2.1 invazivitatea și infecția sistemică
măsura în care serovarii Salmonella intră în lanțul alimentar uman este reflectată atât de capacitatea de a coloniza tractul alimentar, cât și de a invada țesuturile în urma colonizării intestinale. Ambele sunt relevante, deoarece ambele duc la contaminarea oului, deși prin mijloace diferite.
infecția în incubator poate duce la o transmisie orizontală extinsă. Cu toate acestea, susceptibilitatea la invazia de Salmonella este, de asemenea, cea mai mare în primele câteva zile de la eclozare, ceea ce poate duce la boli sistemice extinse.
unii autori au raportat că tulpinile de S. Enteritidis PT4 au fost mai invazive pentru puii tineri decât tulpinile de PT7, 8 și 13a și au sugerat că acesta poate fi unul dintre factorii care au contribuit la stabilirea S. Enteritidis PT4 în Regatul Unit (Hinton și colab., 1990). Aceiași autori au constatat, de asemenea, că izolatele mai recente ale lui S. Enteritidis PT4 au fost mai invazive decât tulpinile izolate în anii precedenți și au sugerat că izolatele recente de PT4 pot avea o virulență sporită pentru pui (Hinton și colab., 1990). Alți autori nu au găsit nicio diferență în invazivitatea sau capacitatea de colonizare între diferite tipuri de fagi de S. Typhimurium (Barrow și colab., 1987) sau S. Enteritidis, dar mai degrabă pare a fi legată de tulpină (Timoney și colab., 1989; Poppe și colab., 1993b; Gast și Benson, 1996). Structura antigenică nu pare a fi în mod inerent un factor major în virulență, deși tulpinile cu o colonie încrețită și cantități mai mari de lipopolizaharide cu greutate moleculară mare (LPS) sunt mai virulente pentru pui, atunci când sunt inoculate parenteral, în ceea ce privește numărul de bacterii din splină, localizarea în tractul reproductiv și procentul de ouă contaminate (Guard-Petter și colab., 1996); ele sunt, de asemenea, mai tolerante la căldură, acid și peroxid de hidrogen decât coloniile fără riduri (Humphrey și colab., 1996).
de asemenea, pare să existe un grad de specificitate a organelor, astfel încât tulpinile S. Enteritidis PT13 altfel identice izolate inițial din ovar sau sânge au prezentat diferențe în izolarea lor de ficat, splină și ceca după inocularea orală experimentală (Poppe și colab., 1993a). Cu toate acestea, izolatul ovarian a format o colonie întreagă și netedă, în timp ce izolatul de sânge a dezvoltat un aspect de colonie ondulată după 2 zile de creștere la temperatura camerei pe agarul Luria Bertani (C. Poppe, date nepublicate).
studiile de mutageneză aleatoare au indicat implicarea genelor asociate cu interacțiunea gazdei, metabolismul și răspunsurile la stres rezultate din supraviețuirea într-un mediu în care Salmonella nu este, după toate probabilitățile, adaptată în mod ideal (Turner și colab., 1998; Morgan și colab., 2004). Studii similare folosind S. Gallinarum au identificat, de asemenea, gene de virulență bine cunoscute (Shah și colab., 2005).
sistemul de secreție de tip trei (TTSS)-1, codificat de insula de patogenitate a salmonelei (SPI)-1, este responsabil pentru invazia celulelor epiteliale, fie in vitro, fie in vivo (Gal si Curtiss, 1989). Genele implicate în invazia mediată de SPI1 sunt foarte conservate în rândul genului Salmonella și absente din genomul rudelor apropiate, cum ar fi Escherichia coli.
biologia procesului de invazie este complexă și implică nu numai SPI1, ci și SPI4 (Gerlach și colab., 2008). Adeziunea este un proces inițial vital, deși rolul <13 fimbrii diferite exprimate de Serovarii Salmonella rămâne să fie definit pe deplin. Funcția principală a aparatului t3ss-1 codificat SPI1 este de a transloca <15 proteine efectoare în celula gazdă (Ibarra și Steele-Mortimer, 2009). Aceste proteine efectoare sunt codificate de gene situate în SPI1 pe SPI5, pe insulele de patogenitate sau pe bacteriofagi. Un subset al acestora, SipA, SipC, SopA, SopB, SopD, SopE și SopE2, rearanjează actina intracelulară pentru a promova intrarea bacteriană în celulele epiteliale. O mare parte din muncă a fost făcută in vitro sau in vivo folosind șoareci sau bucle intestinale ligate la viței. Puținul lucru care a fost făcut cu puii indică faptul că SPI1 este mai puțin important pentru boala sistemică (Jones și colab., 2001) decât este pentru gastroenterita intestinală indicând importanța celulelor fagocitare neprofesionale în acestea din urmă, în timp ce absorbția din intestin ca primă etapă a bolii sistemice implică celule fagocitare în plasturele Peyer, amigdalele cecale și alte grupuri de celule mai mult decât celulele epiteliale (Barrow și colab., 2000).
rolul flagelului este neclar. Faptul că induc inflamația în urma recunoașterii prin TLR5 este clar atât la mamifere (Schmitt și colab., 2001) și puii și acest lucru explică într-o oarecare măsură diferența dintre răspunsul intestinal la S. Typhimurium și S. Enteritidis, care are ca rezultat un răspuns inflamator puternic, și răspunsul la nonflagelatul S. Gallinarum și S. Pullorum, unde se crede că invazia are loc prin stealth în absența unui răspuns inflamator (Kaiser și colab., 2000). Ar putea fi semnificativ faptul că tulpinile monofazice ale S. Typhimurium a apărut mai recent în mai multe țări la porci și păsări de curte (Parsons și colab., 2013) și derivatele nemotile ale S. Dublin au apărut și în Statele Unite.
dacă bacteriile Salmonella sunt injectate intravenos la găini, acestea sunt preluate rapid de macrofage din splină și ficat. Modul în care bacteriile ajung la aceste organe în urma colonizării intestinale este neclar, deși există un indiciu că cu S. Dublin bacteriile fără celule sunt implicate.
odată ce bacteriile devin localizate în macrofage, genele SPI1 sunt în mod normal reglate în jos (Eriksson și colab., 2003), deși acest lucru nu se întâmplă cu serovari precum S. Infantis și S. Montevideo (Imre și colab., 2013), care poate explica parțial cel puțin virulența redusă a acestor serovari. Macrofagele sunt nișa intracelulară preferată pentru persistența serotipurilor de Salmonella în țesut (Dunlap și colab., 1992; Santos și B, 2004). Un factor cheie de virulență necesar supraviețuirii în macrofage este sistemul de secreție de tip III codificat de SPI2 (T3ss-2) (Ochman și colab., 1996).
capacitatea de a rezista efectelor antibacteriene intracelulare ale speciilor reactive de oxigen și azot și de a se multiplica este importantă. Cheia pentru aceasta este expresia genelor pe TTSS-2 codificate de SPI2 pe genom, care este prezentă la toți membrii speciei S. enterica, dar sunt absenți din Salmonella bongori sau E. coli (Ochman și Groisman, 1996). T3SS-2 translocă cel puțin 16 proteine efectoare în citosolul celulei gazdă, inclusiv SpiC, SseF, SseG, SlrP, SspH1, SspH2, SifA, SifB, SseI, SseJ, PipB, PipB2, SseK1, SseK2, GogB și SopD2 (Abraham și Hensel, 2006). Deși funcțiile moleculare sunt cunoscute pentru unele dintre aceste proteine efectoare, în majoritatea cazurilor rămâne neclar modul în care acestea contribuie la supraviețuirea macrofagelor mediate de T3SS-2. Un scop al t3ss-2 pare să fie Modificarea proprietăților vacuolului care conține Salmonella prin manipularea evenimentelor de trafic vezicular (Uchiya și colab., 1999; Vazquez-Torres și colab., 2000).
unele dovezi sugerează că operonul spvRABCD este, de asemenea, implicat în interacțiunea Serovarilor de Salmonella cu macrofagele (Libby și colab., 2000). Operonul spv este localizat pe plasmide de virulență prezente într-un număr mic de S. enterica subsp. serotipurile enterica, în general cele care provoacă boli sistemice (Gulig, 1990) sau pe cromozomul S. enterica subsp. serotipuri arizonae (Libby și colab., 2002).
invazivitatea și infecția sistemică sunt susceptibile de a fi importante pentru infecția tractului reproductiv. Asocierea dintre serovare și infecția reproductivă care duce la ouă contaminate este puțin înțeleasă, deși există o asociere în special cu anumite serovare din grupa D, și anume, grupul de serotipuri care implică S. Enteritidis, S. Gallinarum și S. Pullorum. Munca experimentală considerabilă cu S. Enteritidis a arătat că o proporție de ouă infectate apar din infecțiile oviductului și ovarului. În cazul S. Pullorum aceasta este o asociere clară cu s persistent. Infecția cu Pullorum și infecția ovarului și a oviductului, ceea ce duce la infectarea <10% ouă (Wigley și colab., 2001). Atât acest serovar, cât și S. Gallinarum sunt rareori asociate în aceste zile cu intoxicații alimentare, dar totuși sunt modele de transmisie verticală. Situația cu S. Gallinarum nu este la fel de clară ca și cu S. Pullorum (Barrow & Neto, 2011) deoarece, deși există dovezi epidemiologice considerabile ale transmiterii verticale, este mai dificil să se demonstreze acest lucru experimental și se pare că fondul genetic al păsărilor este un factor important dacă acest lucru se întâmplă sau nu.
infecția cu S. Enteritidis în timpul perioadei de ouat are ca rezultat producerea de ouă infectate, care, dacă acestea sunt fertile și sunt eclozate, are ca rezultat o infecție extinsă a descendenților, care ei înșiși continuă să excretă S. Enteritidis până când intră și în ouat.
