2.1 invasivitet og systemisk infektion
i hvilket omfang Salmonella serovarer kommer ind i den menneskelige fødekæde afspejles af evnen til både at kolonisere fordøjelseskanalen og at invadere vævene efter tarmkolonisering. Begge er relevante, da begge fører til forurening af ægget, omend på forskellige måder.
infektion i rugeriet kan resultere i omfattende vandret transmission. Imidlertid er modtageligheden for invasion af Salmonella også den største inden for de første par dage efter udklækning, hvilket kan føre til omfattende systemisk sygdom.
nogle forfattere har rapporteret, at stammer af S. Enteritidis PT4 var mere invasive for unge kyllinger end stammer af PT7, 8 og 13A, og de foreslog, at dette kan være en af de faktorer, der bidrog til etableringen af S. Enteritidis PT4 i Det Forenede Kongerige (Hinton et al., 1990). De samme forfattere fandt også, at nyere isolater af S. Enteritidis PT4 var mere invasive end stammer isoleret i tidligere år og antydede, at nylige isolater af PT4 kan have en forbedret virulens for kyllinger (Hinton et al., 1990). Andre forfattere har ikke fundet nogen forskel i invasivitet eller koloniseringsevne mellem forskellige fagtyper af S. Typhimurium., 1987) eller S. Enteritidis, men det ser snarere ud til at være belastningsrelateret (Timoney et al., 1989; Poppe et al., 1993b; Gast og Benson, 1996). Den antigene struktur ser ikke ud til at være iboende en vigtig faktor i virulens, skønt stammer med en rynket koloni og større mængder lipopolysaccharider med høj molekylvægt (LP ‘ er) er mere virulente for kyllinger, når de inokuleres parenteralt, med hensyn til bakterietællinger i milten, lokalisering i reproduktionskanalen og procentdel af forurenede æg (Guard-Petter et al., 1996); de er også mere tolerante over for varme, syre og brintoverilte end ikke-rynkede kolonier (Humphrey et al., 1996).
der ser også ud til at være en grad af organspecificitet, så ellers identiske S. Enteritidis PT13-stammer, der oprindeligt blev isoleret fra æggestokken eller blodet, viste forskelle i deres isolering fra lever, milt og ceca efter eksperimentel oral inokulation (Poppe et al., 1993a). Imidlertid dannede ovarieisolatet en hel og glat koloni, mens blodisolatet udviklede et bølgede koloniudseende efter 2 dages vækst ved stuetemperatur på Luria Bertani agar (C. Poppe, upublicerede data).
tilfældige mutagenesestudier har indikeret involvering af gener forbundet med værtsinteraktion, stofskifte og stressresponser som følge af overlevelse i et miljø, som Salmonella efter al sandsynlighed ikke er ideelt tilpasset (Turner et al., 1998; Morgan et al., 2004). Lignende undersøgelser ved anvendelse af S. Gallinarum identificerede også velkendte virulensgener (Shah et al., 2005).
type tre sekretionssystem (TTSS)-1, kodet af Salmonella Pathogenicity Island (SPI)-1, er ansvarlig for invasion af epitelceller, hvad enten det er in vitro eller in vivo (gal Lutn og Curtiss, 1989). Generne involveret i SPI1 medierende invasion er stærkt bevaret blandt slægten Salmonella og fraværende fra genomerne af nære slægtninge, såsom Escherichia coli.
invasionsprocessens biologi er kompleks og involverer ikke kun SPI1, men også SPI4 (Gerlach et al., 2008). Adhæsion er en vital indledende proces, selvom rollen for de < 13 forskellige fimbriae udtrykt af Salmonella serovarer stadig skal defineres fuldt ud. Hovedfunktionen af det SPI1-kodede t3ss-1-apparat er at translokere <15 effektorproteiner i værtscellen (Ibarra og Steele-Mortimer, 2009). Disse effektorproteiner kodes af gener placeret i SPI1 på SPI5, på patogenicitetsøer eller på bakteriofager. En delmængde af disse, SipA, SipC, SopA, SopB, SopD, SopE og SopE2, omarrangerer intracellulært actin for at fremme bakteriel indtræden i epitelceller. Meget af arbejdet er udført in vitro eller in vivo ved hjælp af mus eller ligerede tarmsløjfer i kalve. Det lille arbejde, der er udført med kyllinger, indikerer, at SPI1 er mindre vigtigt for systemisk sygdom (Jones et al., 2001) end det er for intestinal gastroenteritis, der indikerer vigtigheden af ikke-professionelle fagocytiske celler i sidstnævnte, mens optagelse fra tarmen som den første fase af systemisk sygdom involverer fagocytiske celler i Peyer-plasteret, cecal tonsil og andre celleklynger mere end epitelceller., 2000).
flagellas rolle er uklar. At de inducerer betændelse efter genkendelse via TLR5 er tydeligt både hos pattedyr (Schmitt et al., 2001) og kyllinger, og dette forklarer til en vis grad forskellen mellem tarmresponsen på S. Typhimurium og S. Enteritidis, hvilket resulterer i en stærk inflammatorisk respons, og responsen på nonflagellate S. Gallinarum og S. Pullorum, hvor det antages, at invasion finder sted ved stealth i fravær af en inflammatorisk respons (Kaiser et al., 2000). Det kan være signifikant, at monofasiske stammer af S. Typhimurium har vist sig for nylig i flere lande hos svin og fjerkræ (Parsons et al., 2013) og nonmotil derivater af S. Dublin har også optrådt i USA.
hvis salmonellabakterier injiceres intravenøst i kyllinger, optages de hurtigt af makrofager i milten og leveren. Hvordan bakterierne når disse organer efter tarmkolonisering er uklart, selvom der er en indikation af, at der med S. Dublin er cellefrie bakterier involveret.
når bakterierne er lokaliseret i makrofager, nedreguleres SPI1-gener normalt (Eriksson et al., 2003), skønt dette ikke forekommer med serovarer som S. Infantis og S. Montevideo (Imre et al., 2013), som delvis kan forklare den reducerede virulens af sådanne serovarer. Makrofager er den foretrukne intracellulære niche til persistens af Salmonella serotyper i væv (Dunlap et al., 1992; Santos og B. kr., 2004). En vigtig virulensfaktor, der kræves for overlevelse i makrofager, er type III-sekretionssystem kodet af SPI2 (T3SS-2) (Ochman et al., 1996).
evnen til at modstå de intracellulære antibakterielle virkninger af reaktive ilt-og nitrogenarter og formere sig er vigtig. Nøglen til dette er ekspressionen af gener på TTSS-2 kodet af SPI2 på genomet, som er til stede i alle medlemmer af arten S. enterica, men er fraværende fra Salmonella bongori eller E. coli (Ochman og Groisman, 1996). T3SS – 2 translokerer mindst 16 effektorproteiner i værtscellecytosolen, herunder SpiC, SseF, SseG, SlrP, SspH1, SspH2, SifA, SifB, SseI, SseJ, PipB, PipB2, SseK1, SseK2, GogB og SopD2 (Abraham og Hensel, 2006). Selvom de molekylære funktioner er kendt for nogle af disse effektorproteiner, forbliver det i de fleste tilfælde uklart, hvordan de bidrager til t3ss-2-medieret makrofagoverlevelse. Et formål med T3SS-2 ser ud til at ændre egenskaberne af den Salmonellaholdige vakuol ved at manipulere vesikulære menneskehandel (Uchiya et al., 1999; Torres et al., 2000).
nogle beviser tyder på, at spvRABCD-operonen også er involveret i interaktionen mellem Salmonella serovarer og makrofager (Libby et al., 2000). Spv-operonen er placeret på virulensplasmider, der er til stede i et lille antal S. enterica subsp. enterica serotyper, generelt dem, der forårsager systemisk sygdom (Gulig, 1990) eller på kromosomet af S. enterica subsp. serotyper (Libby et al., 2002).
invasivitet og systemisk infektion er sandsynligvis vigtig for infektion i reproduktionskanalen. Forbindelsen mellem serovarer og reproduktiv infektion, der fører til forurenede æg, er dårligt forstået, skønt der især er en forbindelse med visse Gruppe D-serovarer, nemlig serotype-klyngen, der involverer S. Enteritidis, S. Gallinarumog S. Pullorum. Betydeligt eksperimentelt arbejde med S. Enteritidis har vist, at en andel inficerede æg stammer fra infektioner i ovidukten og æggestokken. I tilfælde af S. Pullorum er dette en klar sammenhæng med vedvarende S. Pullorum infektion og infektion i ovarie og ovidukt, hvilket resulterer i <10% æg bliver inficeret., 2001). Både denne serovar og S. Gallinarum er sjældent forbundet i disse dage med madforgiftning, men er ikke desto mindre modeller for lodret transmission. Situationen med S. Gallinarum er ikke så klar som med S. Pullorum (barv & Neto, 2011), fordi selv om der er betydelige epidemiologiske tegn på lodret transmission, er det vanskeligere at demonstrere dette eksperimentelt, og det forekommer sandsynligt, at fuglens genetiske baggrund er en vigtig faktor for, om dette sker eller ej.
infektion af S. Enteritidis i æglægningsperioden resulterer i produktion af inficerede æg, som, hvis disse er frugtbare og klækkes, resulterer i omfattende infektion af afkom, som selv fortsætter med at udskille S. Enteritidis, indtil de også kommer i læg.
