Coinfección por genogrupos de Piscirickettisa podría llevar a un aumento de su patogenicidad

Durante 2023, las mortalidades infecciosas a causa de Piscirickettsia salmonis alcanzaron el 44,7%, 21,7% y un 2,2% en salmón del Atlántico, trucha arcoíris y salmón coho, respectivamente. Adicionalmente, durante el primer semestre del 2024, la enfermedad producida por la bacteria significó el 97.96% del total de antibióticos utilizados en la fase de agua de mar.

Se ha descrito que el patógeno tiene dos genogrupos, LF-89 y EM-90 (y posiblemente un tercero), que varían diferentes aspectos como patogenicidad y prevalencia, entre otros. Pero también se sabe que pueden existir coinfecciones con ambos genogrupos, donde se postula que podría desencadenar una expresión de efectores de virulencia, no obstante, poco se conoce de lo que ocurre en estos casos.

Con estos antecedentes, científicos noruegos realizaron un estudio con el objetivo de evaluar si el contacto físico entre dos aislados de ambos genogrupos es necesario para activar una mayor virulencia y patogenicidad de la bacteria.

Lo anterior se realizó a través de un co-cultivo in vivo espacialmente separado dentro de post-smolts de salmones del Atlántico y análisis de RNA-seq, donde luego se compararon los genes expresados diferencialmente (DEGs).

Aumento de la patogenicidad

Los resultados mostraron que el cultivo espacialmente separado de EM-90, comparado con el cultivo espacialmente separado de LF-89 mostró siete genes regulados positivamente y cinco genes regulados negativamente. Por otro lado, el cultivo espacialmente separado de LF-89 comparado con el cultivo espacialmente separado de EM-90 arrojó 31 genes sobreexpresados y solo un gen expresado a la baja.

Adicionalmente, la comparación por pares del cocultivo mixto con el cultivo de EM-90 mostró cuatro DEG regulados al alza y dos DEG regulados a la baja. De los genes regulados al alza, los tres primeros corresponden respectivamente a los genes de la transposasa de la familia IS30, la transposasa de la familia IS6 y la transposasa de la familia IS4, ubicados en el cromosoma. Por el contrario, los dos genes regulados a la baja se identificaron como proteínas hipotéticas. El análisis correspondiente del co-cultivo mixto con el cultivo de LF-89 no mostró DEG en la comparación por pares.

“Específicamente, se encontró que cuatro genes de transposasa estaban significativamente regulados positivamente en ambas condiciones (transposasa de la familia IS3, IS4, IS6 e IS30). Esto sugiere que el contacto con el aislado LF-89 es innecesario para desencadenar esta expresión en el aislado EM-90. Sin embargo, el contacto entre genogrupos de P. salmonis podría aumentar la modulación de la expresión génica en las bacterias. Debido al papel crucial de las transposasas en el impulso de los procesos evolutivos, este hallazgo respalda la idea de la especiación en curso del genogrupo EM-90 y el número sin precedentes de transposasas encontradas en los genomas de P. salmonis. Además, estos elementos móviles producen reordenamientos del ADN, que pueden regular los procesos transcripcionales, ayudando a las bacterias a evitar las defensas del huésped alterando sus antígenos de superficie”, explicaron al respecto los autores.

Adicionalmente, en el co-cultivo de LF-89 se encontraron cuatro factores de virulencia regulados positivamente que eran compartidos por análisis previos en el co-cultivo in vivo mixto. “Esto podría ser una respuesta específica a la cohabitación con el aislado EM-90 de P. salmonis, y una probable comunicación a través de los poros de diálisis en el caso del cocultivo separado espacialmente, debido a su ausencia en el monocultivo in vivo de LF-89”, agregaron los investigadores.

Lo anterior, según los expertos, confirma que la interacción física de ambos genogrupos podría llevar a un aumento de la patogenicidad de la bacteria.

“La co-localización física y el contacto entre los aislados LF-89 y EM-90 de P. salmonis podrían tener un efecto sinérgico al mejorar la regulación positiva de los factores de virulencia en ambos genogrupos. Esto puede aumentar la colonización y patogenicidad de P. salmonis en el salmón del Atlántico durante la coinfección”, concluyeron.

Lea el estudio completo titulado “Differential Transcriptomic Profile of Piscirickettsia salmonis LF-89 and EM-90 During an In Vivo Spatial Separation Co-Culture in Atlantic Salmon”, aquí.

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