Factores de virulencia de Serratia marcescens

Serratia marcescens es una enterobacteria caracterizada por su ubicuidad, ya que puede ser aislada de aire, suelo y agua, así como también de un amplio rango de organismos hospedadores, incluyendo invertebrados, vertebrados y plantas. En humanos, es un patógeno oportunista, aislándose como agente etiológico de un vasto espectro de infecciones, con creciente incidencia en ámbitos extra e intra-hospitalarios. En conjunto, estas particularidades señalan a Serratia como un organismo particularmente versátil, capaz de desplegar eficientes estrategias adaptativas que le permiten subsistir y proliferar tanto en medios abióticos como bióticos, superando el desafío que representan las condiciones medioambientales cambiantes y adversas. Este trabajo de Tesis propone la utilización de S. marcescens como modelo de estudio para ahondar en los mecanismos de fisiología bacteriana y de la interacción patógenohospedador, focalizándose particularmente en tres procesos: la regulación del sistema de secreción tipo VI (SST6) y su rol en la interacción bacteria-bacteria, el mecanismo de egreso luego de la invasión a células no fagocíticas y el modo de acción de la hemolisina ShlA. En el primer capítulo, se determinó que S. marcescens expresa un SST6 y que la transcripción del mismo está activada de forma directa por RcsB, el regulador de respuesta del sistema Rcs, en respuesta a la presencia de bacterias agresivas. Esta inducción, observada en condiciones de competencia tanto inter como intraespecífica, es mayor cuando la bacteria antagonista es más agresiva y es producto de la acción específica de efectores translocados por el SST6 de la atacante. Este mecanismo regulatorio le otorgaría a Serratia una ventaja temporal en ambientes polimicrobianos, ya que es capaz de atacar a otras bacterias y, frente a un ataque, aumentar la transcripción de su SST6 para ser más agresiva. El segundo capítulo de Tesis se enfocó en el análisis del mecanismo de egreso que utiliza Serratia luego de invadir células no fagocíticas. Se determinó que el factor responsable de este proceso es la hemolisina ShlA. La caracterización del mecanismo de egreso permitió concluir que es un proceso no lítico, ya que no se detectó daño a la célula hospedadora, y de tipo exocítico. Los resultados obtenidos permiten formular un modelo en el cual S. marcescens provoca un aumento localizado en la concentración de Ca2+ intracelular, de un modo dependiente de ShlA, estimulando la exocitosis de la vacuola en la cual está contenida. Los resultados obtenidos en el segundo capítulo de Tesis destacan la importancia de ShlA como un blanco crítico para combatir las infecciones causadas por Serratia, por lo tanto en el tercer capítulo se propuso estudiar el mecanismo de acción de la hemolisina. Se demostró que el agregado de NiCl2 bloquea, de forma reversible, los fenotipos dependientes de ShlA, sin afectar la expresión ni la secreción de la misma. Además, los resultados obtenidos permiten concluir que existen dos tipos de fenotipos dependientes de ShlA: los que son causados por Serratia intracelular son dependientes de Ca2+; y los fenotipos que están causados por la bacteria extracelular son independientes de las movilizaciones de Ca2+ intracelulares. En conjunto, estos resultados permiten proponer que el uso controlado de Ni2+ para bloquear selectivamente ShlA podrá ser empleado como una herramienta para diseccionar el mecanismo de acción de la hemolisina.