Resumen de Determinantes genéticos de la virulencia en los procesos infecciosos en acuicultura

Manuel Luis Lemos Ramos, Carlos Rodríguez Osorio

• español

  Los factores de virulencia microbianos son los mecanismos median-te los cuáles los microorganismos patógenos pueden multiplicarseen un hospedador y causar un daño en sus células y tejidos. Estosmecanismos son tremendamente complejos y variados y pueden serdistintos para cada microorganismo, aunque hay algunos más exten-didos entre los diferentes patógenos como pueden ser los mecanismosde obtención de nutrientes (especialmente del hierro) a partir delhospedador, los sistemas que les permiten evadir los mecanismosde defensa de éste, o la producción de sustancias citotóxicas. Estosfactores de virulencia son comunes a los patógenos de muchos verte-brados, incluyendo los peces, e incluso invertebrados. Desde el puntode vista genético, estos mecanismos frecuentemente están codificadospor clusters de genes que se expresan de forma coordinada y que estánregulados al nivel de la transcripción por sistemas de regulación espe-cíficos. Entre ellos cabe destacar el regulador transcripcional Fur, que actúa como regulador global de múltiples genes que están controladospor los niveles de hierro, manteniendo la homeostasis intracelular deeste nutriente y regulando otros muchos genes, entre ellos diversosfactores de virulencia, o la regulación mediante el quorum sensing queactiva ciertos genes cuando se alcanza una determinada densidadcelular bacteriana. Algunos factores de virulencia de los patógenos depeces se encuentran codificados por genes localizados en plásmidos,que se convierten en plásmidos de virulencia, como es el caso deVibrio anguillarum, Aeromonas salmonicida o Photobacterium damselae.Es frecuente también que algunos de estos factores estén codificadospor islas genómicas denominadas islas de patogenicidad, aunque sontodavía poco conocidas en los patógenos de peces.Los procesos infecciosos dependen de las interacciones entre elpatógeno y el hospedador, interacciones que en los patógenos de pecesestán todavía escasamente estudiadas. Con objeto de identificar genesrelacionados con el proceso infeccioso en las bacterias se han puestoa punto en los últimos años una serie de técnicas moleculares quepersiguen aislar y caracterizar los determinantes genéticos de la viru-lencia. Entre ellas cabe destacar las técnicas que permiten aislar genesbacterianos que se expresan durante la infección, como el IVET parala selección de promotores génicos que se expresan in vivo o la muta-génesis mediante transposones marcados (STM), y técnicas que per-miten la identificación de genes relacionados con la virulencia como lamutagénesis por transposición in vivo o la hibridación sustractiva quepermite comparar dos genomas bacterianos completos

• English

  Microbial virulence factors are mechanisms by which pathogenic micro-organisms can multiply inside the host and can cause an injury in theircells and tissues. These mechanisms are very complex and diverse and canbe different for each microorganism, although some of them are widespreadamong different pathogens. Among these factors could be cited the mecha-nisms to obtain nutrients (especially iron) from the host, mechanisms thatallow the pathogen to overcome the host defenses, or the production of cito-toxic substances. These virulence factors are common to many vertebrates including fish, and even invertebrates. These mechanisms are often encodedby gene clusters that are coordinately expressed and that are regulated at thetranscriptional level by specific regulatory pathways. Among them we cancite the transcriptional regulator Fur, which acts as a global regulator of mul-tiple iron regulated genes, maintaining the cell iron homeostasis and regula-ting many other genes including those codifying for virulence factors. Otherimportant regulatory system is the quorum sensing, which turns on certaingenes when a particular bacterial cell density is reached. Several virulencefactors in fish pathogens are encoded by genes harbored by plasmids thatbecome then virulence plasmids. This is the case of Vibrio anguillarum,Aeromonas salmonicida or Photobacterium damselae. Very often someof the virulence factors are encoded by genomic islands named pathogenicityislands, although these are not yet very well known among fish pathogens.Infective processes depend on interactions between the pathogen andthe host, interactions that are poorly studied in fish pathogens. To identifybacterial genes related to the infective process, several molecular techniqueshave been developed during the last years. By means of these techniques thegenetic determinants of virulence can be isolated and characterized. Amongthem we can cite the techniques to isolate bacterial genes expressed duringthe infection, such as IVET (in vivo expression technology) to select the pro-moters that are expressed in vivo or the signature-tagged transposon muta-genesis (STM) that identifies genes specifically involved in virulence. Othertechniques that allow the identification of genes related to virulence are thein vivo transposon mutagenesis or the suppression subtractive hybrizationthat permits to compare two whole bacterial genomes.