Un estudio reciente coautorizado por el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA-CERCA), junto con investigadores de China y Finlandia, y publicado en la reconocida revista iMeta, revela cómo los virus conocidos como bacteriófagos, o simplemente “fagos”, están remodelando silenciosamente el paisaje genético de Salmonella enterica, un importante causante de enfermedades de origen alimentario en todo el mundo. Al transportar y difundir genes de virulencia a través de ecosistemas y continentes, estos vectores virales podrían aumentar la capacidad del patógeno para infectar, persistir y evolucionar. Al mismo tiempo, el estudio identifica un potente mecanismo de defensa dentro de la propia Salmonella, ofreciendo nuevas esperanzas para el desarrollo de estrategias terapéuticas seguras con fagos.
Esta investigación colaborativa analizó más de 466.000 genomas de Salmonella enterica y más de 5.000 secuencias virales de bases de datos globales. Los hallazgos muestran que los fagos actúan como transportadores globales de genes que aumentan la virulencia bacteriana, incluyendo fliC, iacP, mgtB y misL. Estos genes están implicados en la motilidad bacteriana, colonización e invasión del huésped.
El equipo investigador utilizó análisis filogenético para descubrir fuertes similitudes genéticas entre los genes de virulencia presentes en fagos y los de Salmonella, proporcionando evidencia clara de transferencia horizontal de genes. Estos intercambios no son solo teóricos: muchos fagos portan elementos genéticos que, una vez dentro del huésped bacteriano, pueden ser transcritos y traducidos usando la maquinaria celular del huésped, generando preocupación por su papel en la amplificación de la virulencia bacteriana.
Quizá el hallazgo más inesperado proviene de la propia Salmonella. Los investigadores identificaron un gen regulador, csrA, que funciona como mecanismo de defensa natural. Cuando se sobreexpresa, csrA interfiere con el ciclo de vida del fago potenciando la expresión del gen represor cI. Esto reduce la activación y liberación de profagos, limitando así la propagación de genes de virulencia entre las poblaciones bacterianas.
“Nos sorprendió la eficacia de csrA para suprimir la actividad de los profagos,” comenta el Dr. Jose L. Balcazar, coautor del estudio e investigador senior en ICRA-CERCA. “Es como si las bacterias hubieran evolucionado un freno interno para protegerse de volverse más virulentas.”
El estudio tiene importantes implicaciones para la salud pública global y la seguridad alimentaria. Dado que la terapia con fagos se está explorando como alternativa a los antibióticos, garantizar que los fagos terapéuticos no porten genes de virulencia es crítico. Los investigadores enfatizan la necesidad de cribados rigurosos o modificaciones de los fagos para minimizar el riesgo de transferencia horizontal de genes.
Paralelamente, comprender el papel de genes reguladores bacterianos como csrA podría abrir nuevas vías para controlar la propagación de rasgos de virulencia. Este conocimiento puede apoyar el desarrollo de estrategias microbianas para limitar la evolución y transmisión de patógenos en entornos como los sistemas de producción alimentaria.
Artículo original: She et al. (2025) Phage-mediated horizontal transfer of Salmonella enterica virulence genes with regulatory feedback from the host. iMeta. https://doi.org/10.1002/imt2.70042
