Señales de adaptación molecular en los factores de virulencia de Bartonella bacilliformis

Abstract

La enfermedad de Carrión es una enfermedad poco conocida que afecta principalmente a comunidades en los Andes. Esta patología se caracteriza por presentar una fase aguda, conocida como fiebre de La Oroya, y una fase crónica, conocida como verruga peruana. Aunque se transmite principalmente a través de la picadura de artrópodos hembras del género Lutzomyia, se sospecha que existen otros vectores. Esta enfermedad es causada por la bacteria gram negativa Bartonella bacilliformis. Este patógeno pertenece al género Bartonella, que presenta tres grupos diferenciados, siendo B. bacilliformis parte del grupo de las Eubartonella, en el linaje L1, que comparte con B. ancashensis. Este estudio tiene como objetivo identificar señales de adaptación en la virulencia de B. bacilliformis. Se utilizó un conjunto de 39 genomas de Bartonella disponibles en el NCBI, así como 13 genomas adicionales de Bartonella del Linaje 1 secuenciados en el Laboratorio de Genómica Microbiana UPCH. A partir de estos genomas, se realizaron análisis de genómica comparativa y se extrajeron genes de virulencia de interés que procedieron a ser evaluados mediante análisis filogenéticos y de evolución molecular. Los resultados de genómica comparativa apuntan a variantes dentro de la especie B. bacilliformis previamente inexploradas, e indican que los factores de virulencia identificados, que pertenecen al genoma core de la especie, podrían presentar adaptaciones moleculares de interés. El género Bartonella ha llegado a ocupar diferentes nichos, indicando que las adaptaciones de B. bacilliformis serían únicas para sus requerimientos, ya que es la única especie dentro del género que tiene al ser humano como hospedero final. Esto tendría que ser explorado a nivel molecular. Con estos resultados, se espera poder conocer mejor el proceso de patogenicidad de B. bacilliformis, así como elaborar estrategias que tomen en cuenta sus adaptaciones evolutivas.

Carrión's disease is a little-known illness that primarily affects communities in the Andes. This disease is characterized by an acute phase, known as La Oroya fever, and a chronic phase, known as Verruga Peruana. Although it is primarily transmitted through the bite of female arthropods of the genus Lutzomyia, other vectors are suspected. This disease is caused by the gram-negative bacterium Bartonella bacilliformis. This pathogen belongs to the genus Bartonella, which has three distinct groups. B. bacilliformis is part of the Eubartonella group, in the L1 lineage, which it shares with B. ancashensis. This study aims to identify adaptive signatures in the virulence of B. bacilliformis. A set of 39 Bartonella genomes available at NCBI was used, as well as 13 additional Bartonella genomes from Lineage 1 sequenced at the Microbial Genomics Laboratory at UPCH. From these genomes, comparative genomics analyses were performed, and virulence genes of interest were extracted and evaluated through phylogenetic and molecular evolutionary analyses. The comparative genomics results point to previously unexplored variants within the B. bacilliformis species and indicate that the identified virulence factors, which belong to the core genome of the species, could present molecular adaptations of interest. The genus Bartonella has occupied different niches, indicating that the adaptations of B. bacilliformis would be unique to its requirements, as it is the only species within the genus that has humans as its final host. This would need to be explored at the molecular level. With these results, it is hoped to better understand the pathogenicity process of B. bacilliformis, as well as develop strategies that take its evolutionary adaptations into account.