MTU 3 Vc ISP2011 - ispch.cl bioquimica y... · Vibrio cholerae Caracterizaci ón fenot ípica y...
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VibrioVibrio choleraecholeraeCaracterizaciCaracterizacióón n
fenotfenotíípica y molecularpica y molecular
ProgramaPrograma de Microbiologde Microbiologíía y a y
MicologMicologííaa
ICBMICBM--Facultad de MedicinaFacultad de Medicina
Universidad deUniversidad de ChileChile
MarMaríía Teresa Ulloa Flores a Teresa Ulloa Flores
TM. TM. MsCsMsCs, , Ph.DPh.D (c).(c).
Profesor AsistenteProfesor Asistente
VibrioVibrio choleraecholerae
TaxonomTaxonomííaa
CaracterCaracteríísticas sticas
fenotfenotíípicaspicas
Taxonomía Microbiana: clasificación filogenética
Woese et al, 1990
Dominios de seres vivos
EukaryaBacteria Archaea
Phylum
Proteobacteria
Taxonomía Microbiana: Phylum Proteobacteria
Clase
GammaProteobacteria
Escherichia coli
Pseudomonas aeruginosa
Vibrio cholerae
Taxonomía Microbiana: familia Vibrionaceae
simbionte
camarones
humanos/peces
pecespeces
coralFamilia VibrionaceaeNúmero especies1981: 20 spp2002: 47 spp2004: 63 spp
humanos
humanoshumanos
humanos
humanos
Epidemiología de Vibrio cholerae
•Transmisión: Ingestión de comida o agua contaminada
•Reservorio: Agua. Se sabe que persiste en ambientes
acuáticos, especialmente en estuarios.
Vive asociado a animales, algas y plankton
Epidemiología de Vibrio cholerae
1866
1912
Haitì. Brote epidémico. Pacientes en el CTC de MSF en el Hospital Choscal del barrio de Cité Soleil, Puerto Príncipe.
2010
Trends in Microbiology, 2009. Vol.18 No.1
•Patrón estacional ( [Tº])•Epidemias y pandemias (7)
Epidemiología de Vibrio cholerae
Características de Vibrio cholerae
♦ Bacilo Gram negativo corto y curvo, 0.5 a 0.8 umde diámetro , 1.4 a 2.6 um de largo.
♦ Mótil, flagelo polar cubierto por membrana
externa
♦ Oxidasa positivo
♦ Halofílicos (1-3%)
♦ Reduce nitrato
Colonias amarillas V.cholerae
V. alginolyticus
V. fluvialis
V. Furnisii
V. metchnikovii
Colonias verde-azules V. mimicus
V. hollisae
V. parahaemolyticus
V. damsela
V. vulnificus
Medio selectivo para el aislamiento y cultivo de Vibrio spp
Inhibidor para la mayoría de las enterobacterias.Esta inhibición se basa en las altas concentraciones de tiosulfato y citrato, la presencia de las sales biliares y un pH fuertemente alcalino.
Agar T.C.B.S.
IdentificaciIdentificacióón bioqun bioquíímica mica V. V. choleraecholerae
http://quimicosclinicosxalapa04.spaces.live.com/
Diagnóstico de Vibrio spp: Batería Bioquímica
Especie TSI LIA MIO VP Cit Arab Sac
V. cholerae A/A-,- K/K-,- +++ + + - +K/A
V. parahaem K/A-,- K/K-,- ++(+/-) - - + -
V. V. choleraecholerae, caracter, caracteríísticas antigsticas antigéénicasnicas
Serotipo
Serogrupos
Cepas O1
Antígeno O
Ag. B
Ag. C
Ag. B+C
Ág. A (+)
Ag. A (-)
Ogawa
Inaba
Hikojima
O1 y O139
No O1-No 0139
Lipopolisacárido
Ag. O
AB C
V. cholerae: Biotipo
RSSensibilidad a Fago IV
RSSensibilidad Polimixina B
SRSensibilidad a Fago V
+-Voges Proskauer
+-Hemaglutinación GR de pollo
+-Hemólisis sangre de cordero
EL TOR
(asintom – leve)
CLÁSICO
(mod – severo)
V. cholerae O1Biotipo CLÁSICO
Biotipo EL TOR
Phylogenetic relationship of Vibrio cholerae strains
More than 200 serogroups (O1–O200) of Vibrio cholerae exist in aquatic environments.
Only a subset of O1 and O139 serogroup strains are toxigenic (Tox+) and therefore capable of causing cholera
Other strains are non-toxigenic (Tox–) and are selected against.
Different O antigen types are indicated by the colour of the outer membrane and sheathed flagellum(the periplasmic space and the inner membrane are not shown).
Capsules are present in a subset of strains. Different strain genotypes are indicated by the colour of the cytoplasm; note that
Tox+ O1 and O139 have essentially the same genotype, with the exception of the O antigen genes.
OCTOBER 2009 | vol7 www.nature.
VibrioVibrio choleraecholerae
CaracterCaracteríísticassticas
Moleculares y Moleculares y
patogenicidadpatogenicidad
Chromosoma I:
•DNA replicación•División celular•Transcripción genes•Tradución de proteínas•Biosíntesis de pared celular
Chromosoma II
Proteínas ribosomales•Transporte de azucares, iones metalicos y aniones. •Metabolismo de azúcares •DNA reparación
n engl j med 364;1 nejm.org january 6, 2011
The integron island is a
gene-capture system yet
to be associated with
virulence.
VPI encodes toxin-
coregulated pilus and a
virulence
regulator, ToxT7,8
bacteriophage CTXf4
Two Vibrio cholerae chromosomes
EPS, a protein-secretion
system that is required for
the export of CTX,
cholera toxin and several
proteases
hlyU, which encodes a
transcriptional regulator
that controls the expression
of the haemolysinen coding
gene hlyA
VP2VPI-2
Bacteriofagos
• Partículas virales que infectan bacterias
• Genoma DNA o RNA, encapsulado por
proteínas
• Absorción: unión a receptores específicos
de la pared celular
• Pueden establecer un ciclo lítico o
lisogénico
• Para integrarse reconocen secuencias
específicas en el genoma bacteriano
• Pueden transferir plásmidos,
transposones y genes bacterianos
Patogenicidad de Vibrio cholerae: mecanismo de toxigenicidad
Si el fago integrado
cambia el fenotipo
de la bacteria, dicho
fenómeno se
denomina: conversión
lisogénica
Patogenicidad de Vibrio cholerae: mecanismo de toxigenicidad
Vibrio cholerae posee
un fago lisogénico en su genoma quecodifiaca para la toxina colérica
Patogenicidad de Vibrio cholerae: adherencia y colonización: pilus TcpA
•Confiere la habilidad de colonizar el intestino delgado. •Receptor para el fago ctxφ, que contiene los genes para la síntesis de CT.
•La proteína estructural de la fimbria TCP está codificada en el gen tcpA, que presenta alta variabilidad
•Esta hipervariabilidad en la superficie de la bacteria le permite escapar del reconocimiento por el sistema inmune del huésped.
V. Cholerae CT y TCP
In response to undefined stimuli during colonization, two membrane-associated transcriptional activatorcomplexes, ToxRS and TcpPH, initiate transcription of the toxT gene. The ToxT protein is a transcriptionalactivator of the AraC family that directly activates the transcription of the genes responsible for theproduction of cholera toxin (CT) and the toxin-coregulated pilus (TCP). The TCP is a type IV bundle-forming pilus that is essential for colonization of the intestinal tract. CT is an A-B type enterotoxin that isresponsible for the profuse diarrhea that is characteristic of cholera. Collectively, this regulatory systemhas been called the ToxR regulon.
Manifestaciones clínicas de
Vibrio cholerae
Dosis infectante105-106Barrera
pH ácido
Intestinodelgado
On ingestion, Vibrio cholerae uses motility andmucinases to penetrate the mucus gel and N-acetylglucosamine-binding protein A(GbpA) and other factors to colonize the smallintestine epithelium
V. cholerae alters its gene expression again in order todetach from the epithelium— the ‘escape response’ andto prepare for transmission to another host (for example, household spread) or entry into the aquatic environment.
Establishment in theaquatic environmentby finding suitablenutrient sources suchas chitin
decay into an‘active butnon-culturable
Vibrio cholerae gene expression patterns at different stages of the life cycle
VibrioVibrio choleraecholerae
•• Gamma Gamma ProteobacteriaProteobacteria
•• Posee 2 cromosomasPosee 2 cromosomas
•• ActualementeActualemente se describen 200 se describen 200 serogruposserogrupos
•• A la A la fecha,sfecha,sóóloV.cloV.c 01 y 0139 son 01 y 0139 son toxigtoxigéénicosnicos
•• El cEl cóólera es una infeccilera es una infeccióón por n por VcVc toxigtoxigééniconico
•• TC y TCP son los principales factores de TC y TCP son los principales factores de
virulencia y estvirulencia y estáán n correguladoscorregulados
•• La TGH es muy importante (presencia de La TGH es muy importante (presencia de
fagos, islas e fagos, islas e integronesintegrones ))
•• V. V. choleraecholerae presenta diversos patrones presenta diversos patrones de de
expresiexpresióón gn géénica (ambiental o nica (ambiental o Intestino del Intestino del
hombre)hombre)