IMPACTO DEL ESTRÉS MECÁNICO SOBRE EL NIVEL DE PILIACIÓN DE MORAXELLA BOVIS EN BIORREACTORES AGITADOS

CLAUDIA PRIETO; RODOLFO ÉRTOLA; OSVALDO YANTORNO

Universidad Nacional de Quilmes, Argentina

Congreso; TERCER CONGRESO ARGENTINO DE MICROBIOLOGÍA GENERAL; 2006

Sociedad Argentina de Microbiología General

Moraxella bovis es el agente etiológico de la queratoconjuntivitis infecciosa bovina (QIB), enfermedad infectocontagiosa del ganado bovino de amplia distribución mundial. La profilaxis contra esta enfermedad se basa en el empleo de vacunas formuladas a partir de células enteras. Los pilis, uno de los principales factores de virulencia de esta bacteria, son proteínas filamentosas ancladas a la superficie, que le permiten a estos organismos adherirse a receptores específicos de células epiteliales de la córnea y conjuntiva bovina y desde dicha posición iniciar la colonización del ojo. La producción de M. bovis a escala industrial se realiza normalmente en reactores agitados mecánicamente operados en forma de cultivo batch. La bibliografía internacional ha reportado que uno de los principales problemas asociados con la baja eficacia de las vacunas contra QIB deriva de la pérdida de piliación celular durante el cultivo en medios líquidos. Sin embargo hasta el presente no se han presentado estudios concluyentes sobre los efectos de las fuerzas de corte, generadas como consecuencia de la aereación y agitación en reactores agitados, que permitan cuantificar los efectos del shear hidromecánico sobre la piliación y a partir de los mismos proponer estrategias de cultivo alternativas. El objetivo de este trabajo fue cuantificar el efecto de la agitación y aereación sobre el nivel de piliación de células enteras de M. bovis durante su crecimiento en biorreactores. A tal fin se analizaron de manera comparativa el crecimiento y la piliación de células crecidas en: erlenmeyers agitados, fermentadores convencionales provistos con paleta tipo Rushton o con hélice marina, columnas de burbujeo y reactores tipo air-lift. Se analizó además el efecto del agregado de agentes espesantes al medio de cultivo líquido [agar (0.02%) o carboximetilcelulosa (CMC, 0,1; 0,2 o 0,5%)] los cuales al aumentar la viscosidad del medio disminuyen la turbulencia y provocando una reducción del daño asociado al shear. Los cultivos fueron realizados empleando el medio BHI a 36oC. Los reactores provistos con electrodos de O2 disuelto fueron operados de manera de mantener el porcentaje de saturación de O2 disuelto a niveles ³ 30%. Para esto se modificó la agitación o el caudal de aire. Se analizó el nivel de piliación a lo largo del cultivo mediante una técnica de ELISA desarrollada previamente en nuestro laboratorio. Los resultados obtenidos demostraron que con el aumento del shear stress (estimado como la potencia consumida por el agitador por unidad de volumen líquido [E], en las distintas condiciones de aereación y agitación empleadas) se produce una disminución del nivel de piliación, que se hizo más notorio a velocidades altas de agitación (500-600 rpm). lEl agregado de CMC al 0,2% disminuyó la pérdida de piliación. El empleo de hélice tipo marino no resultó efectivo ya que para mantener el porcentaje de saturación de oxígeno a valores no limitantes del crecimiento se requiere trabajar a elevada agitación (1200 rpm) lo cual resultó negativo para la estabilidad de pilis. La columna de burbujeo y el reactor air-lift demostraron que constituyen interesantes alternativas para mantener la piliación a valores mayores al 60%.