Aumento de casos de vibriosis relacionados con V. mimicus
Las cepas de V. mimicus están mostrando un aumento en los casos de gastroenteritis, destacando nuevos factores de virulencia.
Sergio Morgado, E. Fonseca, A. C. P. Vicente
― 5 minilectura
Tabla de contenidos
Los reportes muestran que los casos de vibriosis están aumentando en todo el mundo, especialmente en Europa, Asia y Estados Unidos. V. mimicus es una de las bacterias relacionadas con estos casos, causando síntomas como Gastroenteritis y diarrea que se asemeja al cólera cuando la gente come comida contaminada. Los científicos todavía están tratando de aprender más sobre cómo V. mimicus causa enfermedades, ya que algunas cepas no tienen los marcadores usuales asociados con Vibrio cholerae, la bacteria que causa el cólera. Recientemente, un brote peligroso de gastroenteritis en Florida fue rastreado hasta cepas de V. mimicus que carecían de estos marcadores típicos, lo que plantea preguntas sobre otros factores que podrían ser responsables de su capacidad para causar enfermedades.
Estudio de los Genomas de V. mimicus
Los investigadores estudiaron la composición genética de varias cepas de V. mimicus, incluyendo las del reciente brote en Florida. Encontraron un conjunto específico de genes llamado Sistema de Secreción Tipo III (T3SS) y dos toxinas, tdh y TRH, en un pequeño número de los genomas. Este T3SS y las toxinas generalmente estaban ubicados en regiones del genoma que se cree que están vinculadas a la capacidad de la bacteria para causar enfermedades. Curiosamente, muchas de las secuencias genéticas de T3SS eran similares a las encontradas en otra bacteria relacionada llamada V. parahaemolyticus.
Métodos Utilizados en el Estudio
Para analizar la información genética de V. mimicus, los investigadores recopilaron datos de una base de datos pública. Buscaron genes relacionados con la virulencia e identificaron regiones en el genoma que podrían indicar islas genéticas y elementos conjugativos integrativos. Usaron software específico para la predicción de genes y verificaciones manuales para asegurar la precisión.
Hallazgos sobre T3SS y Toxinas
De los 44 genomas de V. mimicus que examinaron, cinco de ellos tenían genes relacionados con T3SS. En cuatro de estos genomas, también estaba presente el gen tdh, mientras que en un genoma, apareció el gen trh. La presencia de estas toxinas sugiere que podrían jugar un papel importante en la causa de gastroenteritis, especialmente en cepas que no llevan los genes típicos relacionados con el cólera.
Análisis Filogenético
Los investigadores crearon un árbol para visualizar las relaciones entre diferentes genomas de V. mimicus. Encontraron que los genomas que llevaban T3SS se dividieron en dos grupos principales y una cepa separada. Este análisis mostró que el gen tdh estaba en los genomas de dos de los grupos, mientras que el gen trh estaba en un grupo independiente.
Categorías de T3SS
El T3SS tiene dos tipos, T3SS1 y T3SS2. El segundo tipo se encuentra a menudo junto con los genes tdh y trh, que son conocidos por dañar las membranas celulares en el cuerpo humano. Estas toxinas son comunes en V. parahaemolyticus, otra bacteria conocida por causar gastroenteritis. Los investigadores encontraron que el T3SS en V. mimicus tenía diferentes subgrupos, mostrando una relación compleja entre la bacteria y las toxinas que lleva.
Análisis Detallado del Genoma de V. mimicus F9458
Una mirada más cercana al genoma de V. mimicus F9458 reveló que el T3SS y el gen tdh estaban ubicados en una sección del genoma que parecía funcionar como un elemento conjugativo integrativo (ICE). Este descubrimiento marcó la primera identificación de tal elemento en V. mimicus. El ICEVmF9458 cubrió una parte significativa del genoma y mostró patrones que indicaban que podría transferir material genético.
Conexión con Brotes Recientes
En un brote de V. mimicus en Estados Unidos en 2019, los investigadores propusieron que ciertos factores de virulencia podrían haber contribuido a la diarrea severa reportada en esos casos. Al examinar los genomas de este brote, identificaron la toxina tdh asociada con T3SS2. Estudios previos sobre V. parahaemolyticus sugirieron que T3SS2 y la toxina tdh eran componentes clave en la causa de brotes diarreicos similares.
Importancia de los Hallazgos
Los hallazgos destacan la necesidad de investigar no solo la presencia de genes de toxina del cólera al mirar las infecciones de V. mimicus, sino también otras toxinas como TDH y TRH que podrían contribuir a la enfermedad. La identificación del primer ICE en V. mimicus plantea preocupaciones sobre el potencial de que estas características dañinas se propaguen entre diferentes especies de Vibrio.
Conclusión
En resumen, el aumento en los casos de vibriosis se correlaciona con la presencia de V. mimicus, que puede emplear varios mecanismos tóxicos para causar enfermedades. El T3SS y las toxinas tdh y trh parecen jugar roles cruciales en la virulencia de estas bacterias. Los factores genéticos vinculados a la virulencia son complejos, y se necesita continuar la investigación para entender mejor cómo funcionan estas bacterias y cómo pueden impactar la salud pública. Dado los hallazgos, es esencial ampliar el alcance de las pruebas para toxinas en los casos de V. mimicus más allá de los genes de toxina del cólera tradicionales para incluir aquellos asociados con otras especies de Vibrio.
Título: Vibrio mimicus carrying the Type III Secretion System 2 (T3SS2) and TDH toxin of Vibrio parahaemolyticus in an integrative conjugative element context
Resumen: ObjectivesIdentify possible virulence factors in the genomes of Vibrio mimicus that may be determinants of diarrheal cases/outbreaks. MethodsAll V. mimicus genomes from Genbank were retrieved and the virulome was searched with Abricate using the VFDB database. Genomic islands (GIs) and integrative conjugative elements (ICEs) were identified using IslandViewer and ICEberg, respectively. ResultsFive ctx-negative V. mimicus genomes carrying the Type III Secretion System 2 (T3SS2) and the TDH/TRH toxin from Vibrio parahaemolyticus were identified. The T3SS-positive genomes presented the phylotypes T3SS2 and T3SS2{beta} and formed two clusters and one singleton throughout the V. mimicus phylogeny. Genomes carrying T3SS2 and T3SS2{beta} were associated with the tdh and trh genes, respectively. Furthermore, genomic analyses characterized an integrative conjugative element (ICE) with a size of [~]150 kb carrying both V. parahaemolyticus virulence determinants. ConclusionsIn addition to looking for cholera toxin genes in V. mimicus cases/outbreaks, it is important to consider V. parahaemolyticus toxins such as TDH and TRH. Furthermore, an ICE was identified and characterized in V. mimicus, being associated with T3SS2 and the TDH toxin, which is worrying, as it can disseminate these virulence factors among Vibrio spp.
Autores: Sergio Morgado, E. Fonseca, A. C. P. Vicente
Última actualización: 2024-10-26 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619894
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619894.full.pdf
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