Escherichia coli enteropatógena (EPEC), y E. coli enterohemorrágica (EHEC), son importantes agentes causantes de diarrea infecciosa en humanos. Citrobacter rodentium es un patógeno de ratones que ha facilitado el estudio de los mecanismos que permiten el establecimiento de una infección causada por los organismos que desarrollan la histopatología denominada lesión A/E (“attacching and effacing”, o adherencia y esfascelamiento/destrucción), porque comparte con EPEC y EHEC todos los genes necesarios para el establecimiento de una infección. La lesión A/E se caracteriza por la eliminación localizada de las microvellosidades de la célula epitelial intestinal, y la formación de estructuras tipo pedestal bajo la bacteria adherida. La capacidad de formar la lesión A/E de estos patógenos la confieren una serie de proteínas codificadas en una isla de patogenicidad denominada LEE (“Locus of enterocyte effacement”). En esta isla se encuentran los genes necesarios para la producción de un sistema de secreción tipo III (SST3); de proteínas translocadoras y efectoras que son secretadas a través del SST3 y translocadas al citoplasma de las células del hospedero, así como de las proteínas Tir e Intimina (eae) que son requeridas para la adherencia íntima; de chaperonas como CesT que son claves en el control de la vida media de los efectores, así como del orden en que las proteínas son secretadas; y de las proteínas SepL y SepD que constituyen un “switch” molecular que determina la secreción inicial y preferencial de las proteínas EspA, B y D que forman el translocón, a través del cual se inyectan las efectoras a la célula y que son en principio bloqueadas por este mecanismo. A su vez, el SST3 codificado en el LEE se encarga también de la secreción de otras proteínas efectoras denominadas Nles, que están codificadas fuera de la isla LEE, pero conservadas en los organismos A/E y que participan en la infección en mayor o menor grado. Con el presente trabajo, queremos caracterizar funcionalmente a las proteínas SepL y SepD y el mecanismo por el cual el complejo formado entre estas proteínas controla espacio-temporalmente la secreción de las proteínas efectoras y translocadoras. Con un mejor conocimiento de las características moleculares que permiten a estas proteínas establecer los mecanismos de control de la secreción a través del SST3, podremos también empezar a entender mejor su relevancia in vivo, y de su función como un mecanismo de regulación que actúa a nivel probablemente transcripcional y/o post-transcripcional y que también son muy importantes para el control espacial y temporal de la virulencia de estos organismos.

En 2004, el estudio sistemático de la isla de patogenicidad LEE de C. rodentium nos permitió avanzar en el entendimiento de las funciones codificadas en esta isla de patogenicidad, pero también abrir nuevas áreas de estudio en torno al grupo de patógenos A/E, al identificar nuevas funciones (Deng et al., 2004). Nuestros estudios, junto con los de otros grupos en el mundo, han permitido establecer que EPEC controla la expresión de sus factores de virulencia a través de una compleja cascada que involucra diversas proteínas reguladoras que actúan a diferentes niveles. Sin embargo, también posee mecanismos que le permiten modular la secreción a través de proteínas con funciones muy especializadas. El estudio detallado de estos mecanismos nos está ayudando a conocer nuevos elementos que participan en dichos procesos y profundizar en lo hasta ahora conocido. Al entender con mayor profundidad las estrategias por las cuales EPEC, EHEC y C. rodentium producen una enfermedad intestinal, podremos también contribuir a establecer mecanismos más eficientes de prevención y control. Así mismo, representan un excelente modelo para estudiar mecanismos de regulan la especificidad y orden de la secreción del SST3 en organismos patógenos y que involucran factores pobremente caracterizados a la fecha como las proteínas SepL y SepD. También ofrece la oportunidad de hacer aportaciones al estudio básico de mecanismos alternativos de regulación a nivel transcripcional y a nivel del control de la secreción. Lo anterior resulta de interés porque podría también ayudarnos a entender cómo las bacterias patógenas han evolucionado para responder a señales particulares del hospedero, las cuales les ayudan a definir el nicho específico donde habrán de establecer una infección exitosa, así como la posible función de algunos factores aún no caracterizados. _x000D_ _x000D_ Cabe resaltar el impacto que este proyecto se espera tenga en la formación de recursos humanos, no sólo por los estudiantes ya registrados, sino también por aquellos que esperamos se incorporen en los siguientes años. En este sentido, vale la pena mencionar que asociado a los antecedentes de este proyecto se graduó 1 estudiante de licenciatura. Así, se estima que en los siguientes tres años se gradúe un número mayor de estudiantes. Por otra parte, se espera que los resultados obtenidos durante el desarrollo del proyecto sean reportados en al menos dos publicaciones en revistas de alto impacto y presentados en diversos foros internacionales y nacionales.