Shigella flexneri es una especie de bacteria Gram-negativa del género Shigella que puede causar diarrea en humanos.Se describenvarios serogrupos diferentes de Shigella ; S. flexneri pertenece algrupo B. Las infecciones por S. flexneri generalmente se pueden tratar con antibióticos, aunque algunas cepas se han vuelto resistentes . Los casos menos graves no suelen tratarse porque se vuelven más resistentes en el futuro. [1] Shigella está estrechamente relacionada con Escherichia coli , pero se puede diferenciar de E. coli según su patogenicidad, fisiología (incapacidad de fermentar la lactosa o descarboxilar la lisina) y serología. [2]
La especie lleva el nombre del médico estadounidense Simon Flexner ; El género Shigella lleva el nombre del médico japonés Kiyoshi Shiga , que 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, comenzó 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 finales del siglo XIX. La epidemia de sekiri de 1897 afectó a más de 91.000 personas, con una tasa de mortalidad de >20%. [3] Shiga estudió a 32 pacientes con disentería y utilizó los postulados de Koch para aislar e identificar con éxito la bacteria que causa 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 para la enfermedad.
Shigella flexneri es una bacteria no flagelar con forma de bastón que depende de la motilidad basada en actina. Produce la proteína actina de forma rápida y continua para impulsarse hacia adelante dentro y entre las células del huésped. [4] Esta bacteria es Shigella gramnegativa, que no forma 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 además se subclasifica en seis antisueros específicos de tipo y cuatro específicos de grupo. Hasta ahora se han identificado y notificado al menos 23 subserotipos diferentes. [5] La técnica de serotipado molecular basada en PCR ahora está disponible y se dirige 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 a los ácidos y puede sobrevivir en condiciones de pH 2. Por lo tanto, puede ingresar a 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, permitiéndole cruzar hacia la submucosa. 2) Puede penetrar las células M altamente endocíticas que están dispersas en la capa epitelial y cruzar hacia la submucosa. 3) Después de llegar a la submucosa, las bacterias pueden ser fagocitadas por macrófagos e inducir apoptosis, o muerte celular. Esto libera citocinas que reclutan células polimorfonucleares (PMN) en la submucosa. S. flexneri todavía en la luz del colon atraviesa el revestimiento epitelial cuando 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 permitiendo que las bacterias de la luz 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 hace 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 la 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 del síndrome neural de Wiskott-Aldrich (N-WASP) . Este complejo IcsA/N-WASP luego activa el complejo de proteína relacionada con 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 alcanza la membrana contigua, crea una protuberancia en el citoplasma de la célula vecina. La bacteria queda rodeada por dos capas de membrana celular. Luego utiliza otro complejo IpaBC para formar un poro y entrar en la siguiente célula. VacJ es una proteína que también necesita S. flexneripara salir de la protuberancia. Su función exacta aún se está estudiando, pero se sabe que sin él la propagación intercelular se ve muy afectada. [8] [10] La replicación bacteriana dentro de la célula epitelial es perjudicial para la célula, pero se propone que la muerte de las células epiteliales 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 gran 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 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 de las pentosas fosfato (PPP) para metabolizar los azúcares. Los productos de estas vías luego ingresan al 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 una fermentación ácida mixta de piruvato. [14] [2] S. flexneri no puede fermentar la lactosa. [2] Esta bacteria crece de manera óptima a 37 °C, pero puede crecer en temperaturas tan bajas como 30 °C. [13]
Los pequeños ARN bacterianos desempeñan funciones importantes en muchos procesos celulares. Los ARNs de RnaG y RyhB se han estudiado bien en S. flexneri . [15] Se demostró que el ARNs de Ssr1, que podría desempeñar un papel en la resistencia al estrés ácido y la regulación de la virulencia, existe solo en Shigella . [dieciséis]
Shigella flexneri contiene un plásmido de virulencia que codifica tres factores de virulencia: un sistema de secreción tipo 3 (T3SS), proteínas del antígeno 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 utilizando el T3SS, un aparato similar a una aguja y una jeringa común a muchos patógenos gramnegativos. Estas proteínas ipa inducen un "alboroto de la membrana" por parte de la célula huésped. El rizado de la membrana crea bolsas de membrana que capturan y engullen las bacterias. Una vez dentro, S. flexneri utiliza la actina de la célula huésped como propulsión para 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 tipo III. Amortigua la respuesta inflamatoria durante la invasión bacteriana al suprimir la vía de señalización mediada por el factor 6 asociado al receptor de TNF-α ( TRAF6 ). [20] OspI tiene actividad de glutamina desamidasa y es capaz de desaminar selectivamente la glutamina en la posición 100 en UBC13 para convertirla en glutamato , y esto da como resultado una falla en la actividad conjugadora de ubiquitina E2 que se requiere para la activación de TRAF6. [20]
nora https://microbenotes.com/prueba-bioquímica-de-shigella-flexneri/