BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS MICROBIOLÓGICAS MAESTRÍA EN CIENCIAS MICROBIOLÓGICAS Estudio de interacción de las proteínas H-NS Y Ler sobre la region intergenica de los genes escD y sepL en Escherichia coli enteropatogena (EPEC) TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS MICROBIOLOGICAS CON ORIENTACION EN BIOQUIMICA Y GENETICA MICROBIANA PRESENTA Q.F.B. Mauricio Hernández Arroyo ASESORES DE TESIS D.C. Ygnacio Martinez Laguna Mc. Margarita M. De La Paz Arenas Hdz. C. I. C. M. / I. C. U. A. P. PUEBLA, PUEBLA FEBRERO DEL 2009 INDICE I.- Abreviaturas...............…………………………………………………………..... 1 II.- Resumen………………………………………………………………………….. 3 III.- Introducción……………………………………………………………………..... 5 III.1.- Adherencia Localizada………………………………………………... 6 III.2.- Transducción de Señales…………………………………………...... 7 III.3.- Adherencia Intima……………………………………………………… 8 III.4.- Organización Genética del Locus LEE………………………..……. 9 III.5.- Sistema de Secreción Tipo III (SSTT)……………………………... 11 III.6.- Proteínas Secretadas por EPEC................................................... 12 III.7.- Regulación de los Factores de Virulencia en EPEC………...….... 14 IV.- Antecedentes……………...……………………………………………….... 17 V.- Justificación…………………………..……………………………………... 20 VI.- Hipótesis………………………...…………………………………………… 20 VII.- Objetivos……………………...……………………………………………… 21 VII.- Objetivo General………………………...…………………………….. 21 VII.- Objetivo Particular……………………………...……………………... 21 VII.- Objetivos Específicos………………………………...……………….. 21 VIII.- Metodología………………………………………………………………….. 22 IX.- Resultados…………………………………………………………………… 28 X.- Discusión de Resultados…………………………………………………… 44 XI.- Conclusiones………………………………………………………………… 50 XII.- Perspectivas…………………………………………………………………. 51 XIII.- Bibliografía…………………………………………………………………… 52 1 5 Introducción Escherichia coli es la bacteria Gram negativa, anaerobia facultativa más abundante de la microflora intestinal, naturalmente coloniza la capa mucosa del colon. Una parte del genoma de esta bacteria está altamente conservado entre cepas comensales y cepas patógenas, lo cual favorece a estos microorganismos con mecanismos necesarios para sobrevivir bajo condiciones de competitividad (Kaper et al. 2004). En las bacterias patógenas, este genoma ha sido complementado con novedosas islas genéticas, así como por genes individuales, los cuales le confieren una virulencia incrementada, y altos niveles de adaptación, proporcionándole una diseminación eficiente en su hospedero (Hacker et al. 1990; 1997; 2000). Las cepas de E. coli diarreagénicas exhiben una amplia variedad de mecanismos de virulencia para interactuar con las células hospederas y así generar enfermedades gastrointestinales. Las estrategias patogénicas de E. coli diarreagénica incluyen: el tipo de adherencia sobre la célula hospedera, la producción de enterotoxinas y/o citotoxinas, la invasión a la célula hospedera y/o adherencia intima al enterocito. De esta manera se han propuesto seis categorias principales de E. coli diarreagénica: E. coli enteropatógena (EPEC); E. coli enterohemorrágica (EHEC); E. coli enterotoxigénica (ETEC); enteroagregativa (EAEC); E. coli enteroinvasiva (EIEC) y E. coli difusoadherente (DAEC) (Levine, 1987; Kaper, 1994; Nataro y Kaper, 1998) (Fig. 1). Figura 1. Esquema patogénico de Escherichia coli diarreagénica. Cada una de las seis categorias diarreagénicas de E. coli tienen características únicas en su interacción con el enterocito (Kaper et al. 2004). E. coli 6 E. coli enteropatógena (EPEC) es un patógeno extracelular que causa enfermedad (diarrea) por unirse a la superficie de las células hospederas (células del epitelio intestinal) e inyectar directamente actores de virulencia a la célula por un sistema de secreción tipo III (SSTT). Las cepas de EPEC causan diarrea en humanos y son responsables de la muerte de cerca de un millón de infantes por año en los países en vías de desarrollo (Nataro y Kaper, 1998). EPEC interacciona con las células epiteliales produciendo una lesión histopatológica conocida como adherencia y destrucción (Attaching and Effacing “A/E”), la bacteria ataca íntimamente a las células del epitelio intestinal y causa cambios notables en el citoesqueleto, incluyendo la acumulación de actina polimerizada. Las microvellosidades del intestino son destruidas y se forma una estructura parecida a una copa o pedestal sobre la cual la bacteria se une (Knutton et al. 1989; Donnenberg et al. 1997; Kaper. 1998). En la producción de la lesión A/E están involucrados múltiples eventos, los cuales han sido divididos en tres etapas: a) la adherencia localizada; b) la transducción de señales y c) la adherencia íntima (Donnenberg y Kaper, 1992; Donnenberg et al. 1997).