Insights into c-di-GMP signaling and the PGA exopolysaccharide biological functions using Salmonella as a model organism

Abstract

Salmonella es un patógeno alimentario de gran relevancia clínica capaz de adherirse a superficies y formar comunidades bacterianas embebidas en una matriz que ellas mismas producen denominadas biofilms. Esta matriz confiere a las bacterias protección frente a agentes externos, aumentando su tolerancia frente a condiciones ambientales adversas, agentes antimicrobianos o el sistema inmune del hospedador. Existe una vía de señalización, mediada por el dinucleótido cíclico, c-di- GMP, que controla en muchas especies bacterianas la síntesis de diversos componentes de la matriz del biofilm, de manera que concentraciones elevadas de este nucleótido activan la producción de la matriz y por lo tanto del biofilm. La formación de biofilms en explotaciones agropecuarias y lugares donde se procesan alimentos es una fuente potencial de contaminación y de transmisión de este patógeno. Diversas medidas de higiene y seguimiento han sido implementadas por las autoridades para el control de esta bacteria; sin embargo alrededor de 93 millones de personas en todo el mundo sufren salmonelosis cada año. Por ello, la búsqueda de medidas alternativas de control, basadas en la vacunación animal, así como el estudio de los mecanismos de patogenicidad y formación de biofilm de Salmonella han sido el objeto de este trabajo.

Salmonella is a foodborne pathogen of clinical relevance able to adhere to surfaces and form biofilms that are defined as bacterial communities embedded in a self-produced matrix. This matrix confers upon bacteria protection against external agents, increasing their resistance to adverse environmental conditions, antimicrobial agents and the host immune system. There is a signaling pathway mediated by the cyclic dinucleotide c-di-GMP, which controls, in many bacterial species, the synthesis of various components of the biofilm matrix, so that high concentrations of this nucleotide activate matrix production and biofilm formation. Biofilm formation in farms and food processing sites is a potential source of contamination and transmission of this pathogen. In spite of hygiene and control measures implemented by the authorities for the control of this bacterium, around 93 million people suffer from salmonellosis every year, worldwide. Therefore, the search for alternative control measures, based on animal vaccination, as well as the study of Salmonella pathogenicity mechanisms and the biofilm formation process have been the subject of this work.