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Vibrio cholerae: factores de virulencia y
subtipificación molecular
Taller “El papel de laboratorio en la prevención y control del cólera”
INCIENSA, 8 de noviembre de 2013
subtipificación molecular
Dr. Francisco Duarte Martínez
Centro Nacional de Referencia de Bacteriología, INCIENSA
Centro de Excelencia Regional WHO-Global Foodborne Infections Network para
Centroamérica, México y Caribe de Habla Hispana
Generalidades acerca del V.cholerae O1:
marcadores genéticos importantesmarcadores genéticos importantes
Ruby et al., 2004
Regiones por resaltar – El Tor
CT está codificada en el operón ctxAB, el cual reside en el genoma del fago ctxφ
ctxφ se encuentra en todos los aislamientos epidémicos pero raramente en
Factores de virulencia
Toxina Colérica: Toxina tipo AB
Une al GM1 del epitelio intestinal
Una vez internalizada SubA de CT se escinde proteolíticamente
CT-A1 ADP ribosila Prot Gs � producción constitutiva de AMPc
Perdida masiva de electrolitos hacia el lumen intestinal
Maston et al., 2007
ctxφ se encuentra en todos los aislamientos epidémicos pero raramente en
aislamientos no–O1, no-O139
ctxφ puede integrarse al cromosoma para formar un profago estable o puede
replicarse como plásmido en ausencia de secuencias de integración específicas
En cepas de V. cholerae O1 biotipo Clásico existe un profago en ambos cromosomas
En cepas de V. cholerae O1 biotipo EL Tor ctxφ se encuentra como una sola copia o
en múltiples copias en “tandem” en el CI
Fidelma et al., 2000; Safa et al. 2009
Mecanismo de acción de la toxina colérica
http://techno.msu.ac.th/fn/ecenter/pathogens/images/anim-cholera.gif
EI TCP (Toxin Coregulated Pilus) es un pili tipo IV, requerido para
colonización intestinal
Produce la agregación de células de V. cholerae
Induce la formación de microcolonias en el intestino
Receptor para el fago ctxφ
La pilina del TCP está codificada en el gen tcpA, el cual presenta
Factores de virulencia
La pilina del TCP está codificada en el gen tcpA, el cual presenta
hipervariabilidad. Lo que le permite a la bacteria escapar del
reconocimiento por el sistema inmune del hospedador
Posee además otros factores de virulencia como hemolisinas,
citotoxinas (RTX), toxina termoestable (ST)
Maston et al., 2007
Modelo acerca de
la aparición de una
Dale et al., 2004
la aparición de una
cepa patógena
Aparición de cepas toxigénicas de V. cholerae
Faruque et al., 1998
VPI: Isla de patogenicidad de Vibrio
Karaolis et al., 1998
VPI: Isla de patogenicidad de Vibrio
VPI puede circularizarse y podría transferirse
horizontalmente entre cepas V. cholerae O1.
Rajanna et al., 2003
VPI y otros fragmentos cromosomales pueden
transferirse entre cepas de V. cholerae O1
utilizando el fago CP-T1
O’Shea et al. 2002
tcpA: pilina
acf A-D: factores de colonización
vpiT e int: recombinasa
Serogrupos O1 y O139
Bik et al, 1995
Serogrupos O1 y O139
Faruque et al, 2003
El serogrupo O139 resulta de una deleción de 22-kb en la región wbe (rfb) de O1, la cual es
reemplazada por una región de 35-kb wbf (wbfA -wbfX) la cual codifica para el antígeno O139
Fenotipos y genotipos de V.cholerae 01
Safa et al., 2009
Estructura del locus del CTXφ
Safa et al., 2009
CTXφ y RS1 en las cepas de Haití
Hasan et al., 2011
V.cholerae O1: características genotípicas de los
biotipos y de sus variantes
Son et al., 2011
Diversidad genética de las cepas de
V.cholerae O1 en Haití
Hasan et al., 2012
Hasan et al., 2012
Hasan et al., 2012
Transmisión global de V.cholerae O1
en la 7ª pandemiaen la 7ª pandemia
Mutreja et al., 2011
Mutreja et al., 2011
Marcadores genéticos a monitorearMarcadores genéticos a monitorear
Identificación de genero y especie:
Detección específica para Vibrio cholerae de una región del operón rRNA. Corresponde a
regiones espaciadoras intergénicas (IRSs) localizadas entre 16S y 23S del rDNA (Chun et al, 1999).
Caracterización de Vibrio cholerae
INEI-ANLIS., 2007
Se amplifica un fragmento del gen ctxA que codifica para la subunidad A de la toxina.
INEI-ANLIS., 2007
Determinación de factores de virulencia:
Ruby et al., 2004
Genes codificantes para Toxina termoestable ST y toxina formadora de poros RTX.
Gen tcpA que codifica para la pilina del TCP específica del Biotipo El Tor.
Sin embargo esta proteína es polimórfica.
El gen regulador tcpI está sometido a menor presión de selección que el gen estructural
tcpA, por lo que tiene una variabilidad mucho menor. La detección de este gen es de especial
utilidad como indicador de la presencia de TCP en cepas que tienen variantes del gen tcpA
diferentes al alelo “EL Tor”.
Determinación de factores de virulencia:
diferentes al alelo “EL Tor”.
INEI-ANLIS., 2007
564 bp
ctxA, tcpA, RS16S-23S
451 bp
300 bp
Fuente: Centro Nacional de Referencia de Bacteriología, INCIENSA
Subtipificación molecular de V.cholerae
Cultivo Cultivo microbianomicrobiano
AgarosaAgarosa
Subtipificación por PFGESubtipificación por PFGE
Electroforesis Electroforesis de campo pulsadode campo pulsado
LisisLisis
LavadosLavados
RestricciónRestricción
microbianomicrobianoBloques de agarosaBloques de agarosa
Dice (Opt:1.50%) (Tol 1.5%-1.5%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
PFGE-SfiI
100
9590
PFGE-SfiI
VETA361
VETA385
SOS18
Upala
Los Chiles
Alajuela
Water
Cheese
Stool
Environment
Food
Human Ecuador
1996-07-19
1996-07-25
1992-01-05
O1
O1
O1
El Tor
El Tor
El Tor
Ogawa
Ogawa
Ogawa
ctx +
ctx +
ctx +
CNRB-INCIENSA, 2011.
Gonzalez et al, 2009
PulseNet CDC - INDRE, sept 2013
Muchas gracias
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