S.

10 Entericaserovar Typhimurium y est flanqueado por secuencias simi-lares a las descritas en E. coli K12 y O157:H7, sugiriendo quedicho oper n puede haber sido adquirido por transferencia ho-rizontal durante la evoluci interacci n de un pat geno con una c lula hospederausualmente provoca la activaci n de caminos de se aliza-ci n de la c lula hospedera, ya sea de manera directa porcomponentes bacterianos o por estimulaci n de factoresactivadores del hospedero, como las citocinas inflamato-rias. Tales activaciones pueden alterar la superficie de lac lula hospedera, proveyendo as al pat geno con recepto-res de adhesinas idea fundamental ha llevado a una gran cantidad deinvestigaciones para comprender c mo los pat genos bacte-rianos se adhieren a las c lulas hospederas. Consecuente-mente hemos aprendido en gran parte sobre la biog nesis delas adhesinas, su regulaci n y en una menor proporci n laidentidad de los receptores. El receptor del hospedero queuna adhesina reconoce, determina la especificidad del tejidopor esa adhesina y la colonizaci n o persistencia DE INVASI NDespu s de la ingesti n de agua y alimento contamina-do, Salmonella inicia su ciclo de infecci n invadiendo alhospedero a trav s de tejido linfoide, incluyendo las placasde Peyer y tonsilas cecales en las aves.