Estudio funcional de genes de densidad poblacional (luxR/luxI) y de dominios fotorreceptores sospechados como reguladores de respuesta de virulencia en Acinetobacter

• Autores: Bitrian, Mariana
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: González, Rodrigo H.; Nudel, Clara B.; Zorreguieta, Ángeles; Franco, Mirta; Sordelli, Daniel
• Materia: Acinetobacter; Fotorreceptores; Virulencia; Quorum sensing; Twitching motility; Ciencia de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Bitrian, Mariana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
El género Acinetobacter está integrado por bacterias Gram-negativas no fermentativas de la clase Gammaproteobacteria y comprende tanto bacterias ambientales como patógenas oportunistas. El complejo A. calcoaceticus - A. baumannii (Acb) ha adquirido gran importancia debido a su persistencia en infecciones intrahospitalarias y su perfil de multirresistencia a los agentes antimicrobianos convencionales. Con la finalidad de proveer nuevas herramientas que puedan emplearse en el tratamiento de la infección, se propone el estudio de marcadores fenotípicos, genes de densidad poblacional (QS), y de dominios fotorreceptores con el objeto de evaluar su relación con la respuesta de virulencia en Acinetobacter.\nNueve cepas clinicamente relevantes del género Acinetobacter fueron analizadas en cuanto a marcadores fenotípicos relacionados con virulencia. Si bien, ninguna de ellas mostró secreción de proteasas, ni síntesis de acil homoserino lactonas (AHL) de cadena corta, otros marcadores como la secreción de lipasa, la formación de biofilm, la motilidad celular, la resistencia antibiótica y la actividad hemolítica mostraron gran variabilidad. Por otra parte, la producción de sideróforos de tipo catecol fue significativamente mayor en las cepas aisladas de pacientes, por lo que podría ser considerado un marcador de virulencia en Acinetobacter. Todos los miembros del complejo Acb produjeron AHL de cadena mediana o larga y presentaron inhibición de la motilidad tipo twitching por luz azul. El análisis filogenético de las familias LuxI y LuxR demostró que las proteínas del sistema de QS poseen un origen ancestral dentro de la clase Gammaproteobacteria y se reforzó la hipótesis de la adquisición de genes reguladores de QS por transferencia horizontal.\nMuchos organismos han desarrollado fotorreceptores capaces de absorber la luz a través de sus cromóforos. Las proteínas BLUF mostraron una distribución predominante en la clase Gammaproteobacteria y bacterias quimitróficas, siendo la arquitectura BLUF corta la más frecuente. Mientras A. baumannii posee una única secuencia codificante para proteína BLUF, A. baylyi ADP1 presenta cuatro secuencias putativas para proteínas BLUF, reflejando la importancia de su conservación.\nLa formación de biofilm en A. baylyi ADP1, a diferencia a lo descripto para A. baumannii, no mostró regulación por luz ni temperatura. Además, en A. baylyi la luz inhibió la producción de sideróforos de tipo catecol, la frecuencia de transformación y la motilidad tipo twitching. El análisis de la participación de las cuatro proteínas BLUF en la inhibición de la motilidad en A. baylyi ADP1 se realizó por noqueo de sus genes codificantes y posterior complementación, revelando que las proteínas codificadas por los genes ACIAD1499, ACIAD2125 y ACIAD2129 son activas y necesarias para la regulación de la motilidad tipo twitching y pueden complementarse unas a otras en su función, mientras que ACIAD2110 no participa en la regulación de este fenotipo. Esta conclusión fue también confirmada por el análisis de mutantes noqueadas en multiples genes (ACIAD1499, ACIAD2125 y ACIAD2129). Los cuatro genes se expresaron tanto en luz como en oscuridad. Sin embargo, los niveles de expresión de ACIAD1499, ACIAD2125 y ACIAD2129 fueron menores bajo la incidencia de luz azul, lo que explica la necesidad de que los tres genes sean expresados para alcanzar la cantidad de fotorreceptor requerida para provocar la inhibición de la motilidad.\nEste trabajo de tesis mostró la variabilidad que presentan los miembros del género Acinetobacter en cuanto a los marcadores fenotípicos relacionados con virulencia, el sistema de QS y las proteínas BLUF, reflejando la gran dificultad para controlar las infecciones generadas por este patógeno oportunista. La regulación de la motilidad tipo twitching mediada por proteínas BLUF en A. baylyi ADP1 revela una redundancia genética poco común en bacterias y constituye el primer ejemplo de acción conjunta de tres fotorreceptores en un organismo procariota.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Microbiología