Genetic and molecular analysis of the salmonella effector SrfJ and use of type III secretion effectors as carriers for heterologous vaccine design

Resumen

Salmonella enterica es una especie de bacterias patógenas que pueden producir diferentes enfermedades desde gastroenteritis a enfermedades sistémicas. Salmonella posee dos sistemas de secreción tipo III (T3SS) relacionados con la virulencia que son elementos clave en la interacción con la célula hospedadora. Estos sistemas median la translocación de proteínas efectoras al citosol de la célula hospedadora donde interfieren con diferentes procesos celulares para permitir la entrada del patógeno y su supervivencia dentro de vacuolas. Se estudió la expresión del efector SrfJ de S. enterica serovar Typhimurium. Se averiguó la existencia de dos promotores distintos que controlan la expresión de srfJ. Un promotor proximal, PsrfJ, que responde a las señales intravacuolares dentro de las células de mamífero y está regulado positivamente por SsrB y PhoP y negativamente por RcsB. Un segundo promotor distal, PiolE, que está regulado negativamente por el represor de la isla de utilización del mio-inositol, IolR, mientras que se expresa tras la colonización de plantas por Salmonella. A su vez, se estableció que la expresión inapropiada de srfJ conduce a una reducción de la proliferación en macrófagos, mientras que la falta de expresión de srfJ aumenta la supervivencia y disminuye la activación de las respuestas de defensa en plantas. Estas observaciones sugieren que SrfJ es un factor relevante en la interacción entre Salmonella y hospedadores de diferentes reinos. A través del análisis transcriptómico llevado a cabo en células epiteliales humanas HeLa y macrófagos de ratón RAW264.7 se detectaron 16 genes con expresión significativamente reducida y 12 genes con expresión significativamente aumentada en respuesta a la presencia de SrfJ. Un análisis proteómico indicó que SrfJ está implicado en la desfosforilación de WNK1 y en la prevención de la inducción de HSP60. La última parte de esta tesis se centró en el desarrollo de una vacuna viva de Salmonella contra Pseudomonas aeruginosa. Dado que la translocación mediada por T3SS puede usarse para la administración eficiente de antígenos heterólogos al citosol de células presentadoras de antígeno, se probó el uso de los efectores de Salmonella SseJ, SrfJ, SlrP, SteA y SseK1, como portadores en el diseño de la vacuna. Finalmente desarrollamos una vacuna en la que el antígeno PcrV de Pseudomonas en fusión con SseJ se secreta a través de un T3SS. Esta vacuna protegió a los ratones contra una infección letal con P. aeruginosa.