Los bacteriófagos forma abreviada: fagos son virus que infectan a las bacterias. Los fagos líticos "buenos" matan las bacterias que son dañinas para los humanos y a veces se utilizan en medicina; los "malos", los fagos templados, por otro lado, transfieren sus genes a los microorganismos, lo que les confiere nuevas propiedades, como la capacidad de producir una toxina. Por lo tanto, la transferencia de fagos templados se considera una fuerza impulsora importante detrás del desarrollo de bacterias en patógenos potentes.
usando Salmonella , un patógeno común de enfermedades gastrointestinales, como ejemplo, los investigadores dirigidos por el profesor de ETH Wolf-Dietrich Hardt ahora han demostrado que la propia respuesta inflamatoria del cuerpo en realidad promueve la transferencia de genes de fagos a las bacterias, aumentando así la patogenicidad de Salmonella . Su estudio se acaba de publicar en la revista especializada ciencia .
Transferencia de genes altamente eficiente
Para saber qué tan rápido se esparcen los fagos templados dentro de a Salmonella población, los investigadores infectaron ratones con dos cepas diferentes de Salmonella . Una cepa portaba el fago "SopE?", Mientras que la otra no.
Salmonella provocó una inflamación en el intestino de los animales, lo que provocó un cambio importante en el Salmonella cepa portadora de genes de fagos: los genes de fagos se expresaron, el fago se multiplicó y finalmente se liberaron partículas de fagos libres, matando al Salmonella celda. Los fagos libres salieron y entraron en el segundo Salmonella tensión para aumentar aún más allí. De esta manera, los fagos transfirieron sus genes a casi todos Salmonella células de cualquier cepa que previamente no tenían genes de fagos.
Esta transferencia de genes horizontal a veces tarda sólo tres días en completarse. "La transferencia de genes es extremadamente eficiente. Eso nos sorprendió", dice Hardt, que no esperaba una propagación tan rápida de la infección a los ingenuos Salmonella cepas.
el virus está vinculado a un sistema de alarma
"La eficacia del procedimiento puede explicarse utilizando conocimientos previos adquiridos en los libros de texto", dice Médéric Diard, un postdoctorado del grupo de Hardt, que llevó a cabo el estudio. Tan pronto como la célula bacteriana es atacada por factores inflamatorios como el oxígeno reactivoy especies de nitrógeno, activa una señal SOS, que inicia el propio programa de reparación de la célula. Esta señal es utilizada como un despertador por los fagos que permanecen latentes en el genoma. "Nuestros resultados muestran que la inflamación del intestino promueve latransferencia de genes a través de fagos, un importante mecanismo evolutivo de los microorganismos ", explica Hardt.
Mientras persista la inflamación, los recién infectados Salmonella también producen más fagos que a su vez infectan más Salmonella . Esta reacción en cadena solo se puede prevenir si interviene el sistema inmunológico adaptativo. Envía anticuerpos específicos para neutralizar Salmonella en el sitio de la infección.
Este riesgo de liberación de fagos puede aliviarse mediante la vacunación: Salmonella en los animales vacunados se evita que desencadene una inflamación intestinal. Por cierto, esto también previene la respuesta SOS y la producción de fagos.
Virus como beneficiario
Médéric Diard propuso que los fagos podrían tomar el "control" de las bacterias para que desencadenan la inflamación de manera cada vez más eficiente. Esto también promueve la reproducción de los fagos en el intestino. Este vínculo puede explicar por qué muchos fagos transfieren genes de toxinas a las bacterias. Codificado por fagoslas sustancias tóxicas pueden crear las mismas condiciones en el intestino de las víctimas que estimulan la producción de fagos. "Los fagos son 'egoístas'. Por lo tanto, uno puede considerar Salmonella diarrea como daño colateral de la evolución de fagos ", dice Hardt.
Cómo la bacteria del cólera se volvió tremendamente exitosa
El cólera se ha convertido en una terrible causa de diarrea en todo el mundo. Se cobró muchas vidas. No siempre fue así. El antepasado original de Vibrio cholerae fue una bacteria inofensiva de agua salobre frente a las costas de Bangladesh. Un fago infectó estas bacterias y se integró en sugenoma, incluida la toxina del cólera. Esto convirtió a la bacteria inofensiva en un patógeno poderoso. La adquisición del gen de la toxina del cólera obviamente proporciona a esta bacteria una ventaja evolutiva. Hoy en día, la bacteria se ha extendido por todo el mundo y con frecuencia causa epidemias, cobrando muchas vidas, particularmente después de catástrofes naturales o en áreas de conflicto donde la higiene es deficiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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