Yersinia pseudotuberculosis -Yersinia pseudotuberculosis

Yersinia pseudotuberculosis
Yersinia escaneada con micrografía electrónica
Especialidad	Enfermedad infecciosa

Yersinia pseudotuberculosis es un Gram-negativos bacteria que causa el Lejano Oriente escarlata como la fiebre en los seres humanos, que ocasionalmente se infectan zoonótica , lo más a menudo a través de la ruta de transmisión alimentaria. Los animales también están infectados por Y. pseudotuberculosis . La bacteria es ureasa positiva.

Patogénesis

En los animales, Y. pseudotuberculosis puede causar síntomas similares a la tuberculosis , que incluyen necrosis tisular localizada y granulomas en el bazo , el hígado y los ganglios linfáticos .

En los seres humanos, los síntomas de la escarlatina del Lejano Oriente son similares a los de la infección por Yersinia enterocolitica (fiebre y dolor abdominal del lado derecho), excepto que el componente diarreico suele estar ausente, lo que a veces dificulta el diagnóstico de la afección resultante. Las infecciones por Y. pseudotuberculosis pueden simular una apendicitis , especialmente en niños y adultos jóvenes y, en casos raros, la enfermedad puede causar molestias en la piel ( eritema nudoso ), rigidez y dolor en las articulaciones ( artritis reactiva ) o diseminación de bacterias a la sangre ( bacteriemia). ).

La escarlatina del Lejano Oriente generalmente se manifiesta de cinco a 10 días después de la exposición y generalmente dura de una a tres semanas sin tratamiento. En casos complejos o en los que involucran a pacientes inmunodeprimidos , los antibióticos pueden ser necesarios para la resolución; La ampicilina , los aminoglucósidos , la tetraciclina , el cloranfenicol o una cefalosporina pueden ser todos eficaces.

El síndrome recientemente descrito "fiebre de Izumi" se ha relacionado con la infección por Y. pseudotuberculosis .

Los síntomas de fiebre y dolor abdominal que imitan la apendicitis (en realidad, de la linfadenitis mesentérica) asociados con la infección por Y. pseudotuberculosis no son típicos de la diarrea y los vómitos de los incidentes clásicos de intoxicación alimentaria. Aunque Y. pseudotuberculosis es por lo general sólo es capaz de colonizar hosts por rutas periféricas y provocar enfermedad grave en individuos inmunocomprometidos, si esto ganancias bacterium acceso a la corriente sanguínea, que tiene un LD ₅₀ comparable a Y. pestis a tan solo 10 CFU.

Relación con Y. pestis

Genéticamente, el patógeno causante de la peste , Y. pestis , es muy similar a Y. pseudotuberculosis . La plaga parece haber evolucionado a partir de Y. pseudotuberculosis hace unos 1500 a 20.000 años. Un artículo de 2015 en Cell defendía una divergencia más antigua.

Factores virulentos

Para facilitar la adhesión, invasión y colonización de su huésped, esta bacteria posee muchos factores de virulencia . Los superantígenos, las adherencias bacterianas y las acciones de Yops (que son proteínas bacterianas que alguna vez se pensó que eran " proteínas de la membrana externa de Yersinia ") que están codificadas en el "[plásmido] para la virulencia de Yersinia ", comúnmente conocido como pYV, causan la patogénesis del huésped y permitir que las bacterias vivan parasitariamente.

pYV

El pYV de 70 kb es fundamental para la patogenicidad de Yersinia , ya que contiene muchos genes que se sabe que codifican factores de virulencia y su pérdida da avirulencia de todas las especies de Yersinia . Una "región central" de 26 kb en el pYV contiene los genes ysc , que regulan la expresión y secreción de Yops. Muchas proteínas Ysc también se amalgaman para formar un aparato secretor de tipo III, que secreta muchos Yops en el citoplasma de la célula huésped con la ayuda del "aparato de translocación", construido con YopB y YopD. La región central también incluye yopN , yopB , yopD , tyeA , lcrG y lcrV , que también regulan la expresión génica de Yops y ayudan a translocar los Yops secretores a la célula diana. Por ejemplo, YopN y TyeA se colocan como un tapón en el aparato de modo que solo su cambio conformacional, inducido por su interacción con ciertas proteínas de la membrana de la célula huésped, provocará el desbloqueo de la vía secretora. La secreción se regula de esta manera para que las proteínas no se expulsen a la matriz extracelular y provoquen una respuesta inmunitaria . Dado que esta vía da selectividad a la secreción, es un factor de virulencia.

Yops efectora

En contraste con los genes ysc y yop enumerados anteriormente, los Yops que actúan directamente sobre las células huésped para causar efectos citopatológicos - "Yops efectores" - están codificados por genes pYV externos a esta región central. La única excepción es LcrV, que también se conoce como el "Yop versátil" por sus dos funciones como Yop efector y como Yop regulador. La función combinada de estos Yops efectores permite que las bacterias resistan la internalización por las células inmunes e intestinales y eviten las acciones bactericidas de los neutrófilos y macrófagos . Dentro de la bacteria, estos Yops están unidos por Sycs codificados por pYV (chaperones Yop específicos), que previenen la interacción prematura con otras proteínas y guían a los Yops hacia un aparato secretor de tipo III. Además del complejo Syc-Yop, los Yops también están marcados para la secreción de tipo III por el primer 60 nt en su correspondiente transcripción de ARNm o por sus correspondientes primeros 20 aminoácidos N-terminales . LcrV, YopQ, YopE, YopT, YopH, YpkA, YopJ, YopM y YadA son secretados por la vía secretora de tipo III. LcrV inhibe la quimiotaxis de neutrófilos y la producción de citocinas , lo que permite que Y. pseudotuberculosis forme colonias grandes sin inducir insuficiencia sistémica y, con YopQ, contribuye al proceso de translocación al llevar YopB y YopD a la membrana de la célula eucariota para la formación de poros. Al provocar la despolimerización de los filamentos de actina, YopE, YopT e YpkA resisten la endocitosis por las células intestinales y la fagocitosis mientras producen cambios citotóxicos en la célula huésped. YopT se dirige a Rho GTPasa, comúnmente llamada "RhoA", y la desacopla de la membrana, dejándola en un estado inactivo unido a RhoA-GDI (inhibidor de la disociación de nucleótidos de guanina), mientras que YopE e YpkA convierten las proteínas Rho en sus estados inactivos unidos a GDP por que expresa la actividad de GTPasa. YpkA también cataliza la autofosforilación de serina , por lo que puede tener funciones reguladoras en Yersinia o socavar las cascadas de señales de respuesta inmune de la célula huésped, ya que YpkA se dirige al lado citoplasmático de la membrana de la célula huésped. YopH actúa en los sitios de adhesión focal del hospedador al desfosforilar varios residuos de fosfotirosina en la quinasa de adhesión focal (FAK) y las proteínas de adhesión focal paxilina y p130. Dado que la fosforilación de FAK está implicada en la captación de yersiniae, así como en las respuestas de las células T y B a la unión al antígeno, la YopH provoca efectos antifagocíticos y otros efectos antiinmunitarios. YopJ, que comparte un operón con YpkA, "... interfiere con las actividades de la proteína quinasa activada por mitógenos (MAP) de la quinasa c-Jun N-terminal (JNK), p38 y la quinasa regulada por señales extracelulares", lo que lleva a macrófagos apoptosis . Además, YopJ inhibe la liberación de TNF-α de muchos tipos de células, posiblemente a través de una acción inhibidora sobre NF-κB, suprimiendo la inflamación y la respuesta inmune. Por secreción a través de una vía de tipo III y localización en el núcleo por un método dependiente de microtúbulos asociado a vesículas, YopM puede alterar el crecimiento de la célula huésped al unirse a RSK (quinasa ribosómica S6), que regula los genes de regulación del ciclo celular. YadA ha perdido sus funciones de adhesión, resistencia a opsonización, resistencia a fagocitosis y resistencia al estallido respiratorio en Y. pseudotuberculosis debido a una mutación de cambio de marco por una deleción de un solo par de bases en yadA en comparación con yadA en Y. enterocolitica , sin embargo es secretada por secreción de tipo III. Los genes yop , yadA , ylpA y el operón virC se consideran el "regulón Yop" ya que están corregulados por VirF codificado por pYV. virF, a su vez, está termorregulado. A 37 grados Celsius, Ymo codificado cromosómicamente, que regula el superenrollamiento del ADN alrededor del gen virF , cambia la conformación, lo que permite la expresión de VirF, que luego regula al alza el regulón de Yop.

Adhesión

Y. pseudotuberculosis se adhiere fuertemente a las células intestinales a través de proteínas codificadas cromosómicamente de modo que puede ocurrir la secreción de Yop, para evitar ser eliminado por peristalsis e invadir las células huésped diana. Una proteína transmembrana, la invasina , facilita estas funciones al unirse a las integrinas αβ1 de la célula huésped . A través de esta unión, las integrinas se agrupan, activando así la FAK y provocando una reorganización correspondiente del citoesqueleto. La internalización posterior de las bacterias unidas se produce cuando no se expresan los Yops despolimerizantes de actina. La proteína codificada en el "locus de invasión de unión" llamado Ail también confiere capacidad de unión e invasión a Yersiniae mientras interfiere con la unión del complemento en la superficie bacteriana. Para aumentar la especificidad de unión, el antígeno fibrilar pH6 se dirige a las bacterias para que se dirijan a las células intestinales solo cuando son termoinducidas.

Superantígenos

Ciertas cepas de Yersinia pseudotuberculosis expresan una exotoxina superantigénica, YPM, o el mitógeno derivado de Y. pseudotuberculosis , del gen cromosómico ypm . YPM se une específicamente y provoca la proliferación de linfocitos T que expresan las regiones variables Vβ3, Vβ7, Vβ8, Vβ9, Vβ13.1 y Vβ13.2 con preferencia de linfocitos T CD4 + , aunque se produce la activación de algunos linfocitos T CD8 + . Esta expansión de células T puede causar esplenomegalia junto con la sobreproducción de IL-2 e IL-4 . Desde la administración de anti- TNF-α y anti- IFN-γ monoclonal anticuerpos neutraliza YPM toxicidad in vivo , estas citoquinas son en gran parte responsable de los daños causados indirectamente por la exotoxina . Las cepas que portan el gen de la exotoxina son raras en los países occidentales, donde la enfermedad, cuando es aparente, se manifiesta principalmente con síntomas menores, mientras que más del 95% de las cepas de los países del Lejano Oriente contienen ypm y están correlacionadas con la fiebre de Izumi y la enfermedad de Kawasaki. . Aunque el superantígeno representa la mayor amenaza para la salud del huésped, todos los factores de virulencia contribuyen a la viabilidad de Y. pseudotuberculosis in vivo y definen las características patogénicas de la bacteria. Y. pseudotuberculosis puede vivir extracelularmente debido a sus formidables mecanismos de fagocitosis y resistencia a la opsonización a través de la expresión de Yops y la vía tipo III; sin embargo, por la acción limitada de pYV, puede poblar las células huésped, especialmente los macrófagos, intracelularmente para evadir aún más las respuestas inmunes y diseminarse por todo el cuerpo.

YpM
estructura cristalina del mitógeno derivado de la yersinia pseudotuberculosis (ypm)
Identificadores
Símbolo	YpM
Pfam	PF09144
InterPro	IPR015227
SCOP2	1pm4 / SCOPe / SUPFAM
Estructuras proteicas disponibles: Pfam   estructuras / ECOD   PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj PDBsum resumen de estructura

Función

Yersinia pseudotuberculosis mitógenos derivada de (YPM) son superantígenos , que son capaces de activar excesivamente las células T por unión a la célula T del receptor . Dado que YpM puede activar un gran número de la población de células T, esto conduce a la liberación de citocinas inflamatorias .

Estructura

Los miembros de esta familia de mitógenos de Yersinia pseudotuberculosis adoptan una estructura tipo sándwich que consta de 9 hebras en dos hojas beta, en una topología de pliegue en rollo de gelatina . El peso molecular de YpM es de aproximadamente 14 kDa. Estructuralmente, es diferente a cualquier otro superantígeno, pero es notablemente similar al factor de necrosis tumoral y las proteínas de la cápside viral. Esto sugiere una posible relación evolutiva.

Subfamilias

Se han caracterizado algunas variantes homólogas muy similares de YPM, incluidas YPMa, YPMb y YPMc.

pequeño ARN no codificante

Se han identificado numerosos ARN bacterianos pequeños no codificantes que desempeñan funciones reguladoras. Algunos pueden regular los genes de virulencia. Se identificaron 150 ARNs no anotados mediante la secuenciación de bibliotecas de ARN de Y. pseudotuberculosis de bacterias cultivadas a 26 ° C y 37 ° C, lo que sugiere que pueden desempeñar un papel en la patogenia. Mediante el uso de la técnica smFISH de hibridación in situ de fluorescencia de una sola molécula , se demostró que el número de ARN de YSR35 aumentaba 2,5 veces con el cambio de temperatura de 25 ° C a 37 ° C. Otro estudio descubrió que es probable que una reprogramación global de las funciones metabólicas centrales inducida por la temperatura apoye la colonización intestinal del patógeno. Los ARN reguladores ambientalmente controlados coordinan el control del metabolismo y la virulencia, lo que permite una rápida adaptación y una alta flexibilidad durante los cambios de estilo de vida. El sondeo de estructuras de ARN de alto rendimiento identificó muchas estructuras de ARN termorresponsables.

Ver también

• Termómetro de ARN intergénico

Referencias

enlaces externos

• Genoma de Yersinia pseudotuberculosis
• " Yersinia pseudotuberculosis " . Navegador de taxonomía NCBI . 632.
• Tipo de cepa de Yersinia pseudotuberculosis en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana