2.1 Invasividad e Infección Sistémica
El grado en que los serovares de Salmonella entran en la cadena alimentaria humana se refleja en la capacidad tanto de colonizar el tracto alimentario como de invadir los tejidos después de la colonización intestinal. Ambos son relevantes, ya que ambos conducen a la contaminación del huevo, aunque por diferentes medios.
La infección en la planta de incubación puede resultar en una transmisión horizontal extensa. Sin embargo, la susceptibilidad a la invasión por Salmonella también es mayor en los primeros días de la eclosión, lo que puede conducir a una enfermedad sistémica extensa.
Algunos autores han informado que las cepas de S. Enteritidis PT4 fueron más invasivas para los pollitos jóvenes que las cepas de PT7, 8 y 13a, y sugirieron que este puede ser uno de los factores que contribuyeron al establecimiento de S. Enteritidis PT4 en el Reino Unido (Hinton et al., 1990). Los mismos autores también encontraron que aislados más recientes de S. Enteritidis PT4 fue más invasiva que las cepas aisladas en años anteriores y sugirió que los aislados recientes de PT4 pueden tener una virulencia mejorada para los pollos (Hinton et al., 1990). Otros autores no han encontrado diferencias en la capacidad de invasión o colonización entre los diferentes tipos de fagos de S. Typhimurium (Barrow et al., 1987) o S. Enteritidis, pero más bien parece estar relacionado con la cepa (Timoney et al., 1989; Poppe et al., 1993b; Gast y Benson, 1996). La estructura antigénica no parece ser inherentemente un factor importante en la virulencia, aunque las cepas con una colonia arrugada y mayores cantidades de lipopolisacáridos de alto peso molecular (LPS) son más virulentas para los pollos, cuando se inoculan por vía parenteral, en términos de recuento bacteriano en el bazo, localización en el tracto reproductivo y porcentaje de huevos contaminados (Guard-Petter et al., 1996); también son más tolerantes al calor, al ácido y al peróxido de hidrógeno que las colonias no arrugadas (Humphrey et al., 1996).
También parece haber un grado de especificidad de órgano, de modo que las cepas de S. Enteritidis PT13, de otro modo idénticas, aisladas originalmente del ovario o la sangre, mostraron diferencias en su aislamiento del hígado, el bazo y la ceca después de la inoculación oral experimental (Poppe et al., 1993a). Sin embargo, el aislado ovárico formó una colonia entera y lisa, mientras que el aislado sanguíneo desarrolló una apariencia de colonia corrugada después de 2 días de crecimiento a temperatura ambiente en agar Luria Bertani (C. Poppe, datos no publicados).
Los estudios aleatorios de mutagénesis han indicado la implicación de genes asociados con la interacción del huésped, el metabolismo y las respuestas al estrés resultantes de la supervivencia en un entorno en el que la salmonela no está, con toda probabilidad, idealmente adaptada (Turner et al., 1998; Morgan et al., 2004). Estudios similares que usaron S. Gallinarum también identificaron genes de virulencia bien conocidos(Shah et al., 2005).
El sistema de secreción tipo tres (TTSS) -1, codificado por la Isla de Patogenicidad de Salmonella (SPI)-1, es responsable de la invasión de las células epiteliales ya sea in vitro o in vivo (Galán y Curtiss, 1989). Los genes involucrados en la invasión mediadora de SPI1 están altamente conservados entre el género Salmonella y ausentes de los genomas de parientes cercanos, como Escherichia coli.
La biología del proceso de invasión es compleja e involucra no solo SPI1 sino también SPI4 (Gerlach et al., 2008). La adhesión es un proceso inicial vital, aunque el papel de las <13 fimbrias diferentes expresadas por los serovares de Salmonella aún no se ha definido completamente. La función principal del aparato T3SS-1 codificado en SPI1 es trasladar <15 proteínas efectoras a la célula huésped (Ibarra y Steele-Mortimer, 2009). Estas proteínas efectoras están codificadas por genes ubicados dentro de SPI1 en SPI5, en islotes de patogenicidad o en bacteriófagos. Un subconjunto de estos, SipA, SipC, SopA, SopB, SopD, SopE y SopE2, reorganizan la actina intracelular para promover la entrada bacteriana en las células epiteliales. Gran parte del trabajo se ha realizado in vitro o in vivo utilizando ratones o bucles intestinales ligados en terneros. El poco trabajo que se ha hecho con pollos indica que SPI1 es menos importante para la enfermedad sistémica (Jones et al., 2001) de lo que es para la gastroenteritis intestinal, lo que indica la importancia de las células fagocíticas no profesionales en esta última, mientras que la captación desde el intestino como primera etapa de la enfermedad sistémica involucra células fagocíticas en el parche de Peyer, la amígdala cecal y otros grupos celulares más que las células epiteliales (Barrow et al., 2000).
El papel de los flagelos no está claro. El hecho de que inducen inflamación tras el reconocimiento a través de TLR5 es evidente tanto en mamíferos (Schmitt et al., 2001) y pollos, y esto explica en cierta medida la diferencia entre la respuesta intestinal a S. Typhimurium y S. Enteritidis, que resulta en una fuerte respuesta inflamatoria, y la respuesta a S. Gallinarum y S. Pullorum no flagelados, donde se cree que la invasión tiene lugar de forma sigilosa en ausencia de una respuesta inflamatoria (Kaiser et al., 2000). Podría ser significativo que las cepas monofásicas de S. El tifimurio ha estado apareciendo más recientemente en varios países en cerdos y aves de corral (Parsons et al., 2013) y derivados no móviles de S. Dublin también han aparecido en los Estados Unidos.
Si la bacteria salmonella se inyecta por vía intravenosa en los pollos, los macrófagos del bazo y el hígado la absorben rápidamente. No está claro cómo las bacterias llegan a estos órganos después de la colonización intestinal, aunque hay indicios de que con S. Dublin están involucradas bacterias sin células.
Una vez que las bacterias se localizan dentro de los macrófagos, los genes SPI1 normalmente se regulan a la baja (Eriksson et al., 2003), aunque esto no ocurre con serovares como S. Infantis y S. Montevideo (Imre et al., 2013), lo que puede explicar en parte al menos la virulencia reducida de tales serovares. Los macrófagos son el nicho intracelular preferido para la persistencia de serotipos de salmonela en el tejido (Dunlap et al., 1992; Santos y Bäumler, 2004). Un factor de virulencia clave requerido para la supervivencia en macrófagos es el sistema de secreción tipo III codificado por SPI2 (T3SS-2) (Ochman et al., 1996).
La capacidad de resistir los efectos antibacterianos intracelulares de las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno y multiplicarse es importante. La clave de esto es la expresión de genes en el TTSS-2 codificados por SPI2 en el genoma, que está presente en todos los miembros de la especie S. enterica, pero están ausentes de Salmonella bongori o E. coli (Ochman y Groisman, 1996). El T3SS-2 traslada al menos 16 proteínas efectoras al citosol de la célula huésped, incluyendo SpiC, SseF, SseG, SlrP, SspH1, SspH2, SifA, SifB, SseI, SseJ, PipB, PipB2, SseK1, SseK2, GogB y SopD2 (Abraham y Hensel, 2006). Aunque se conocen las funciones moleculares de algunas de estas proteínas efectoras, en la mayoría de los casos no está claro cómo contribuyen a la supervivencia de los macrófagos mediados por T3SS-2. Uno de los propósitos del T3SS-2 parece ser alterar las propiedades de la vacuola que contiene Salmonela mediante la manipulación de eventos de tráfico vesicular (Uchiya et al., 1999; Vázquez-Torres et al., 2000).
Algunas pruebas sugieren que el operón spvRABCD también está involucrado en la interacción de los serovares de Salmonela con los macrófagos (Libby et al., 2000). El operón spv se encuentra en plásmidos de virulencia presentes en un pequeño número de subsp de S. enterica. serotipos de enterica, generalmente aquellos que causan enfermedad sistémica (Gulig, 1990), o en el cromosoma de S. enterica subsp. serotipos de arizonae (Libby et al., 2002).
Es probable que la invasividad y la infección sistémica sean importantes para la infección del aparato reproductor. La asociación entre los serovares y la infección reproductiva que conduce a huevos contaminados es poco conocida, aunque hay una asociación particularmente con ciertos serovares del grupo D, a saber, el grupo de serotipos que involucra a S. Enteritidis, S. Gallinarum y S. Pullorum. Un considerable trabajo experimental con S. Enteritidis ha demostrado que una proporción de óvulos infectados surgen de infecciones del oviducto y del ovario. En el caso de S. Pullorum, esta es una clara asociación con S. persistente. Infección por pulloro e infección del ovario y el oviducto, lo que resulta en la infección de huevos <10% (Wigley et al., 2001). Tanto este serovar como S. Gallinarum rara vez se asocian en la actualidad con intoxicaciones alimentarias, pero sin embargo son modelos de transmisión vertical. La situación con S. Gallinarum no es tan clara como con S. Pullorum (Barrow & Neto, 2011) porque, aunque hay una considerable evidencia epidemiológica de transmisión vertical, es más difícil demostrarlo experimentalmente y parece probable que el fondo genético de las aves sea un factor importante para que esto suceda o no.
La infección de S. Enteritidis durante el período de puesta da lugar a la producción de huevos infectados, que, si son fértiles y nacen, dan lugar a una infección extensa de la progenie, que a su vez continúan excretando S. Enteritidis hasta que también entran en la puesta.
