Salmonella

1. Salmonella

2. Características de Salmonella • Bacilo G (-) móvil. • Patologías en humanos: gastroenteritis (S. thyphimurium) y fiebre tifoidea (S. thyphi). • Virulencia: está relacionada con la capacidad de invadir enterocitos y macrófagos. • Reservorios: humanos y animales. • Modelos: S. thyphimurium en ratón da cuadro similar a S. thyphi en humanos. S. thyphi es exclusivamente humana.

3. PASOS IMPORTANTES EN INFECCIÓN CON S. thyphimurium Ingestión de bacterias (>105) Invasión de células de la mucosa Respuesta inflamatoria: dolor y liberación de prostaglandinas Entrada de bacterias a circulación Prostaglandinas aumentan cAMP Shock séptico Se inhibe la captación de Na y se estimula la secreción de K Pérdida de agua, diarrea

5. Ginocchio et al, 1994

6. Mecanismos moleculares • Adhesión • Ruffling de la membrana: es un efecto tipo « splash » • Invasión

7. Adhesión • Fimbrias tipo I • Fimbrias codificadas en plásmidos: genes pef en plásmido pSLT imprescindible para virulencia • Fimbrias largas polares (genes lpf) • Fimbrias agregantes o curli (genes agf)

8. Ruffling • El efecto es como el « splash » de una gota cayendo en una superficie sólida. • Involucra una profunda reorganización del citoesqueleto y luego se vuelve a la normalidad y la bacteria queda en una gran vacuola.

9. Clusters de genes de virulencia • Islas de patogenicidad (SPI): SPI1 a SPI5 • Fagos lisogénicos: Gifsy-1 y Gifsy-2 • Plásmido de virulencia: pSLT

10. SPI1 • Tiene importancia en las fases iniciales de la infección. • Contiene los genes inv (ruffling). • Junto con spa, prg y org codifican para sistema de secreción tipo III. • sptP: codifica para una tirosinfosfatasa que semeja las del hospedador y es inyectada por sistema de secreción tipo III. • SipA y SopE también son inyectadas e inducen el ruffling. SipA inhibe despolimerizacón de actina. SopE activa proteínas G del hospedador tales como Cdc42 y Rac. • hilA, invF, sirA y phoPQ intervienen en la regulación.

11. SPI2 • Codifica para un sistema de secreción tipo III importante para evitar la fusión del fagosoma con el lisosoma.

12. SPI3 • Codifica para un transportador de Mg de alta afinidad. El fagosoma es deficiente en Mg. SPI4 y SPI5 • Se desconoce su función.

13. Gifsy-1 y Gifsy-2 • Gifsy-2 lleva el gen sod de una superóxido dismutasa que convierte superóxido en peróxido. Importante para contrarrestar la acción de polimorfonucleares y macrófagos atraídos hacia el sitio de la infección. • También en Gifsy-2 está el gen grvA que cuando es inactivado da lugar a aumento de la virulencia.

14. Plásmido de virulencia (pSLT) • Puede ser transferido como si fuera el factor F (plásmido autotransmisible). • Lleva genes pef, rck y spv. Estos últimos son los más importantes. • spv son importantes para supervivencia dentro del macrófago. • spvB codifica para una toxina ADP-ribosilante que modifica la red de actina. • Expresión de genes spv se desencadena por baja concentración de oxígeno y nutrientes.

15. Tolerancia a la acidez • Le permite resistir el pasaje por el estómago. • Crecida a pH 7 no resiste menos que pH 4 pero crecida a pH 6 puede resistir a pH 3. • La tolerancia está relacionada con la proteína Fur que también regula los genes de transporte de hierro. También con el sistema PhoPQ que controla la expresión de la mayoría de los genes de virulencia de este microorganismo.

16. Prevención y tratamiento • Control en alimentos • S. thyphimurium: antibióticos sólo para la infección sistémica. • S. thyphi: antibióticos para curar pacientes y descolonizar portadores. Hay vacunas

17. Shigella

18. Especies • Shigella dysenteriae • Shigella flexneri • Shigella boydii • Shigella sonnei

19. Disentería bacilar • Diarrea sanguinolenta y purulenta lo cual refleja la capacidad de invadir y de atraer leucocitos. • Dosis muy bajas (100) son capaces de producir infección. • La bacteria ingresa por un proceso similar a Salmonella que implica ruffles e importantes reorganizaciones del citoesqueleto.

20. Factores de virulencia • Están codificados en un plásmido de virulencia que codifica para sistema de secreción tipo III. • Proteínas de invasión (Ipa: invasion plasmid antigen): IpaA, IpaB, IpaC e IpaD. • Beta-integrinas de la célula eucariótica están involucradas en la interacción. • Invade macrófagos, escapa de la vacuola y por medio de IpaB activa caspasa I que procesa pro IL-1beta a su forma madura (interleuquina proinflamatoria).

21. Shigella Cascada inflamatoria (TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8) IL-1β IL-1R

22. Shigella: Expresión diferencial de fenotipo invasivo según la célula Sansonetti, 2001

23. Sansonetti, 2001

24. Sansonetti, 2001

25. Escherichia coli productoras de diarrea

26. NATARO AND KAPER CLIN. MICROBIOL. REV., 1998

27. NATARO AND KAPER CLIN. MICROBIOL. REV., 1998 A: localizada (ej. EPEC) B: agregativa (ej. EAEC) C: difusa (ej. DAEC) Células Hep-2

28. ETEC • Diarrea sin mayores cambios histológicos. Diarrea infantil con alta mortalidad. • Factores de virulencia: adhesinas y enterotoxinas.

29. Adhesinas de ETEC • CFA I, II, III y IV (colonization factor antigen) asociados a fimbrias finas y largas

30. Enterotoxinas • LT (termolábil): similar a toxina colérica en estructura y modo de acción (aumenta cAMP). Subunidad B se une a GM1 tal como la toxina colérica. • ST (termoestable): aumenta cGMP que da el mismo efecto que el aumento de cAMP.

31. EAggEC • Diarrea persistente en niños. • No es invasiva y no causa cambios histológicos. Forma agregados bacterianos en la mucosa. • Factores de virulencia: adhesinas y toxinas • Toxinas: ST enteroagregativa (similar a ST de ETEC) y hemolisina.

32. EPEC • Diarrea a menudo fatal en bebés y niños • Lesión A/E (attaching and effacing)

33. EPEC – factores de virulencia • Tres etapas: adhesión no muy fuerte (mediada por pili Bfp), unión fuerte y formación de pedestal. • No hay ninguna toxina identificada hasta el momento.

37. Goosney et al, 1999

38. Goosney et al, 1999

39. Azul: E. Coli Amarillo: Tir fosforilado Verde: actina Rosenshine, I. et al. (1996)

40. EHEC • O157:H7 coloniza intestino de ganado. • Factores de virulencia: adhesinas codificadas por el gen eaeA. Dan lesión similar a EPEC. • Toxinas Shiga (Stx) codificadas en un fago atemperado: receptores en intestino y riñón. Da síndrome urémico hemolítico (SHU)

41. Campylobacter spp • Han sido tradicionalmente asociados a diarreas en ganado vacuno y abortos en ovejas. Colonizan el tracto digestivo de aves de corral. • C. jejuni y C. coli son termófilos y responsables del 95 % de los casos debidos a Campylobacter. • Generalmente no crecen en el alimento debido a su carácter termófilo. • Móviles con movimiento de sacacorchos. • No fermentan ni oxidan carbohidratos. Necesitan aminoácidos o intermediarios del ciclo de Krebs. • Son microaerófilos

42. Patogénesis • Dosis infectiva: 500 – 10000 organismos. • Incubación: 1-7 días • Usualmente el cuadro dura hasta 7 días y se autolimita. • Puede cursar asintomático o dar lugar a una sepsis fulminante. Raramente desenlace fatal.

43. Factores de virulencia • Penetra la capa mucosa que recubre los enterocitos gracias a su movimiento de sacacorchos. • Adhesión e invasión dependen de la movilidad y la presencia de flagelos. • La internalización depende de microfilamentos y microtúbulos de la célula eucariótica. • Pasa de célula a célula por cara basolateral. • Produce una toxina (CDT: cytolethal-distending toxin) que da lugar a muerte celular y respuesta inflamatoria.

44. Tratamiento • Sintomático: hidratación y reposición de electrolitos. • En casos especiales (ej. HIV, mujeres gestantes) se requiere el uso de antibióticos. • Aparecen cepas resistentes a antibióticos asociadas a la administración de antimicrobianos a las aves (ej: fluoroquinolonas). • La eritromicina es el antibiótico de elección.

45. Aeromonas y Plesiomonas • Las aeromonas son microorganismos G(-), oxidasa (+) que se incluyen en la familia Vibrionaceae junto con Vibrio y Plesiomonas. • Aeromonas pueden ser aisladas de agua y suelos y la concentración aumenta en meses cálidos. • Son introducidas en alimentos (productos cárneos y lácteos) por agua contaminada. • Producen patologías en peces y provocan grandes pérdidas en criaderos de salmones.

46. Especies de Aeromonas asociadas a gastroenteritis • A. hydrophila • A. caviae • A. veronii • A. jandaei • A. trota

47. Patogénesis • Está asociada a episodios en niños menores de 3 años. • Posee pili que podrían estar asociados a adhesión. • Produce aerolisina. • Es capaz de invadir células en cultivo (Hep-2)

48. Cuadro clínico • Comparte síntomas con otras gastroenteritis. • Tres síndromes: diarrea acuosa aguda (usualmente se autolimita), disentería (asociada a otras patologías) y diarrea subaguda o crónica (episodios esporádicos que pueden persistir por meses o años).

49. Tratamiento • Los casos agudos en general se autolimitan. • En casos crónicos se justifica la antibioticoterapia. • La asociación trimetoprima-sulfametoxazol es la combinación de elección aunque también pueden usarse otros antimicrobianos.

50. Plesiomonas • Plesiomonas shigelloides es la especie más común asociada a gastroenteritis. • Puede cruzar antigénicamente con Shigella sonnei. • Asociado al consumo de moluscos. • No están bien definidos sus factores de virulencia: se ha demostrado invasión a células HeLa y producción de una hemolisina. • El cuadro dura entre 2 y 14 días con dolores abdominales severos, calambres, náuseas y vómitos. • Tratamiento: trimetoprima-sulfametoxazol o quinolonas.