1. Il sistema di secrezione di tipo tre (T3SS) della Salmonella Pathogenicity Island 1 (SPI-1): SPI-1 è un sistema di virulenza specializzato codificato sul cromosoma della Salmonella. Agisce come una siringa molecolare, consentendo al batterio di iniettare proteine effettrici direttamente nelle cellule ospiti, manipolandone le funzioni e creando un ambiente favorevole all'invasione e alla replicazione. L'espressione dei geni SPI-1 è strettamente regolata da vari segnali ambientali e proteine regolatrici, garantendo la sua attivazione al momento opportuno durante l'infezione.
2. Sistemi normativi a due componenti: La Salmonella impiega diversi sistemi regolatori a due componenti che rilevano i segnali ambientali e avviano risposte cellulari appropriate. Questi sistemi sono costituiti da una proteina sensore che rileva stimoli specifici e un regolatore di risposta affine che controlla l'espressione genica in risposta all'input. Gli esempi includono il sistema PhoP/PhoQ, che risponde ai cambiamenti nella concentrazione di magnesio, e il sistema OmpR/EnvZ, che rileva l'osmolarità. Questi sistemi regolano l’espressione dei geni SPI-1 e di altri fattori di virulenza, sincronizzando la loro produzione con le condizioni ambientali appropriate.
3. Rilevamento del quorum: La Salmonella utilizza anche meccanismi di rilevamento del quorum per coordinare l'espressione genica e la produzione di fattori di virulenza in risposta alla densità di popolazione. Ciò si ottiene attraverso la produzione e il rilevamento di piccole molecole di segnalazione chiamate autoinduttori. Man mano che la popolazione batterica cresce, la concentrazione di autoinduttori aumenta, innescando cambiamenti nell’espressione genica. Il rilevamento del quorum consente alla Salmonella di sincronizzare il proprio comportamento e regolare i determinanti della virulenza in modo dipendente dalla popolazione.
4. Segnalazione AMP ciclico (cAMP): Il cAMP svolge un ruolo significativo nel sincronizzare la strategia di invasione della Salmonella. Livelli aumentati di cAMP intracellulare promuovono l’espressione dei geni SPI-1 e di altri fattori di virulenza, mentre bassi livelli di cAMP ne sopprimono l’espressione. La Salmonella regola i livelli di cAMP attraverso vari meccanismi, inclusa l’attività degli enzimi adenilato ciclasi e fosfodiesterasi, che sintetizzano e degradano rispettivamente il cAMP.
5. Modifiche post-traduzionali: La Salmonella impiega anche modificazioni post-traduzionali, come la fosforilazione e l'ubiquitinazione, per regolare l'attività e la stabilità delle proteine coinvolte nel suo processo di invasione. Queste modifiche possono modulare le interazioni proteina-proteina, la localizzazione delle proteine e l'attività enzimatica, perfezionando i tempi e il coordinamento dei meccanismi di virulenza della Salmonella.
Integrando questi meccanismi regolatori, Salmonella sincronizza il suo piano di invasione, garantendo che i fattori di virulenza essenziali vengano prodotti al momento opportuno e in risposta a specifici segnali ambientali. Questo approccio sincronizzato e coordinato migliora la capacità del batterio di invadere le cellule ospiti, replicarsi al loro interno e diffondersi all'interno dell'ospite.
