2.1 invasiivisuus ja systeeminen infektio
Salmonella-serovaarien pääsy ihmisen ravintoketjuun näkyy sekä kykynä kolonisoida ruuansulatuskanava että tunkeutua kudoksiin suoliston kolonisaation jälkeen. Molemmat ovat merkityksellisiä, koska molemmat johtavat munan saastumiseen, vaikkakin eri keinoin.
tartunta hautomossa voi johtaa laajaan vaakasuoraan siirtymiseen. Myös salmonellan tarttumisalttius on kuitenkin suurin kuoriutumisen ensimmäisinä päivinä, mikä voi johtaa laajaan systeemiseen sairauteen.
jotkut kirjoittajat ovat ilmoittaneet, että S. Enteritidis PT4: n kannat olivat invasiivisempia nuorille kananpojille kuin PT7: n, 8: n ja 13A: n kannat, ja he ehdottivat, että tämä saattaa olla yksi tekijä, joka vaikutti S. Enteritidis PT4: n perustamiseen Yhdistyneessä kuningaskunnassa (Hinton et al., 1990). Samat kirjoittajat havaitsivat myös, että S. Enteritidis PT4 oli invasiivisempi kuin aikaisempina vuosina eristetyt kannat, ja se viittasi siihen, että pt4: n tuoreilla isolaateilla saattaa olla lisääntynyt virulenssi kanoilla (Hinton et al., 1990). Muut kirjoittajat eivät ole löytäneet eroa tunkeutumisen tai kolonisaatio kyky eri phage tyypit S. Typhimurium (Barrow et al., 1987) tai S. Enteritidis, mutta se näyttää pikemminkin olevan rasitusta liittyvät (Timoney et al., 1989; Poppe ym., 1993b; Gast and Benson, 1996). Antigeeninen rakenne ei näytä olevan luonnostaan merkittävä tekijä virulenssissa, vaikka kannat, joilla on ryppyinen pesäke ja suurempi määrä suurimolekyylisiä lipopolysakkarideja (LPS), ovat virulenttisempia kanoille, kun inokuloidaan parenteraalisesti, pernan bakteerimäärien, lisääntymisjärjestelmän lokalisoinnin ja saastuneiden munien prosenttiosuuden osalta (Guard-Petter et al., 1996); ne ovat myös siedettävämpiä lämpöä, happo, ja vetyperoksidi kuin nonwrinkled pesäkkeet (Humphrey et al., 1996).
näyttää myös olevan jonkin verran elinerityisyyttä niin, että muuten identtiset S. Enteritidis PT13-kannat, jotka oli alun perin eristetty munasarjoista tai verestä, osoittivat eroja niiden eristämisessä maksasta, pernasta ja cecasta kokeellisen oraalisen inokulaation jälkeen (Poppe et al., 1993a). Munasarjojen isolaatti muodosti kuitenkin kokonaisen ja sileän siirtokunnan, kun taas veren isolaatti kehitti aaltopahvin siirtokunnan ulkonäön 2 päivän kasvun jälkeen huoneenlämmössä Luria Bertani agarilla (C. Poppe, julkaisemattomat tiedot).
satunnaiset mutageneesitutkimukset ovat osoittaneet sellaisten geenien osallistumisen, jotka liittyvät isännän vuorovaikutukseen, aineenvaihduntaan ja stressireaktioihin, jotka johtuvat selviytymisestä ympäristössä, johon Salmonella ei ole, kaikella todennäköisyydellä, ihanteellisesti mukautettu (Turner et al., 1998; Morgan ym., 2004). Vastaavissa tutkimuksissa S. Gallinarumilla tunnistettiin myös tunnettuja virulenssigeenejä (Shah et al., 2005).
tyypin kolme eritysjärjestelmä (TTSS)-1, jota koodaa Salmonella Patogenicity Island (SPI) -1, on vastuussa epiteelisolujen invaasiosta joko in vitro tai In vivo (Galán ja Curtiss, 1989). SPI1-välitteiseen invaasioon osallistuvat geenit säilyvät hyvin Salmonella-suvun keskuudessa ja puuttuvat lähisukulaisten, kuten Escherichia colin, genomeista.
invaasion biologia on monimutkainen ja siihen liittyy SPI1: n lisäksi myös SPI4 (Gerlach et al., 2008). Tarttuminen on elintärkeä alkuprosessi, vaikka salmonella-serovaareilla ilmaistujen <13 eri fimbriaen rooli on vielä määrittelemättä. SPI1-koodatun T3SS-1-laitteen päätehtävä on translokoida <15 efektoriproteiinia isäntäsoluun (Ibarra and Steele-Mortimer, 2009). Näitä efektoriproteiineja koodaavat geenit, jotka sijaitsevat SPI1: ssä SPI5: ssä, patogeenisyysluodoissa tai bakteriofageissa. Näiden osajoukko SipA, SipC, SopA, SopB, SopD, SopE ja SopE2 järjestelevät solunsisäistä aktiinia edistääkseen bakteerien pääsyä epiteelisoluihin. Suuri osa työstä on tehty in vitro tai In vivo hiirillä tai ligatoiduilla suolistosilmukoilla vasikoilla. Pieni työ, joka on tehty kanojen kanssa, osoittaa, että SPI1 on vähemmän tärkeä systeemisille sairauksille (Jones et al., 2001)kuin se on suoliston gastroenteriitti osoittaa merkitystä ei-ammattimaisia fagosyyttisolujen jälkimmäisessä, kun taas ottoa suolesta systeemisen sairauden ensimmäisenä vaiheena liittyy Fagosyyttisolujen Peyer laastari, cecal nielurisa, ja muut soluryhmät enemmän kuin epiteelisolujen (Barrow et al., 2000).
flagellan rooli on epäselvä. Se, että ne aiheuttavat tulehduksen tunnistamisen jälkeen TLR5: n välityksellä, on selvää sekä nisäkkäillä (Schmitt et al., 2001) ja kanoja ja tämä selittää jossain määrin eron suoliston vasteen S. Typhimurium ja S. Enteritidis, joka johtaa voimakkaaseen tulehdusreaktioon, ja vasteen nonflagellate S. Gallinarum ja S. Pullorum, jossa on ajateltu, että invaasio tapahtuu salaa ilman tulehdusreaktiota (Kaiser et al., 2000). Saattaa olla merkittävää, että S. Typhimurium on esiintynyt viime aikoina useissa maissa sioissa ja siipikarjassa (Parsons et al., 2013) ja S. Dublinin nonmotiilijohdannaiset ovat ilmestyneet myös Yhdysvalloissa.
jos salmonellabakteereja injektoidaan suonensisäisesti kanoihin, pernan ja maksan makrofagit ottavat ne nopeasti talteen. Se, miten bakteerit pääsevät näihin elimiin suoliston kolonisaation jälkeen, on epäselvää, vaikka on viitteitä siitä, että S. Dublinilla soluttomat bakteerit ovat mukana.
kun bakteerit tulevat lokalisoituneiksi makrofageihin, SPI1-geenit ovat normaalisti downregulated (Eriksson et al., 2003), vaikka näin ei tapahdu serovaareilla kuten S. Infantis ja S. Montevideo (Imre et al., 2013), mikä saattaa selittää ainakin osittain tällaisten serovaarien vähentyneen virulenssin. Makrofagit ovat ensisijainen solunsisäinen markkinarako salmonellan serotyyppien pysyvyydelle kudoksessa(Dunlap et al., 1992; Santos ja Bäumler, 2004). Makrofagien eloonjäämiseen tarvittava keskeinen virulenssitekijä on spi2: n (T3SS-2) koodaama tyypin III eritysjärjestelmä (Ochman et al., 1996).
kyky vastustaa reaktiivisten happi-ja typpilajien solunsisäisiä antibakteerisia vaikutuksia ja lisääntyä on tärkeä. Avain Tähän on geenien ilmentyminen SPI2: n koodaamassa ttss-2: ssa genomissa, joka on läsnä kaikilla S. enterica-lajin jäsenillä, mutta puuttuu Salmonella bongorilta tai E. coli-bakteerilta (Ochman and Groisman, 1996). T3ss-2 translocates at least 16 effector proteins into the host cell sytosol, including SpiC, SseF, sseg, SlrP, SspH1, SspH2, SifA, SifB, SseI, ssej, PipB, PipB2, SseK1, SseK2, GogB, and SopD2 (Abraham and Hensel, 2006). Vaikka joidenkin näiden efektoriproteiinien molekyylifunktiot tunnetaan, useimmissa tapauksissa on epäselvää, miten ne edistävät t3ss-2-välitteistä makrofagien eloonjäämistä. Yksi t3ss-2: n tarkoitus näyttää olevan salmonellaa sisältävän vakuolin ominaisuuksien muuttaminen manipuloimalla vesikulaarikauppaa (Uchiya et al., 1999; Vazquez-Torres et al., 2000).
joidenkin tietojen mukaan spvRABCD-operoni osallistuu myös Salmonella-serovaarien yhteisvaikutukseen makrofagien kanssa (Libby ym., 2000). Spv operoni sijaitsee virulenssiplasmideilla, joita on pienessä määrässä S. enterica subsp: tä. enterica-serotyypit, yleensä systeemistä sairautta aiheuttavat (Gulig, 1990) tai S. enterica subsp-bakteerin kromosomissa. arizonae serotyypit (Libby et al., 2002).
invasiivisuus ja systeeminen infektio ovat todennäköisesti tärkeitä lisääntymiskanavainfektioiden kannalta. Serovaarien ja kontaminoituneisiin munasoluihin johtavan lisääntymistartunnan yhteys tunnetaan huonosti, vaikka yhteys on olemassa erityisesti tiettyjen D-ryhmän serovaarien kanssa, nimittäin serotyyppiklusterissa, johon kuuluvat S. Enteritidis, S. Gallinarum ja S. Pullorum. S. Enteritidis-valmisteella tehdyt huomattavat kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että osa tartunnan saaneista munasoluista johtuu oviduct-ja munasarjatulehduksista. S. Pullorumin tapauksessa tämä on selvä yhteys pysyvään S: ään. Pullorum-infektio sekä munasarja-ja oviduktartunta, jonka seurauksena <10% munasoluista on saanut tartunnan (Wigley et al., 2001). Sekä tämä serovari että S. Gallinarum ovat harvoin yhteydessä nykyään ruokamyrkytykseen, mutta ovat kuitenkin vertikaalisen tartunnan malleja. S. Gallinarumin tilanne ei ole yhtä selvä kuin S. Pullorum (Barrow & Neto, 2011), koska vaikka vertikaalisesta tartunnasta on huomattavaa epidemiologista näyttöä, sitä on vaikeampi osoittaa kokeellisesti, ja vaikuttaa todennäköiseltä, että lintujen geneettinen tausta on tärkeä tekijä siinä, tapahtuuko näin vai ei.
S. Enteritidis-bakteerin munintakauden aikainen tartunta johtaa tartunnan saaneiden munien tuotantoon, joka, jos nämä ovat hedelmällisiä ja kuoriutuvat, aiheuttaa laajan tartunnan jälkeläisille, jotka itse erittävät S. Enteritidis-bakteeria, kunnes ne myös tulevat munimaan.
