Efecto de la hidroxilación del lípido A en Salmonella enterica serovar Enteritidis sobre la interacción con macrófagos murinos y la virulencia in vivo
El lipopolisacárido (LPS) es un glicolípido complejo y componente mayoritario de la membrana externa de las bacterias Gram negativo, que no sólo desempeña una importante función estructural, sino que también constituye la primera interfase de interacción y adaptación al ambiente. En bacterias patóge...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | Chile |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.anid.cl:10533/219626 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10533/219626 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ciencias Naturales Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente Microbiología |
| Sumario: | El lipopolisacárido (LPS) es un glicolípido complejo y componente mayoritario de la membrana externa de las bacterias Gram negativo, que no sólo desempeña una importante función estructural, sino que también constituye la primera interfase de interacción y adaptación al ambiente. En bacterias patógenas, el LPS actúa como un factor de virulencia preponderante. Su estructura, compuesta por el antígeno O, el core de oligosacáridos y el lípido A, es modificada en virtud de los diferentes microambientes que la bacteria enfrenta durante la infección en un hospedero. La presencia y remodelación del LPS son fundamentales en los procesos de adhesión y colonización de tejidos e invasión de células del hospedero, así como en la evasión y resistencia ante sus mecanismos de inmunidad. La mayoría de las modificaciones del LPS con un impacto conocido sobre la virulencia ocurren en el lípido A, dominio hidrofóbico que lo mantiene unido a la membrana y que también es su principal motivo bioactivo, actuando como un potente inductor de la respuesta inmune. Las variaciones en la composición del lípido A están orientadas a reducir la susceptibilidad bacteriana a agentes antimicrobianos y/o a modular la toxicidad de la molécula, alterando su reconocimiento como ligando del Receptor Tipo “Toll” 4. En Salmonella, LpxO es una dioxigenasa codificada por el gen lpxO, la cual cataliza la hidroxilación del lípido A. Mutantes de Salmonella Typhimurium con una deleción de lpxO manifiestan un fenotipo atenuado in vitro en macrófagos murinos e in vivo en ratones. Además, en este serovar la actividad catalítica de LpxO es inhibida por la proteína VisP, en cuya ausencia aumenta la hidroxilación del lípido A. La deleción del gen visP también produce una atenuación de S. Typhimurium. Por otro lado, en Klebsiella pneumoniae se ha descrito que la hidroxilación del lípido A media la resistencia a péptidos bactericidas y mitiga la respuesta inmune de macrófagos murinos. En Salmonella las propiedades inflamatorias del lípido A hidroxilado aún no han sido exploradas. El objetivo de esta tesis fue caracterizar la influencia de la hidroxilación del lípido A sobre la virulencia de Salmonella Enteritidis, una enterobacteria patógena Gram negativo de gran relevancia para la salud pública y la industria alimentaria, al ser actualmente el agente etiológico más prevalente de la salmonelosis transmitida por alimentos en el mundo. Para esto, se generaron mutantes de S. Enteritidis por deleción del gen visP o lpxO, siendo este último también sobreexpresado por complementación en trans. El lípido A purificado desde la cepa silvestre y las mutantes se caracterizó estructuralmente mediante espectrometría de masas MALDI-TOF. También, se evaluó la interacción in vitro de cada cepa con macrófagos murinos, así como su capacidad para colonizar in vivo el intestino, tejidos linfoides subyacentes y órganos internos durante una infección simple en ratones. En la cepa silvestre de S. Enteritidis, se encontró que coexisten especies de lípido A hidroxilado y no hidroxilado en una distribución y proporción definida. Por su parte, la deleción de lpxO produjo sólo especies de lípido A carentes de hidroxilación, mientras que la sobreexpresión del gen produjo sólo especies de lípido A hidroxiladas. Tanto la deleción como la sobreexpresión de lpxO condujeron a una mayor fagocitosis, pero menor supervivencia intracelular de la bacteria en macrófagos murinos y provocaron que también sufriera graves defectos en la colonización intestinal y sistémica en ratones. La mutante que carece del gen lpxO indujo una mayor secreción de IL-6 por parte de macrófagos, indicio de que la modificación podría tener un efecto modulador sobre el potencial inmunogénico del lípido A como endotoxina. Por otro lado, la deleción del gen visP no causó ningún cambio en la hidroxilación del lípido A de S. Enteritidis, ni tampoco alteró la secreción de la citoquina pro-inflamatoria. El efecto que la hidroxilación tuvo sobre la respuesta inflamatoria de macrófagos es de particular interés, pues a la fecha es la primera y única evidencia que existe dentro del género Salmonella referida a que esta modificación podría influir sobre la inmunogenicidad del lípido A. En conjunto, los resultados obtenidos sugieren que debe existir un adecuado balance en la hidroxilación del lípido A de S. Enteritidis, tal como ocurre en cepa silvestre, para que la modificación contribuya a la virulencia de la bacteria. |
|---|