Diversidad intraespecífica y factores de virulencia en el “complejo de especies de Aeromonas hydrophila” (A. Hydrophila, A. Salmonicida, A. Bestiarum).

Abstract

The genus Aeromonas comprises 26 currently recognized species, some of them divided in to several subspecies. They are ubiquitous in fresh water, but found in chlorinated, brackish and marine water. Aeromonas strains are obtained from a wide variety of foods, as well as clinical samples. Aeromonas species are the cause of intestinal and extra-intestinal infections although the mechanisms that cause bacterial diarrhoea are not yet clearly established. The “A. hydrophila complex” (A. hydrophila, A. salmonicida, A. bestiarum, A. piscicola and A. popoffii), includes A. salmonicida, an important pathogen of fish, and A. hydrophila, an opportunistic pathogen in humans. The virulence of these species is multifactorial and involves complex pathogenic mechanisms associated with toxins (cytotoxic and cytotonic), proteases, haemolysins, lipases, adhesins, agglutinins, pili, etc.

A phylogenetic study was performed from a collection of 128 strains belonging to the “A. hydrophila complex", determining partial sequences of dnaJ, cpn60, gyrB and rpoD genes, this analysis allowed us to clarify the taxonomy of this group of Aeromonas species, showing a polyphyletic origin that challenges the existence of the group as such. The population analysis of the studied strains revealed as strong linkage disequilibrium, typical of a clonal population, and a high genetic diversity. We also studied the prevalence and distribution of different virulence factors in the population to establish its pathogenic potential. For this purpose, we determined several enzymatic activities and the antibiotic sensitivity profile of these strains. We also detected the presence of act (aerolysin), alt (cytotonic toxin) and ast (cytotonic toxin) genes by PCR as well as the adhesion capacity and cytopathic effect of the strains on the Caco-2 cell line. The results obtained revealed a high pathogenic of potential the studied Aeromonas strains, regardless of their origin.

El género Aeromonas está constituido actualmente por 26 especies reconocidas, algunas de las cuales incluyen varias subespecies. Son habitantes ubicuos del agua dulce, pero también de aguas cloradas, salobres y marinas. Se han obtenido cepas de Aeromonas de una amplia variedad de alimentos, y se han aislado de muestras clínicas. Algunas especies de Aeromonas son causantes de infecciones intestinales y extraintestinales aunque los mecanismos por los que causan diarreas bacterianas no están todavía establecidos de manera clara. Dentro del “complejo A. hydrophila” (A. hydrophila, A. salmonicida, A. bestiarum, A. piscicola y A. popoffii), hay que destacar A. salmonicida como patógeno importante de peces y A. hydrophila como patógeno oportunista de humanos. La virulencia de estas especies es multifactorial e implica mecanismos de patogenicidad complejos asociados a toxinas (citotóxicas y citotónicas), proteasas, hemolisinas, lipasas, adhesinas, aglutininas, pili, etc.

A partir de una colección de 128 de cepas del “complejo A. hydrophila”, se ha realizado un estudio filogenético, poblacional y de factores de patogenicidad. El estudio filogenético con las secuencias parciales de los genes cpn60, dnaJ, gyrB, y rpoD, ha permitido clarificar la taxonomía de las especies del “complejo A. hydrophila”, demostrándose que posee un origen polifilético que cuestionaría la posible existencia del grupo como tal. El análisis de la población de las cepas estudiadas revela un fuerte desequilibrio de ligamiento, típico de una población clonal, y una elevada diversidad genética. También se ha estudiado la prevalencia y distribución de diversos factores de virulencia en la población estudiada para poder establecer su potencial patogénico. Para ello se han determinado actividades enzimáticas, el perfil de sensibilidad a antibióticos, la detección por PCR de los genes act (aerolisina/hemolisina), alt (toxina citotónica) y ast (toxina citotónica), y la capacidad de adherencia y efecto citopático de las cepas en la línea celular Caco-2. Los resultados obtenidos revelan un elevado potencial patogénico de las cepas de Aeromonas estudiadas, independientemente de su origen.