Un estudi recent coautoritzat per l’Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA-CERCA), juntament amb investigadors de la Xina i Finlàndia, i publicat a la reconeguda revista iMeta, revela com els virus coneguts com a bacteriòfags, o simplement “fags”, estan remodelant silenciosament el paisatge genètic de Salmonella enterica, un agent causant important de malalties d’origen alimentari a tot el món. En transportar i difondre gens de virulència a través d’ecosistemes i continents, aquests vectors virals podrien augmentar la capacitat del patogen per infectar, persistir i evolucionar. Alhora, l’estudi identifica un potent mecanisme de defensa dins de la pròpia Salmonella, oferint noves esperances per al desenvolupament d’estratègies terapèutiques segures amb fags.
Aquesta recerca col·laborativa va analitzar més de 466.000 genomes de Salmonella enterica i més de 5.000 seqüències virals de bases de dades globals. Els resultats mostren que els fags actuen com a transportadors globals de gens que augmenten la virulència bacteriana, incloent-hi fliC, iacP, mgtB i misL. Aquests gens participen en la mobilitat bacteriana, la colonització i la invasió de l’hoste.
L’equip investigador va utilitzar anàlisi filogenètica per descobrir fortes similituds genètiques entre els gens de virulència presents en fags i els que hi ha en Salmonella, proporcionant evidència clara de transferència horitzontal de gens. Aquests intercanvis no són només teòrics: molts fags porten elements genètics que, un cop dins del bacteri, poden ser transcrits i traduïts amb la maquinària cel·lular de l’hoste, cosa que genera preocupació pel seu paper en l’ampliació de la virulència bacteriana.
Potser el descobriment més inesperat prové de la pròpia Salmonella. Els investigadors van identificar un gen regulador, csrA, que funciona com a mecanisme natural de defensa. Quan s’expressa en excés, el csrA interfereix amb el cicle vital del fag potenciant l’expressió del gen repressor cI. Això redueix l’activació i alliberament de profags, limitant així la propagació de gens de virulència entre les poblacions bacterianes.
“Ens va sorprendre l’eficàcia del csrA per suprimir l’activitat dels profags,” comenta el Dr. Jose L. Balcazar, coautor de l’estudi i investigador sènior a ICRA-CERCA. “És com si els bacteris haguessin evolucionat un fre intern per protegir-se de convertir-se en més virulents.”
L’estudi té implicacions importants per a la salut pública global i la seguretat alimentària. Com que la teràpia amb fags s’està explorant com a alternativa als antibiòtics, assegurar que els fags terapèutics no transportin gens de virulència és crític. Els investigadors ressalten la necessitat de screenings rigorosos o modificacions dels fags per minimitzar el risc de transferència horitzontal de gens.
Paral·lelament, comprendre el paper de gens reguladors bacterians com el csrA podria obrir noves vies per controlar la propagació de trets de virulència. Aquest coneixement pot recolzar el desenvolupament d’estratègies microbianes per limitar l’evolució i transmissió de patògens en entorns com els sistemes de producció alimentària.
Article 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
