Factores de virulencia

1. Survival mechanisms of pathogenic Mycobacterium
tuberculosis H37Rv.
Laxman S. Meena and Rajni
Institute of Genomics and Integrative Biology, Delhi, India (2010)
Expositor: Michelle Sánchez
Dra. Apolinaria García
Doctorado en Ciencias, Mención en Microbiología
2016
2015 Impact Factor: 4.237

2. Representar los mecanismos que posee Mycobacterium
tuberculosis (M. tuberculosis) para establecerse en los
macrófagos.
2

3. Bacilo de Koch
Familia: Mycobacteriaceae
Aerobia estricta
Resistente al frío, desecación,
congelamiento
Sensible al calor, luz solar y
luz ultravioleta
Alcohol- acido resistente
(BAAR)
Bacilos curvos, inmóviles, no
forman esporas
Hospedador definitivo es el
humano
Complejo Mycobacterium
M. tuberculosis, M.
africanum, M. canettii
M. pinnipedi
M. Caprae
M. bovis
3

4. Momia de Nespereham
( ̴ 2400 a.C.)
Momia de niño
( ̴ 700 d.C.)
Nefertiti
( 1000 a.C)
Tisis (Hipocrates 460 a.C); Galeno ,define la tisis como
una ulceración de los pulmones, tórax o garganta, acompañada por
tos, fiebre.
•María José Báguena Cervellera. Fundación Uriach. ISBN 84-87452-12-4. 4

5. 1866
1982
1921
1944
1952
María José Báguena Cervellera. Fundación Uriach. ISBN 84-87452-12-4, Banuls AL, Sanou A, Anh NT, Godreuil S. 2015;64(11):1261-9.
Jean Vilemin
Robert Koch
Calmette y
Guerin
Shatz
5

6. Banuls AL, Sanou A, Anh NT, Godreuil S. 2015;64(11):1261-9. 6

7. La tuberculosis extrapulmonar se define, utilizando los criterios de clasificación de la OMS,
como a aquella infección producida por Mycobacterium tuberculosis que afecta a tejidos y
órganos fuera del parénquima pulmonar.
7

8. ;WHO.Global tubrculosis report.2015 Programa de Control y Eliminación de la Tuberculosis (PROCET) 8

9. WHO.Global tubrculosis report.2015 9

10. Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27, WHO.Global tubrculosis report.2015 10

11. BCG o bacilo de Calmette-Guérin
Mycobacterium bovis
Protección variable en adultos
11

12. Periodo de tratamiento: 6-9 meses
Isoniazida (INH) Rifampicina (RIF) Etambutol (EMB) Pirazinamida (PZA)
Los esquemas posológicos para el tratamiento de la enfermedad de tuberculosis tienen una fase
inicial de 2 meses, seguida de la fase de continuación en la que se eligen varias opciones de
tratamiento, con una duración de 4 o 7 meses (para un total de 6 a 9 meses de tratamiento).
http://www.cdc.gov/tb/esp/topic/drtb/default.htm
12

13. Multiresistente a
antibióticos
Extremadamente
resistente a antibióticos
MRD-TB 500,000 casos
XDR-TB 27,000 casos
13WHO.Global tubrculosis report.2015

14. Nowag A, Hartmann P. Internist (Berl). 2016;57(2):107-16; Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27.
14

15. 15Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27

16. LAM: Lipoarabinomanan
MamLAM: Lipoarabinomanan Manosilado
PDIM: Dimicocerosato phthiocerol
PI: Fosfatidilinisitol
Stamm CE, Collins AC, Shiloh MU. Immunol Rev. 2015;264(1):204-19.
Cord factor, se ha demostrado que son
tóxicos para la célula animal y también
inhiben la migración de PMN al sitio de la
infección, además inducen la producción de
citoquinas, por lo tanto se consideran
importantes factores de virulencia.
16

17. Uno de los principales factores de virulencia de M. tuberculosis , principalmente en la etapa temprana de la
infección, cuando los bacilos se encuentran con los macrófagos del hospedador.
Astarie-Dequeker C, Le Guyader L, et al.. PLoS Pathog. 2009;5(2):e1000289
Colonizan menos
superficie del pulmón
Modula la producción
de TNFα
Acidificación fagosomal
Intermediarios
reactivas de nitrógeno
MDMs were incubated for 30 minutes at 4°C with the WT or the PMM56 mutant,
at various MOI, and binding was determined by assessing immunofluorescence
Percentage of infected macrophages after 180 minutes of incubation as a
function of the number of ingested WT or the PMM56 mutant. Data from one
experiment performed in duplicate and representative of independent
experiments.
Percentage of macrophages infected by the PMM56 mutant expressed with
respect to the percentage of macrophages infected with the WT (H37Rv,
set at 100%).
17

18. van Kessel KP, Bestebroer J, van Strijp JA. 2014;5:467; Guirado E, Schlesinger LS, Kaplan G. Semin Immunopathol. 2013;35(5):563-83.
Receptor de
manosa
Knockout CR3
M. tuberculosis
Se unen a las cepas virulentas, esto porque
poseen LAM en la superficie, la entrada de
MTB vía MR reduce la unión del lisosoma.
18

19. Sulfátidos (SL) = son ácidos
micólicos unidos al disacárido
trehalosa y a grupos sulfatos.
Goren MB, D'Arcy Hart P, Young MR, Armstrong JA.. Proc Natl Acad Sci U S A. 1976;73(7):2510-4; Domenech P, Reed MB, Dowd CS, et al.. J Biol Chem.
2004;279(20):21257-65.
Control negativo: Se observa la
fusión del fagolisosoma por
diseminación y absorción del
colorante.
Control Positivo: Se observan
espacios oscuros que
representan las levaduras sin
teñir en el fagosoma indicando
que no hubo fusión.
mice were evaluated in a time-to-death experiment for both the
mmpL8::hyg mutant (MmpL8 KO) (filled squares) and the
parental strain H37Rv (open squares).
Producción de amonio
El cloruro de amonio afecta el movimiento de los lisosomas por
alcalinización del compartimiento endolisosomal.
Disminución de Ca++
Las altas concentraciones de calcio favorecen la fusión
fagosoma-lisosoma.
19

20. Se ha reportado que las vacuolas que contienen
M. avium son menos acidas que los lisosomas
vecinos.
Crowle AJ, Dahl R, Ross E, May MH.. 1991;59(5):1823-31; Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27
Ausencia de ATPasa tipo V
20

21. TACO= Tryptophan- Aspartate containing coat
Normalmente se libera en la fusión
fagosoma-lisosoma
Ferrari G, Langen H, Naito M, Pieters J. Cell. 1999;97(4):435-47.
Macrófagos murinos
+
M. bovis
21

22. Es el periodo en que un microorganismo ( en este caso bacteria) en el que su crecimiento,
desarrollo y actividad disminuye o se suspende temporalmente.
22

23. mce (mammalian cell entry)
M. tuberculosis posee cuatro operones mece (1-4), los cuales codifican para adhesivas e invasinas, se ha
demostrado que los distintos operones se expresan a diferentes niveles en las diferentes fases de crecimiento de
dicha bacteria.
Invasion assay. The ability of BCG wild-type and BCGmce3 to
invade HeLa cells in vitro was compared. Results are expressed
as the percentages of the initial inoculum that invaded HeLa
cells and represent the mean result of four separate
experiments, each performed in triplicate. Bars represent S.D.s.
*, P 6 0.001 as compared to BCG wild-type
Domenech P, Reed MB, Dowd CS, et al. J Biol Chem. 2004;279(20):21257-65.; Singh P, Katoch VM, Mohanty KK, Chauhan DS. Indian J Med Res. 2016;143(4):487-9423

24. Singh P, Katoch VM, Mohanty KK, Chauhan DS. Indian J Med Res. 2016;143(4):487-94
Relative expression (fold change in logarithmic graphics)
analysis of mce1A gene (A), mce1D gene (B), mce2A
gene (C), mce2D gene (D), mce3A gene (E), mce3C
gene (F) of M. tuberculosis isolates (multi-drug resistant and
sensitive) during two different growth stages (early-exponential
and stationary phases) using gene specific primers by real time
PCR. MDR1-Multi-drug resistant isolate (resistant to
rifampicin, isoniazid, ethambutol), streptomycin, MDR 2-
multi-drug resistant isolate (resistant to both isoniazid and
rifampicin), S, sensitive isolate. P*<0.05, **<0.01, ***<0.001
24

25. Relative expression (fold change in logarithmic graphics) analysis
of mce1A gene (A), mce1D gene (B), mce2A gene (C), mce2D
gene (D), mce3A gene (E), mce3C gene (F) of M. tuberculosis isolates
(multi-drug resistant and sensitive) during two different growth stages
(early-exponential and stationary phases) using gene specific primers by
real time PCR. MDR1-Multi-drug resistant isolate (resistant to
rifampicin, isoniazid, ethambutol), streptomycin, MDR 2- multi-drug
resistant isolate (resistant to both isoniazid and rifampicin), S, sensitive
isolate. P*<0.05, **<0.01, ***<0.001
Singh P, Katoch VM, Mohanty KK, Chauhan DS. Indian J Med Res. 2016;143(4):487-94 25

26. Oxigeno reactivo
Radicales de nitrógeno Se M. tuberculosis posee una ciclopropano sintetasa,
una enzima que cataliza la formación de una estructura
anular de tres carbonos que se encuentra en el extremo
del ácido micólico, alfa micolato. Al gen que codifica para
tal enzima se le conoce como pcaA, por
"ciclopropanación proximal de alfa micolatos". Mientras
que cepas de tipo salvaje son virulentas, las cepas knock-
out para el pcaA, que sólo carecen de una única
estructura anular en un ácido micólico, son
apatogénicas: crecen igualmente durante las primeras
fases, pero después no son capaces de persistir
normalmente dentro del animal
oxyR: Activador transcripcional,
para la expresión de catalasa y
oxidasa
26
Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27

27. pOLYG
M. smegmatis
Macrófagos humanosU-937
Berthet FX, Lagranderie M,et al.Science. 1998;282(5389):759-62. Bigi F, Alito A, Fisanotti JC, Romano MI, Cataldi A. Infect Immun. 1995;63(7):2581-6.
erp mbtB
nuo G
27

28. Meena LS, Rajni.. Febs j. 2010;277(11):2416-27. 28

29. Inhibe la activación de los macrófagos y promueve la fosforilación de Bad, en varias líneas celulares y
con ello contribuye a la sobrevivencia de M. tuberculosis dentro de los macrófagos.
The proposed mechanism for SEC apoptosis and the anti-apoptotic
effect of OV. SEC apoptosis in vitro and in vivo is associated with
inactivation of the PI3K/Akt and Ras/MEK/ERK pathways, which
results in dephosphorylation of the pro-apoptotic protein Bad at Ser-
136 and Ser-112, respectively. Dephosphorylated Bad then triggers the
mitochondrial pathway of apoptosis through interaction with pro-
survival Bcl-2 family members, such as Bcl-xL. OV stimulates RTKs
by its inhibitory action on protein tyrosine phosphatases, and then
activates the PI3K/Akt and Ras/MEK/ERK pathways, thereby
maintaining phosphorylation of Bad. OV also stimulates the p38
MAPK pathway, which is involved in Ser-112 phosphorylation of Bad.
Bad phosphorylated either at Ser-112 or Ser-136 interacts with 14-3-3
proteins and is sequestrated from the mitochondria.
Ohi N, Nishikawa Y, Tokairin T, Yamamoto Y, Doi Y, Omori Y, et al. Am J Pathol. 2006;168(4):1097-106.
29

30. A pesar de que la existencia de M. tuberculosis data desde
aproximadamente 2,400 años a.C, y se conoce que este microorganismo es
capaz de sobrevivir dentro de las células fagocíticas del hospedero, los
mecanismos moleculares detrás de esta persistencia hasta el momento no
han sido completamente resueltos resueltos hasta ahora, pero con la
información obtenida mediante esta revisión bibliográfica, queda claro que
la manera en que este patógeno sobrevive dentro de los macrófagos
requiere de mas de un mecanismo, donde están involucrados tanto
moléculas propias de la bacteria como componentes del sistema inmune
como por ejemplo componentes de los macrófagos, tales como receptores
de superficie y moléculas intracelulares de dicha célula.
30

31. Survival mechanisms of pathogenic Mycobacterium
tuberculosis H37Rv.
Laxman S. Meena and Rajni
Institute of Genomics and Integrative Biology, Delhi, India (2010)
Expositor: Michelle Sánchez
Dra. Apolinaria García
Doctorado en Ciencias, Mención en Microbiología
2016
2015 Impact Factor: 4.237

32. Tinción de Ziehl- Neelsen
32

33. Pattern recognition receptors important for the sensing of mycobacterial PAMPs
This schematic shows the major receptors involved in recognition of Mtb and their localization to
the surface or the cytoplasm of host cells. PRRs on the surface of cells include TLRs, scavenger
receptors, and c-type lectin receptors. Cytoplasmic receptors recognize mycobacterial components,
such as secreted proteins and DNA that access the cytoplasm through phagosomal membrane
damage. Major signaling pathways are shown including NFκB- and IRF3-dependent cytokine
secretion, inflammasome-mediated IL-1β secretion, and the activation of autophagy
33Stamm CE, Collins AC, Shiloh MU.Immunol Rev. 2015;264(1):204-19.