Factores involucrados en la interacción inicial de Brucella suis con el hospedador : rol de los autotransportadores triméricos

• Autores: Ruiz, Verónica
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Zorreguieta, Ángeles
• Materia: BRUCELLA; AUTOTRANSPORTADOR; ADHESINA; VIRULENCIA; COMPLEMENTO; POLO NUEVO; MEMBRANA EXTERNA; BRUCELLA; AUTOTRANSPORTER; ADHESIN; VIRULENCE; COMPLEMENT; NEW POLE; OUTER MEMBRANE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El género Brucella comprende patógenos intracelulares facultativos que causan unazoonosis conocida como brucelosis. Esta zoonosis es una de las más dispersas alrededor del mundoy afecta a una amplia variedad de mamíferos, entre ellos muchos de importancia agropecuaria. Unaspecto fundamental en la virulencia de Brucella reside en su capacidad de invadir y replicar dentrode células fagocíticas y no fagocíticas. El objetivo del trabajo de tesis fue identificar y caracterizarmoléculas de B. suis asociadas a la adhesión y/o invasión a las células del hospedador. Mediante análisis bioinformáticos del genoma de B. suis 1330 se identificaron posiblesproteínas que potencialmente podrían cumplir una función en la adhesión y/o invasión. En estatesis se estudiaron tres de las proteínas candidatas (BtaE, BtaF y MapA). Diferentes análisis insilico indicaron que BtaE y BtaF pertenecen a la familia de los autotransportadores triméricos, loscuales median su propia translocación a través de la membrana externa. Enfoques mutacionales yheterólogos demostraron que BtaE y BtaF están involucradas en la adhesión a células nofagocíticas del hospedador y a componentes de la matriz extracelular. En particular, BtaE confirió adhesión a ácido hialurónico mientras que BtaF conferiría una adhesión promiscua a una amplia variedad de componentes de la matriz extracelular del hospedador y participaría en la formación deun biofilm in vitro. La adhesina BtaF cumpliriría una función adicional ya que confirió a labacteria que la porta tolerancia a la actividad bactericida del complemento presente en el suero. Ambos autotransportadores fueron necesarios para que B. suis genere una completa virulencia enratones inoculados intragástricamente. Por otro lado, por inmunofluorescencia se pudo detectar a BtaE, BtaF y a la adhesina BmaC en un número reducido de células pero en todos los casos las adhesinas se localizaron en el polo nuevo bacteriano generado luego de la división asimétrica de Brucella. Se propuso que en Brucella dicho polo estaría funcionalmente diferenciado para laadhesión. En cuanto a MapA, la cepa mutante defectiva en esta proteína fue menos eficiente en la adhesión a células no fagocíticas. Sin embargo, la mutante también presentó una sensibilidad notable a diversos compuestos, como polimixina B, Triton X-100 y lisozima, sugiriendo que la membrana externa se encuentra alterada. Proponemos que MapA estaría involucrada en la síntesis de algún componente de membrana, lo cual a su vez podría afectar directa o indirectamente la adhesión a componentes del hospedador y alterar la resistencia característica de Brucella al sistemainmune del hospedador. Estudios futuros permitirán dilucidar la función bioquímica de MapA en la biogénesis de la membrana de Brucella y su rol en la interacción de la bacteria con el hospedador.
The Brucella genus contains facultative intracellular pathogens, which cause a zoonoticdisease called brucellosis. This zoonos is spread around the world and affects a wide range ofmammals, among them many of agricultural importance. A fundamental aspect in the virulence of Brucella is its ability to invade and replicate within phagocytic and non-phagocytic cells. The aimof this thesis was to identify and characterize Brucella suis molecules associated to adhesion and/orinvasion of host cells. Proteins that potentially could play a role in adhesion and/or invasion were identifiedthrough bioinformatic analysis of the B. suis 1330 genome. In this thesis three of the candidateproteins (BtaE, BtaF and MapA) were studied. Different in silico analysis indicated that BtaE and BtaF belong to the trimeric autotransporter family, which mediate their own translocation acrossthe outer membrane. Mutational and heterologous aproaches demostrated that BtaE and BtaF areinvolved in the adhesion to non-phagocytic cells and components of the extracellular matrix. Particularly, it was shown that BtaE confers adhesion to hyaluronic acid while BtaF confers apromiscuous adhesion to a variety of compounds of the extracellular matrix and it would beinvolved in the formation of biofilms in vitro. The adhesin BtaF was involved in an additionalfunction since it conferred the bacteria that carried it, tolerance to the bactericidal activity of thecomplement present in serum. Both autotransporters were necessary for B. suis to exhibit a fullvirulence in mice inoculated intragastrically. On the other hand, by immunofluorescence BtaE, BtaF and BmaC were detected in a reduced number of cells but in all cases the adhesins werelocalized at the new bacterial pole generated after the asymmetric division of Brucella. We proposethat this pole of Brucella is functionally differentiated for adhesion. Regarding MapA, the mutant strain defective in this protein was less efficient in theadhesion to non-phagocytic cells. However, this mutant also presented a remarkable sensitivity toseveral compounds such as polymyxin B, Triton x-100 and lysozyme, suggesting that the bacterialouter membrane is altered. We propose that MapA would be involved in the synthesis of somemembrane component, which could directly or indirectly affect the adhesion to components of thehost and alter the characteristic resistance of Brucella to the immune system of the host. Futurestudies will be carried out to determine the biochemical function of MapA in the biogenesis of Brucella´s membrane and its role in the interaction of the bacteria with the host.
Fil: Ruiz, Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.