Bordetella Pertussis isolates from argentinean whooping cough patients display enhanced biofilm formation capacity compared to Tohama I reference strain

Authors
Arnal, Laura; Grunert, Tom; Cattelan, Natalia; De Gouw, Daan; Villalba, Maria I.; Serra, Diego Omar; Mooi, Frits R.; Ehling Schulz, Monika; Yantorno, Osvaldo Miguel
Publication Year
2015
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Pertussis is a highly contagious disease mainly caused by Bordetella pertussis. Despite the massive use of vaccines, since the 1950s the disease has become re-emergent in 2000 with a shift in incidence from infants to adolescents and adults. Clearly, the efficacy of current cellular or acellular vaccines, formulated from bacteria grown in stirred bioreactors is limited, presenting a challenge for future vaccine development. For gaining insights into the role of B. pertussis biofilm development for host colonization and persistence within the host, we examined the biofilm forming capacity of eight argentinean clinical isolates recovered from 2001 to 2007. All clinical isolates showed an enhanced potential for biofilm formation compared to the reference strain Tohama I. We further selected the clinical isolate B. pertussis 2723, exhibiting the highest biofilm biomass production, for quantitative proteomic profiling by means of two-dimensional fluorescence difference gel electrophoresis (2D-DIGE) coupled with mass spectrometry, which was accompanied by targeted transcriptional analysis. Results revealed an elevated expression of several virulence factors, including adhesins involved in biofilm development. In addition, we observed a higher expression of energy metabolism enzymes in the clinical isolate compared to the Tohama I strain. Furthermore, all clinical isolates carried a polymorphism in the bvgS gene. This mutation was associated to an increased sensitivity to modulation and a faster rate of adhesion to abiotic surfaces. Thus, the phenotypic biofilm characteristics shown by the clinical isolates might represent an important, hitherto underestimated, adaptive strategy for host colonization and long time persistence within the host.
Fil: Arnal, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.exactas. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Grunert, Tom. University of Veterinary Medicine Vienna; Austria
Fil: Cattelan, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.exactas. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: De Gouw, Daan. Radboud Universiteit Nijmegen; Países Bajos
Fil: Villalba, Maria I.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.exactas. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Serra, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.exactas. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales; Argentina. Universita Zu Berlin; Alemania
Fil: Mooi, Frits R.. National Institute for Public Health and the Environment; Países Bajos
Fil: Ehling Schulz, Monika. University of Veterinary Medicine Vienna; Austria
Fil: Yantorno, Osvaldo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.exactas. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales; Argentina
Subject
WHOOPING COUGH
BORDETELLA PERTUSSIS
CLINICAL ISOLATES
PROTEOMIC
REAL TIME PCR
Biología Celular, Microbiología
Ciencias Biológicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/16115