Pilus (Español)
4 Pili
Pili son estructuras filamentosas, extracelulares que permiten que las bacterias se adhieran a las superficies bióticas y abióticas. Se ha identificado una variedad de pili en la superficie celular de Aeromonas spp. con estudios tempranos describiendo inicialmente dos tipos distintos de pili debido a sus diferencias estructurales: corto-rígido (S/R) y largo-ondulado (L/W) pili (Carrello, Silburn, Budden, & Chang, 1988; Ho, Mietzner, Smith, & Schoolnik, 1990)., Se informó que las cepas de Aeromonas recogidas de muestras ambientales mostraban preferentemente un gran número de S / R pili, mientras que los aislados de muestras clínicas tenían más probabilidades de producir un pequeño número de L/W pili (Carrello et al., 1988); proponiendo L/W pili para estar involucrado en la virulencia. En las bacterias Gram negativas, hay cuatro grupos principales de pili bacterianos: pili ensamblado por la ‘ruta chaperona-usher’, pili tipo IV, pili ensamblado por la ruta de nucleación extracelular y pili ensamblado por la ‘ruta alternativa chaperona-usher’. Aeromonas spp., se ha encontrado que expresan pili tipo I ensamblado por el ‘camino chaperón-usher’ y pili tipo IV. Estudios ultraestructurales realizados por Ho et al. (1990) en el S/R pilus de A. hydrophila AH26 reveló que el pilin (unidad repetidora mayor del pilus) tiene homología con el tipo I y Pap (pili asociado a pielonefritis) pili de E. coli (Ho et al., 1990), y pertenecen al grupo de pili reunidos por el camino chaperone-usher. Los pili tipo I de especies mesofílicas de Aeromonas se han asociado con la autoaglutinación de células, pero no con patogenicidad., Los estudios de adherencia de Honma y Nakasone (1990) mostraron que aunque su cepa A. hydrophila (Ae6) era altamente adherente a los intestinos de conejos y humanos, los anticuerpos elevados a la S/R pili No bloqueaban la adherencia a las células y la S/R pili cortada tampoco tenía afinidad con las células huésped. Los genes que codifican el tipo I pili ahora se han localizado en los genomas de varias especies de Aeromonas, incluidas algunas especies mesófilas y la aeromonada psicrofílica, A. salmonicida subsp salmonicida(Reith et al., 2008; Seshadri et al., 2006). A diferencia de las aeromonadas mesófilas, el pilus tipo I de A., salmonicida parece tener un papel en la colonización del salmón del Atlántico. Estudios mutacionales realizados por Dacanay y colaboradores (2010) demostraron que A. salmonicida que carece del pilus operon tipo I tiene una capacidad reducida para adherirse al tracto gastrointestinal del Salmón Atlántico. Sin embargo, una vez adherida, la capacidad mutante para invadir el huésped era comparable al tipo salvaje, lo que sugiere que pili tipo I solo estaría involucrado en las etapas iniciales de la colonización (Dacanay et al., 2010).
considerables cantidades de trabajo realizado sobre la adhesión de aeromonad se han concentrado en el L/W pili., Los estudios de adherencia con una variedad de cepas mesofílicas en la década de 1990 destacaron la importancia de estos apéndices en la colonización de los tejidos del huésped., Se demostró que la eliminación mecánica de L/W pili de la superficie celular bacteriana, o el pretratamiento de células bacterianas con un anticuerpo anti-pilina, bloquea la adherencia bacteriana a una variedad de líneas celulares animales y humanas (Barnett & Kirov, 1999; Hokama, Honma, & Nakasone, 1990; Honma & Nakasone, 1990; Iwanaga & Hokama, 1992; Kirov, Hayward, & nerrie, 1995; Nakasone, Iwanaga, Yamashiro, Nakashima, & Albert, 1996)., Las pilinas L/W generalmente tienen un peso molecular entre 19 y 23 kDa y son antigénicamente diversas, con solo la secuencia de aminoácidos N-terminal mostrando homología a las pilinas tipo IV (Kirov & Sanderson, 1996). Algunos pili tipo IV son capaces de formar redes filamentosas o haces (Kirov, Hayward, et al., 1995) y son estos pili formadores de haz (Bfp), en particular, los que se consideran los principales factores de colonización en mesophilic Aeromonas spp. El primer Bfp aislado de una especie de Aeromonas fue de A., veronii biovar sobria (strain BC88) (Kirov & Sanderson, 1996). La secuencia N-terminal de la pilina mayor de este Bfp mostró homología de secuencia con la hemaglutinina sensible a la manosa (MSHA) tipo IV pilin de Vibrio cholerae (Kirov & Sanderson, 1996) que pertenece a la familia de pilinas Tipo IVa ‘clásica’ en comparación con la familia de tipo IVb a la que generalmente pertenece el Bfp. The A. veronii bv. posteriormente se demostró por medios genéticos que el pilus formador de manojos de sobria era un miembro de la familia de pilus MSHA (Hadi et al., 2012)., La expresión del MSHA pilus en estos estudios parecía estar regulada ambientalmente, ya que A. veronii biovar sobria mostró un aumento de la expresión cuando se cultivó a 22 °C En cultivo líquido, en comparación con 37 °C En medios sólidos (Kirov & Sanderson, 1996). Estos resultados también concuerdan con estudios anteriores de Kirov, Hayward, et al. (1995) donde A. veronii bv. los aislamientos de sobria mostraron una expresión óptima de estructuras filamentosas a 22 ° C, con algunas cepas ambientales que mostraron una expresión óptima a 7 °C. investigaciones adicionales del pili tipo IV presente en A. veronii bv., sobria resultó en el descubrimiento de un nuevo sistema pilus tipo IV, El tap pilus, que se encontró que difería significativamente del Bfp (Kirov & Sanderson, 1996). Poco después de su detección inicial en A. veronii bv. los genes de Biogénesis de sobria, tap pili se identificaron en A. hydrophila (Ah65) (tapABCD) y se encontró que comparten homología con los genes pilus tipo IV en P. aeruginosa (pilABCD); los genes de A. hydrophila fueron capaces de complementar las mutaciones correspondientes en P. aeruginosa (Pepe, Eklund, & Strom, 1996)., Aunque tap pili está presente en todas las cepas de Aeromonas cuyos genomas han sido secuenciados hasta ahora, se sabe muy poco sobre su función. La deleción del gen tap pilin (tapA), y por lo tanto la deleción del filamento tap pilus, no tuvo ningún efecto sobre la capacidad de la clínica A. veronii bv. los aislados de sobria se adhieren a las células HEp – 2, se adhieren a las células intestinales humanas o colonizan un modelo de ratón joven; también se reportaron hallazgos similares con un aislado de pez de A. hydrophila (Kirov, Barnett, Pepe, Strom, & Albert, 2000)., El tap pilus contribuye a la patogenicidad de la aeromonad psicrófila A. salmonicida subsp. salmonicida, sin embargo, al infectar al salmón del Atlántico; aunque no es esencial para la virulencia, ya que los mutantes de tapA conservan gran parte de su capacidad para colonizar al huésped (Boyd et al., 2008). El análisis de expresión génica en A. salmonicida ha demostrado que el tap pilus se expresa constitutivamente y, junto con tapABCD, el sistema tap pilus también está codificado en otros 18 genes dispersos alrededor del genoma (Boyd et al., 2008), similar a los genes pili tipo IV de Pseudomonas y Neisseria spp., (Mattick, 2002). Mientras que el papel del tap pilus queda por dilucidar, su biogénesis tiene fuertes implicaciones en virulencia de otras maneras. TapD, una prepilina peptidasa (Pepe et al., 1996) no solo se requiere para el procesamiento de las prepilinas (de múltiples sistemas pilus) antes de que se incorporen al filamento pilus, sino también para el procesamiento de las pseudopilinas del T2SS, que son esenciales para la secreción de muchos factores de virulencia, como proteasas, hemolisina y DNasa (Hadi et al., 2012; Kirov et al., 2000).,
junto con el MSHA y el tap pilus, también se ha identificado un tercer pilus tipo IV, perteneciente a la clase Tipo IVb, en la subsp A. salmonicida. salmonicida, llamado el FLP pilus debido a su homología con el sistema Flp de Actinobacillus actinomycetemcomitans (Boyd et al., 2008). En A. salmonicida, los genes de este pilus se localizan en un solo operón (flpA-L) y su expresión está regulada por Hierro, con una regulación ascendente de los genes que ocurre en condiciones de bajo contenido de hierro (Boyd et al., 2008)., Se sabe muy poco sobre el papel del FLP pilus en Aeromonas y, a pesar de ser un sistema regulado, no parece estar involucrado en la virulencia de A. salmonicida, ya que las cepas deficientes en flp conservaron completamente su capacidad para colonizar e infectar al salmón del Atlántico (Boyd et al., 2008). Se ha encontrado que el FLP pilus está muy extendido entre las bacterias y contribuye a la formación de biopelículas y autoaglutinación (Kachlany et al.,, 2000; Planet, Kachlany, Fine, DeSalle, & Figurski, 2003); por lo tanto, puede ser más importante en las interacciones bacteria–bacteria que en las interacciones de las células huésped.
Por lo tanto, se han descrito tres sistemas pili tipo IV distintos en aeromonads, con la mayoría de las especies que poseen al menos dos de estos. Para las aeromonads mesofílicas, los estudios de adherencia temprana en la década de 1990 sugirieron que el pilus formador de haz de MSHA es el apéndice filamentoso principal responsable de la adherencia tisular y la colonización, sin embargo, solo recientemente fue determinado genéticamente por Hadi et al., (2012). Se aisló y caracterizó un locus MSHA Bfp de 22 kb de A. veronii bv. sobria que se encontró que consiste en 17 genes dispuestos en dos operones, cuatro de los cuales codifican prepilinas (una mayor y tres menores) las subunidades del filamento pilus (Hadi et al., 2012). Se concluyó que las cuatro prepilinas son esenciales para la biogénesis de pilus, con mutaciones individuales en cada gen de prepilina que reducen la adherencia bacteriana a las células HEp-2 en un 90% (Hadi et al., 2012). La capacidad de los mutantes para formar biopelículas también se evaluó y demostró que los genes MSHA pilus de A. veronii bv., sobria son esenciales para la formación de biofilm. Estos estudios confirmaron que el MSHA pilus es el mayor sistema de adherencia en A. veronii bv. sobria y este también podría ser el caso de otras especies mesófilas de Aeromonas. Aunque el operón pilus MSHA está presente en A. salmonicida, hay una deleción de ocho genes dentro del operón, incluyendo el gen que codifica la pilina mayor (Boyd et al., 2008). Por lo tanto, no se espera que se exprese el MSHA pilus en A. salmonicida y, por lo tanto, parece ayudar solo a la virulencia de las aeromonadas mesofílicas.