Shigella flexneri es una especie de bacteria Gram-negativa del género Shigella que puede causar diarrea en humanos.Se han descrito varios serogrupos diferentes de Shigella ; S. flexneri pertenece al grupoB. Las infecciones por S. flexneri generalmente se pueden tratar con antibióticos, aunque algunas cepas se han vuelto resistentes . Los casos menos graves generalmente no se tratan porque se vuelven más resistentes en el futuro. [1] Shigella está estrechamente relacionada con Escherichia coli , pero se puede diferenciar de E. coli en función de la patogenicidad, la fisiología (incapacidad para fermentar la lactosa o descarboxilar la lisina) y la serología. [2]
La especie recibió su nombre en honor al médico estadounidense Simon Flexner ; el género Shigella recibe su nombre del médico japonés Kiyoshi Shiga , quien investigó la causa de la disentería. Shiga ingresó en la Facultad de Medicina de la Universidad Imperial de Tokio en 1892, durante la cual asistió a una conferencia del Dr. Shibasaburo Kitasato. Shiga quedó impresionado por el intelecto y la confianza del Dr. Kitasato, por lo que después de graduarse, fue a trabajar para él como asistente de investigación en el Instituto de Enfermedades Infecciosas. En 1897, Shiga centró sus esfuerzos en lo que los japoneses denominaron un brote de "Sekiri" (disentería). Estas epidemias fueron perjudiciales para el pueblo japonés y ocurrieron con frecuencia a fines del siglo XIX. La epidemia de sekiri de 1897 afectó a más de 91 000 personas, con una tasa de mortalidad de más del 20 %. [3] Shiga estudió a 32 pacientes con disentería y utilizó los postulados de Koch para aislar e identificar con éxito la bacteria que causaba la enfermedad. Continuó estudiando y caracterizando la bacteria, identificando sus métodos de producción de toxinas, es decir, la toxina Shiga , y trabajó incansablemente para crear una vacuna contra la enfermedad.
Shigella flexneri es una bacteria no flagelar, con forma de bastón, que depende de una movilidad basada en la actina. Produce la proteína actina de manera rápida y continua para impulsarse hacia adelante dentro y entre las células del huésped. [4] Esta bacteria es una Shigella gramnegativa, no formadora de esporas, del serogrupo B. Hay 6 serotipos dentro de este serogrupo. [2]
Shigella flexneri pertenece al grupo B (es decir, se aglutina con antisueros B), que a su vez se subclasifica mediante seis antisueros específicos de tipo y cuatro antisueros específicos de grupo. Hasta ahora se han identificado y notificado al menos 23 subserotipos diferentes. [5] Actualmente se dispone de técnicas de serotipificación molecular basadas en PCR dirigidas a los genes wzx1-5 (todos excepto el serotipo 6) y gtr o wzx6 (solo el serotipo 6). [6]
Shigella flexneri es una bacteria intracelular que infecta el revestimiento epitelial del tracto intestinal de los mamíferos. Esta bacteria es tolerante al ácido y puede sobrevivir a condiciones de pH 2. Por lo tanto, es capaz de entrar en la boca de su huésped y sobrevivir al paso a través del estómago hasta el colon. [7] Una vez dentro del colon, S. flexneri puede penetrar el epitelio de tres maneras: 1) La bacteria puede alterar las uniones estrechas entre las células epiteliales, lo que le permite cruzar hacia la submucosa. 2) Puede penetrar las células M altamente endocíticas que se dispersan en la capa epitelial y cruzar hacia la submucosa. 3) Después de llegar a la submucosa, las bacterias pueden ser fagocitadas por los macrófagos e inducir la apoptosis, la muerte celular. Esto libera citocinas que reclutan células polimorfonucleares (PMN) a la submucosa. S. flexneri, que todavía se encuentra en el lumen del colon, atraviesa el revestimiento epitelial a medida que los PMN cruzan hacia el área infectada. La afluencia de células PMN a través de la capa epitelial en respuesta a Shigella altera la integridad del epitelio, lo que permite que las bacterias del lumen crucen hacia la submucosa en un mecanismo independiente de las células M. [8] S. flexneri utiliza estos tres métodos para llegar a la submucosa y penetrar las células epiteliales desde el lado basolateral. La bacteria tiene cuatro antígenos plasmídicos de invasión conocidos: IpaA, IpaB, IpaC e IpaD. Cuando S. flexneri entra en contacto con el lado basolateral de una célula epitelial, IpaC e IpaB se fusionan para formar un poro en la membrana de la célula epitelial. Luego, utiliza un sistema de secreción de tipo III (T3SS) para insertar las otras proteínas Ipa en el citoplasma de la célula epitelial. [8] S. flexneri puede pasar a las células epiteliales vecinas utilizando su propia proteína de membrana externa, IcsA, para activar la maquinaria de ensamblaje de actina del huésped. La proteína IcsA se localiza primero en un polo de la bacteria donde luego se unirá a la proteína del huésped, la proteína neuronal del síndrome de Wiskott-Aldrich (N-WASP) . Este complejo IcsA/N-WASP luego activa el complejo de proteína relacionada con la actina (Arp) 2/3 . El complejo Arp 2/3 es la proteína responsable de iniciar rápidamente la polimerización de actina e impulsar a las bacterias hacia adelante. [8] [2] [9] Cuando S. flexneri llega a la membrana adyacente, crea una protrusión en el citoplasma de la célula vecina. La bacteria queda rodeada por dos capas de membrana celular. Luego usa otro complejo IpaBC para hacer un poro y entrar en la siguiente célula. VacJ es una proteína que también necesita S. flexneri.para salir de la protuberancia. Su función exacta aún se está estudiando, pero se sabe que la propagación intercelular se ve muy afectada sin ella. [8] [10] La replicación bacteriana dentro de la célula epitelial es perjudicial para la célula, pero se propone que la muerte de la célula epitelial se debe en gran medida a la propia respuesta inflamatoria del huésped. [8]
El genoma de S. flexneri y Escherichia coli es casi indistinguible a nivel de especie. S. flexneri tiene un cromosoma circular con 4.599.354 pares de bases. Es más pequeño que el de E. coli pero los genes son similares. S. flexneri tiene alrededor de 4.084 genes conocidos en el genoma. Se propone que la extensa similitud entre E. coli y S. flexneri se debe a la transferencia horizontal . Todos los genes necesarios para que S. flexneri invada el revestimiento epitelial del colon se encuentran en un plásmido de virulencia llamado pINV. El genoma de pINV está altamente conservado entre las subespecies de S. flexneri . S. flexneri también tiene otros dos pequeños plásmidos multicopia, pero algunas cepas de S. flexneri tienen más plásmidos que se sospecha que confieren resistencia a los antibióticos. [11] Algunas cepas de S. flexneri tienen resistencia a los antibióticos estreptomicina, ampicilina o trimetoprima. [12] Se ha descubierto que el cloranfenicol, el ácido nalidíxico y la gentamicina siguen siendo antibióticos eficaces para algunas cepas. [13]
Shigella flexneri es un heterótrofo . Utiliza la vía de Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) , Entner-Doudoroff (ED) o la vía de las pentosas fosfato (PPP) para metabolizar los azúcares. Los productos de estas vías luego alimentan el ciclo del ácido cítrico (TCA) . S. flexneri puede metabolizar la glucosa y el piruvato. El piruvato suplementado permite el mayor crecimiento y se cree que es la fuente de carbono preferida. El piruvato podría ser suministrado por el propio metabolismo de la célula o tomado de la célula huésped. S. flexneri es un anaerobio facultativo que puede realizar la fermentación ácida mixta del piruvato. [14] [2] S. flexneri no puede fermentar la lactosa. [2] Esta bacteria crece óptimamente a 37 °C pero puede crecer a temperaturas tan bajas como 30 °C. [13]
Los ARN pequeños bacterianos desempeñan papeles importantes en muchos procesos celulares. Los ARN pequeños RnaG y RyhB han sido bien estudiados en S. flexneri . [15] Se ha demostrado que el ARN pequeño Ssr1, que podría desempeñar un papel en la resistencia al estrés ácido y la regulación de la virulencia, existe solo en Shigella . [16]
Shigella flexneri contiene un plásmido de virulencia que codifica tres factores de virulencia: un sistema de secreción tipo 3 (T3SS), proteínas antigénicas del plásmido de invasión (proteínas IPA) e IcsA (utilizada para la propagación de célula a célula). [17]
Tras la infección, S. flexneri inyecta proteínas ipa en el citoplasma de la célula huésped mediante el T3SS, un aparato similar a una aguja y una jeringa común a muchos patógenos gramnegativos. Estas proteínas ipa inducen el "rizado de la membrana" por parte de la célula huésped. El rizado de la membrana crea bolsas de membrana que capturan y engullen a las bacterias. Una vez dentro, S. flexneri utiliza la actina de la célula huésped para propulsarse y moverse directamente de una célula a otra mediante un mecanismo celular conocido como paracitofagia , [18] [19] de manera similar al patógeno bacteriano Listeria monocytogenes .
Shigella flexneri es capaz de inhibir la respuesta inflamatoria aguda en la etapa inicial de la infección [20] mediante el uso de una proteína efectora, OspI, que está codificada por ORF169b en el plásmido grande de Shigella y secretada por el sistema de secreción de tipo III. Amortigua la respuesta inflamatoria durante la invasión bacteriana al suprimir la vía de señalización mediada por el factor 6 asociado al receptor TNF-α ( TRAF6 ). [20] OspI tiene actividad de glutamina deamidasa y es capaz de desaminar selectivamente la glutamina en la posición 100 en UBC13 a glutamato , y esto da como resultado una falla de la actividad de conjugación de ubiquitina E2 que es necesaria para la activación de TRAF6. [20]
nora https://microbenotes.com/prueba-bioquimica-de-shigella-flexneri/