El hierro y el zinc son micronutrientes esenciales para el crecimiento normal de la gran mayoría de microorganismos, siendo los mecanismos de captación de estos cationes divalentes elementos fundamentales para que las bacterias patógenas sean capaces de promover un proceso infectivo. Además, las proteínas receptoras de hierro se localizan en la membrana externa de las bacterias Gram negativas, lo cual las hace candidatas a ser empleadas para el diseño de vacunas.En este marco, el objetivo de la presente tesis doctoral ha sido profundizar en el estudio de los mecanismos de captación de cationes divalentes de Pasteurella multocida, una bacteria patógena que afecta a una gran variedad de animales originando importantes pérdidas económicas en el sector ganadero.En este estudio se ha identificado un receptor de hierro de 60 kDa, al que se ha denominado HbpA, que presenta un mecanismo de regulación distinto al utilizado comúnmente por las bacterias, ya que es independiente del sistema Fur, determinándose que su regulación depende de Fe2+, Mn2+ y hemina. Se ha demostrado que el gen que codifica esta proteína presenta un corrimiento programado de lectura que da lugar a un derivado truncado de 40 kDa. Se ha caracterizado así mismo la función de esta proteína, determinándose que une tanto hemina como hemoglobina, y que la capacidad de unión a ambas se mantiene en el derivado truncado de la proteína. Además, se ha estudiado la antigenicidad de la proteína HbpA, así como su efecto inmunogénico, demostrándose que la proteína HbpA y su derivada truncada son antigénicas, pero no se obtiene protección cuando se administra dicha proteína entera en experimentos de enfrentamiento utilizándose un modelo experimental animal de ratón.Por lo que se refiere a los mecanismos de incorporación de zinc de P. multocida, desconocidos hasta el presente, se han caracterizado los genes de captación de zinc de alta afinidad (znuABC), determinándose que existe una separación de 820 kb entre los genes znuA y znuCB y que los genes znuC y znuB forman parte de una misma unidad transcripcional. A diferencia de lo que ocurre en Escherichia coli y en otras bacterias, en las cuales la proteína Zur regula la expresión de este sistema de captación de zinc, en P. multocida no se ha encontrado una proteína homóloga a dicha proteína Zur. No obstante, se ha podido establecer que en este patógeno es la proteína Fur la responsable de la regulación de las unidades transcripcionales znuA y znuCB, juntamente con los iones Zn2+ y Fe2+. Finalmente, mediante la construcción de mutantes znuA y znuC, también se ha demostrado que estos genes son imprescindibles para la virulencia de P. multocida. / Iron and zinc are essential for the normal growth of almost all the microorganisms, being the uptake mechanisms of these cations elemental for the infective process of pathogenic bacterial. Moreover, in Gram negative bacterial, the iron receptor proteins are located in the outer membrane, making them good candidates in the vaccine design.In this framework, the doctoral thesis aim have been to go deeply into the study of divalent cations uptake mechanisms in Pasteurella multocida, a pathogenic bacterial that has an effect on a wide variety of animals, originating important economic losses in the stock sector.In this study it has been identified a 60-kDa iron receptor, named HbpA, which regulation mechanism is different to that used commonly by the bacterial, because it is Fur pathway independent, being its regulation Fe2+, Mn2+ and haemin dependent. It has being demonstrated that the codifying gene of this protein has a programmed translational frameshift giving rise to a 40 kDa protein. The function of this protein has been characterized as well, demonstrating that it binds both haemin and haemoglobin and this union capacity is maintained in the truncated derivate protein. Furthermore, the antigenicity and its potential protective ability have been studied, showing that HbpA and its truncated derivate are antigenic, but there is non-protective effect when this protein is given in challenge experiments using a mouse animal model. In reference to the zinc uptake pathways in P. multocida, unknown until the present, it has been characterized the high affinity uptake system (znuABC) genes, showing that there is a distance of 820 kb between znuA and znuCB genes, and znuC and znuB are part of the same transcriptional unit. Contrary to what happens in Escherichia coli and other bacterial, in which the Zur protein controls the expression of this high affinity uptake system; in P. multocida has not been found a homolog to this Zur protein. Nevertheless, it could be established that, in this pathogen, the responsible protein of the znuA and znuCB control is the Fur protein, joined with the Zn2+ and Fe2+ ions. Finally, using znuA and znuC mutants, it has also been demonstrated that these genes are essential for the virulence in P. multocida.

Progressive Atrophic Rhinitis (PAR) is a serious complex disease of young swine characterized by sneezing, atrophy of the nasal turbinates, shortening and twisting of the snout and reduction in weight gain. Although the aetiology of the disease is complex, infection with the bacterium toxigenic Pateurella multocida, is considered essential. A dermonecrotic toxin (DNT) produced by toxigenic strains of type D P. multocida is central to the resorption of the nasal bone structures characteristic of the infection. The P. multocida DNT gene toxA has been previously cloned, sequenced and genetically manipulated in order to develop a vaccine for PAR. These earlier studies demonstrated that DNT-specific antibodies produced in pigs by vaccination with the purified genetically inactivated DNT derivative (toxoid) resulted in the protection of the animals against experimentally induced PAR. An alternative approach to using a subunit vaccine for PAR is to express the toxoided gene from P. multocida either from the chromosome or a plasmid thus providing a live vaccine that could present to the porcine immune system a full spectrum of bacterial antigens in addition to the DNT. (For complete abstract open document)

Thesis (Ph. D.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1993. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 104-120). Also available via the Internet.

Thesis (Ph.D.) - University of Queensland, 2002. / Includes bibliography.

Thesis (Ph. D.)--The University of Wisconsin--Madison, 1970. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliography.

Freie Universiẗat, Diss., 2004--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle. 2004.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Manifiesta que la Pasteurella multocida es considerada uno de los principales agentes causales de cuadros infecciosos neumónicos en alpacas y este es una de las principales causas de muertes en crías de alpacas. Con la reciente secuenciación del genoma de P. multocida UNMSM aislado de alpaca con neumonía y la disponibilidad de los genomas completos P. mutocida 3480 y Pm70 ha sido posible realizar un análisis genómico comparativo. Se llevó a cabo en primer lugar la caracterización del genoma P. multocida UNMSM conformado por un cromosoma circular de 2, 420,516 pb del cual fueron predichos 2396 CDSs, de estas 2062 son asignadas a una función. P. multocida UNMSM es una cepa toxigénica de serotipo A ya que se identificó la toxina PMT y el gen hyaD. El 94% del genoma P. multocida UNMSM esta compartido con las cepas P. multocida 3480 y Pm70. P. multocida UNMSM presenta una región específica de 156.3 kb con 215 secuencias codificantes con un gran número de proteínas hipotéticas y proteínas relacionadas a fago que procederían de otros microorganismos asociados a neumonía y que aún estarían por elucidar su función en la patogénesis. Dentro de los genes core se identificaron proteínas de membrana externa consideradas proteínas inmunogénicas, entre estos plpE, PfhB2, OmpA, TbpA, HgbA, Pcp y P6; se identificó además el clúster de genes de la biosíntesis de la cápsula hexABCD y el clúster de genes requeridos para la biosíntesis del core interno de la cápsula de lipopolisacáridos waaA, opsX, kdkA y kdtX. Además se sugiere que la proteína de membrana externa, OmpH estaría sometido a un proceso de diversificación debido a su interacción con el sistema inmune del huésped. / Tesis

Apesar de ser uma bactéria que compõe a microbiota respiratória, sob algumas circunstâncias pode manifestar-se como um agente patogênico primário ou secundário, causando doença em aves e outros animais. Como agente primário, P. multocida leva a grandes perdas econômicas, causando cólera em aves, rinite atrófica em suínos e septicemia hemorrágica em bovinos e bubalinos. P. multocida é uma espécie heterogênea e a patogenicidade dos isolados pode ser amplamente variável. A suscetibilidade do hospedeiro a essas cepas varia consideravelmente entre espécies. Inoculações experimentais em camundongos e aves são comumente usadas para avaliar a patogenicidade de diferentes cepas, mas os resultados são geralmente subjetivos e pouco mensuráveis. O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma nova metodologia para classificar a patogenicidade de cepas de P. multocida, através da formulação de um índice padrão. Para determinar esse índice, foram selecionadas 97 amostras de P. multocida, isoladas de cólera em aves e rinite em suínos. Cem microlitros de uma cultura bacteriana contendo 103 UFC/mL de cada isolado de P. multocida, foram inoculados pela cavidade córioalantoide, em 3 ovos embrionados. Além da mortalidade causada pela infecção, o tempo de morte e as lesões macroscópicas foram avaliados. Diferenças significativas foram observadas entre isolados de aves e suínos em relação aos índices de patogenicidade. O número de lesões e o percentual de bactérias recuperadas dos embriões inoculados também variaram de acordo com a origem do isolado. A partir dos índices observados, os isolados foram distribuídos em três classes de patogenicidade: alta, média e baixa. A avaliação dos diferentes índices de patogenicidade, estudados neste trabalho, permitem o estabelecimento de novos modelos de avaliação de patogenicidade de isolados de P. multocida e podem ser uma alternativa aos modelos subjetivos até então utilizados. A comparação dos índices de patogenicidade obtidos nos diferentes modelos analisados nos permite afirmar que a variação esperada para os diferentes modelos não pode ser observada. A análise dos diferentes perfis genéticos obtidos para as cepas de origem aviária, a partir da clivagem do gene ompH e da técnica de PCR-RFLP também não revelou diferença estatística entre os perfis obtidos e suas respectivas patogenicidades obtidas no modelo experimental de camundongos. / Although it is a bacterium that makes up the respiratory microbiota, under some circumstances it may manifest itself as a primary or secondary pathogen, causing disease in birds and other animals. As a primary agent, P. multocida leads to severe economic losses, causing cholera in birds, atrophic rhinitis in pigs and hemorrhagic septicemia in cattle and buffaloes. P. multocida is a heterogeneous species and the pathogenicity of the isolates can be widely variable. The susceptibility of the host to these strains varies considerably between species. Experimental inoculations in mice and birds are commonly used to evaluate the pathogenicity of different strains, but the results are generally subjective and poorly measurable. The objective of this work was to establish a new methodology to classify the pathogenicity of P. multocida strains by formulating a standard index. To determine this index, 97 samples of P. multocida, isolated from cholera in birds and rhinitis in swine, were selected. One hundred microliters of a bacterial culture containing 103 CFU / mL of each P. multocida isolate were inoculated by the chorioallantoic cavity in 3 embryonated eggs. In addition to infection mortality, time of death and macroscopic lesions were assessed. Significant differences were observed between isolates of birds and pigs in relation to pathogenicity indexes. The number of lesions and the percentage of bacteria recovered from the inoculated embryos also varied according to the origin of the isolate. From the observed indices, the isolates were distributed in three pathogenicity classes: high, medium and low. The evaluation of the different pathogenicity indexes, studied in this work, allows the establishment of new pathogenicity evaluation models of P. multocida isolates and may be an alternative to the subjective models previously used. The comparison of the pathogenicity indices obtained in the different models analyzed allows us to state that the variation expected for the different models can not be observed. The analysis of the different genetic profiles obtained for the strains of avian origin, from the cleavage of the ompH gene and the PCR-RFLP technique also did not reveal statistical difference between the profiles obtained and their respective pathogenicities obtained in the experimental model of mice. Key words: Pasteurella multocida, pathogenicity index, embryonated eggs, mice, chicks.

Apesar de ser uma bactéria que compõe a microbiota respiratória, sob algumas circunstâncias pode manifestar-se como um agente patogênico primário ou secundário, causando doença em aves e outros animais. Como agente primário, P. multocida leva a grandes perdas econômicas, causando cólera em aves, rinite atrófica em suínos e septicemia hemorrágica em bovinos e bubalinos. P. multocida é uma espécie heterogênea e a patogenicidade dos isolados pode ser amplamente variável. A suscetibilidade do hospedeiro a essas cepas varia consideravelmente entre espécies. Inoculações experimentais em camundongos e aves são comumente usadas para avaliar a patogenicidade de diferentes cepas, mas os resultados são geralmente subjetivos e pouco mensuráveis. O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma nova metodologia para classificar a patogenicidade de cepas de P. multocida, através da formulação de um índice padrão. Para determinar esse índice, foram selecionadas 97 amostras de P. multocida, isoladas de cólera em aves e rinite em suínos. Cem microlitros de uma cultura bacteriana contendo 103 UFC/mL de cada isolado de P. multocida, foram inoculados pela cavidade córioalantoide, em 3 ovos embrionados. Além da mortalidade causada pela infecção, o tempo de morte e as lesões macroscópicas foram avaliados. Diferenças significativas foram observadas entre isolados de aves e suínos em relação aos índices de patogenicidade. O número de lesões e o percentual de bactérias recuperadas dos embriões inoculados também variaram de acordo com a origem do isolado. A partir dos índices observados, os isolados foram distribuídos em três classes de patogenicidade: alta, média e baixa. A avaliação dos diferentes índices de patogenicidade, estudados neste trabalho, permitem o estabelecimento de novos modelos de avaliação de patogenicidade de isolados de P. multocida e podem ser uma alternativa aos modelos subjetivos até então utilizados. A comparação dos índices de patogenicidade obtidos nos diferentes modelos analisados nos permite afirmar que a variação esperada para os diferentes modelos não pode ser observada. A análise dos diferentes perfis genéticos obtidos para as cepas de origem aviária, a partir da clivagem do gene ompH e da técnica de PCR-RFLP também não revelou diferença estatística entre os perfis obtidos e suas respectivas patogenicidades obtidas no modelo experimental de camundongos. / Although it is a bacterium that makes up the respiratory microbiota, under some circumstances it may manifest itself as a primary or secondary pathogen, causing disease in birds and other animals. As a primary agent, P. multocida leads to severe economic losses, causing cholera in birds, atrophic rhinitis in pigs and hemorrhagic septicemia in cattle and buffaloes. P. multocida is a heterogeneous species and the pathogenicity of the isolates can be widely variable. The susceptibility of the host to these strains varies considerably between species. Experimental inoculations in mice and birds are commonly used to evaluate the pathogenicity of different strains, but the results are generally subjective and poorly measurable. The objective of this work was to establish a new methodology to classify the pathogenicity of P. multocida strains by formulating a standard index. To determine this index, 97 samples of P. multocida, isolated from cholera in birds and rhinitis in swine, were selected. One hundred microliters of a bacterial culture containing 103 CFU / mL of each P. multocida isolate were inoculated by the chorioallantoic cavity in 3 embryonated eggs. In addition to infection mortality, time of death and macroscopic lesions were assessed. Significant differences were observed between isolates of birds and pigs in relation to pathogenicity indexes. The number of lesions and the percentage of bacteria recovered from the inoculated embryos also varied according to the origin of the isolate. From the observed indices, the isolates were distributed in three pathogenicity classes: high, medium and low. The evaluation of the different pathogenicity indexes, studied in this work, allows the establishment of new pathogenicity evaluation models of P. multocida isolates and may be an alternative to the subjective models previously used. The comparison of the pathogenicity indices obtained in the different models analyzed allows us to state that the variation expected for the different models can not be observed. The analysis of the different genetic profiles obtained for the strains of avian origin, from the cleavage of the ompH gene and the PCR-RFLP technique also did not reveal statistical difference between the profiles obtained and their respective pathogenicities obtained in the experimental model of mice. Key words: Pasteurella multocida, pathogenicity index, embryonated eggs, mice, chicks.

Busca determinar el perfil inmunogénico Th1 y Th2 de una proteína de membrana externa P6-like recombinante de P. multocida aislada de casos neumónicos fatales en alpacas obtenida mediante tecnología recombinante, donde fue seleccionada la proteína in silico, clonada, expresada y purificada, para luego ser enfrentados con PBMC de alpaca en una concentración de 10ηg por cultivo. Estos cultivos fueron colocados a 38°C durante las 3, 6, 9, 12, 18, 24, 48 y 72 horas. Posteriormente se extrajeron el ARNm de cada cultivo y mediante la prueba de RT-PCR en Tiempo Real se observaron los niveles de expresión de citoquinas de perfil Th1 y Th2. Este estudio tiene como objetivo observar el perfil citocínico que estimula la P6-Like recombinante. Esta evaluación in vitro forma parte de la elaboración de una vacuna de última generación para la prevención de neumonías pasteurelósicas en crías de alpacas. / Tesis