Las cepas de Escherichia coli causantes de diarrea se agrupan en seis diferentes tipos patógenos, cada uno definido por sus propiedades de virulencia. De tal forma que se conocen los grupos: E.coli enteropatógena(EPEC), enterotoxigénica (ETEC), enterohemorragica (EHEC), enteroinvasiva (EIEC), con adherencia difusa (DAEC) y enteroagregativa (EAEC). Aunque se ha propuesto un grupo más llamado E. coli que desprende células en cultivo (CDEC); su importancia epidemiológica permanece incierta. E. coli además de las infecciones intestinales es responsable de procesos extraintestinales (ExEC)como es el caso de meningitis, septicemia e infecciones de vías urinarias (UPEC). Cada uno de lo grupos patógenos de E. coli presenta características distintivas relacionadas con su epidemiología, patogénesis, manifestaciones clínicas y tratamiento. Existe una creciente evidencia que señala que las bacterias que se adhieren de manera específica e intima a la mucosa intestinal, pueden tener un papel relevante en inducir respuesta inflamatoria de las mucosas. Un estudio en el que se realizaron cultivos aeróbicos de biopsias de colon a las que se les elimino la capa de moco, mostró que los tejidos de individuos sin enfermedad intestinal no mostraban crecimiento bacteriano, mientras que las obtenidas de pacientes con enfermedad de Crohn´s y con cancer de colon presentaban un incremento notable en el número de bacterias. Al realizar la caracterización de las bacterias se encontró que más de la mitad se identificaron como Escherichia coli. En dicho estudio se propone que dadas las características de la bacteria, en una fase inicial a través de su capacidad adherente interactúa en la superficie de las células epiteliales. Se menciona además que un evento temprano posterior a la adherencia que se da en la superficie del epitelio es la activación de NFKappa B, así como la liberación de interleucina-8 (IL-8). Kotlowski et al. (2007), refieren que es probable que E. coli que pertenece a los grupos filogenéticos B2 y D en los que se encuentran ubicadas las cepas extraintestinales (EXEC), sean los responsables de los procesos inflamatorios antes referidos. En el mismo estudio se encontró que las E. coli aisladas de estos sitios presentaban genes y eran productoras de las Proteasas de Serina Autotransportadas de la Familia Enterobacteriaceae (SPATES). Un estudio de nuestro grupo de trabajo (Eslava et, al. Manuscrito en preparación), en el que se analizaron cortes histológicos de intestino de rata inoculado con fracciones purificadas de Pet (miembro integrante de la familia SPATEs), se identificó la presencia macrófagos, polimorfonucleares y linfocitos, así como el aplanamiento de las vellosidades intestinales. Más recientemente se observó que concentraciones de .02 ug de la toxina eran suficientes para inducir la movilidad de muestras de macrófagos y Polimorfo nucleares e incrementar la fagocitosis y la destrucción de bacterias (Eslava C., et al. Manuscrito en preparación).Dentro de la misma lìnea de investigación, en un proyecto previo se identificó en macrófagos estimulados con Pet, como uno de los eventos importantes la activación de la vía de las MAPKs (p38). La presente propuesta es continuación de los proyectos referidos previamente, en la que se propone evaluar si toxinas de la familia SPATEs (Pet, Pic y Sat), que son expresadas constitutivamente por diferentes cepas de Escherichia coli y que se han involucrado en la patogenicidad y virulencia de la bacteria, inducen la liberación de citocinas proinflamatorias en células del sistema fagocítico mononuclear entre ellos, monocitos y macrófagos, a través de la activación de TLR2 ó TLR4. Pet y Pic se identificaron originalmente en una cepa de EAEC, estudios recientes refieren que cepas UPEC son productoras de Pic y Sat, esta última proteína con una alta identidad con Pet. Un elemento común en las infecciones inflamatorias crónicas del intestino (Crohns y colitis ulcerativa)y las infecciones persistentes de vías urinarias, es la participación de un proceso inflamatorio severo y la presencia de E. coli productora de SPATEs. El identificar que procesos biológicos participan en la respuesta inflamatoria inducida por las SPATEs, facilitara entender mejor la patogenesis de la enfermedad inflamatoria crónica del intestino y de las infecciones persistentes de vías urinarias y de manera alterna proponer posibles medidas para el control de dichos padecimientos.

E. coli uropatógena al igual que las cepas que causan diarrea y las que se han asociado con infecciones inflamatorias crónicas del intestino, presentan genes relacionados con la expresión de SPATEs. Estudios preliminares muestran que Pet un integrante de la familia SPATEs, activa macrófagos e induce la liberación de citocinas proinflamatorias. Sin embargo, hasta el momento se desconocen los mecanismos intrínsecos implicados en la activación celular. El proceso de daño que induce una bacteria durante la infección es multicausal, en este intervienen tanto factores de la bacteria como los relacionados con la respuesta del hospedero. En las infecciones crónicas del intestino (colitis ulcerosa, Enfermedad de Crohns), así como en las infecciones persistentes de vías urinarias, la respuesta inflamatoria es un factor común que contribuye al daño de los tejidos y probablemente a la persistencia de los microorganismos responsables del padecimiento. Otra característica que comparten ambos padecimientos es la participación de E. coli, como agente responsable y el que las cepas implicadas sean productoras de proteasas de la familia SPATEs. Este trabajo es continuación de proyectos previos en los que primeramente se realizó la identificación de Pet y Pic proteasas relacionadas con la patogénesis de EAEC, posteriormente se identificaron algunas de las propiedades biológicas de dichas proteinas y más recientemente su participación en procesos inflamatorios. Explorar los mecanismos biológicos que son desencadenados por estas proteasas y por Sat proteasa identificada en cepas UPEC, permitirá diseñar estrategias para realizar un mejor manejo y control de los padecimientos asociados con la infección por cepas de E. coli productora de SPATEs. Se ha incluido la participación de estudiantes de pregrado (licenciatura) y posgrado (doctorado), ya que consideramos que una aportancón más del proyecto consiste en la formación de recursos humanos con orientación a la búsqueda de soluciones a los problemas de salud. Nuestro grupo es pionero en el estudio de las proteasas de serina (SPATEs), lo que obliga a mantener vigente esta línea y contribuir al entendimiento de diferentes procesos clínicos en los que estan implicadas las mencionadas proteasas. La presentación en eventos internacionales y la publicación de nuestros resultados será el complemento de la contribución del proyecto.