Patogenia de piscirickettsiosis: estudio sobre la infectividad de Piscirickettsia salmonis y el efecto de sus productos extracelulares

Abstract

La piscirickettsiosis es una enfermedad contagiosa sistémica de los peces teleósteos cuyo agente causal es Piscirickettsia salmonis, una bacteria gram negativa intracelular facultativa. Esta enfermedad se ha descrito esporádicamente en distintas áreas geográficas y especies de peces en el mundo, pero es endémica y particularmente severa en salmónidos criados en agua de mar en Chile. En esta tesis se investigaron algunos aspectos de la patogénesis de esta enfermedad, estudiándose la infectividad de P. salmonis, tanto in vitro como in vivo, y buscándose además evidencias de la capacidad de secretar exotoxinas por parte de esta bacteria. Los ensayos de infectividad en células CHSE-214, procedentes de embrión de salmón chinook (Oncorhynchus tshawytscha), mostraron que existe una rápida adherencia de la bacteria a la superficie de la membrana plasmática (≤ 5 min posinoculación) seguida de su incorporación al citoplasma de estas células, proceso que ocurre entre las 3 y las 6 h posinoculación. Por su parte, el estudio de infectividad in vivo, que se realizó en trucha arcoiris (O. mykiss), reveló que este proceso comprende tres etapas principales: (i) una fase de rápida adhesión a células epiteliales principalmente de piel y branquias, pero también del canal alimentario; (ii) una invasión progresiva desde los sitios de entrada hacia tejidos más profundos hasta alcanzar el torrente sanguíneo y; (iii) una rápida diseminación vía hematógena para alcanzar virtualmente todos los tejidos corporales. Finalmente, se demostró que P. salmonis puede secretar exotoxinas termolábiles que tienen un efecto citotóxico selectivo según la célula blanco expuesta y que, probablemente, son parte de los factores de virulencia involucrados en la patogénesis de la piscirickettsiosis.

Piscirickettsiosis is a contagious systemic disease of teleost fish caused by Piscirickettsia salmonis, a gram negative facultative intracellular bacterium. This condition has been reported sporadically in different geographical areas of the world, but it is endemic and particularly severe in maricultured salmonid fish in Chile. In this research some aspects of the piscirickettsiosis pathogenesis were studied including the infectivity of P. salmonis, by means of in vitro and in vivo time-course assays, and the searching for evidence of exotoxin secretion of this bacterium. The in vitro infectivity assays conducted in CHSE-214 cells, which are derived from chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) embryo cells, showed that there is a fast attachment step of this bacterium to the cell surface (≤ 5 min post-inoculation) followed by a plasma membrane penetration to reach cell cytoplasm, which occurs mainly between 3 and 6 h post-inoculation. In turn, the in vivo infectivity study, which was carried out in rainbow trout (O. mykiss), revealed that this process would comprise three major stages: (i) a rapid attachment to epithelial cells mainly of skin and gills, but also of the alimentary canal; (ii) a progressive invasion from the sites of entry to deeper underlying tissues until reaching the bloodstream and; (iii) a rapid haematogenous spread to virtually all body tissues. Finally, it was shown that P. salmonis can secrete heat-labile exotoxins, that produce a selective cytotoxicity depending on the type of targeted cell, which may be some of the virulence factors of this bacterium and probably play a role in the piscirickettsiosis pathogenesis.