Regulación de la esporulación y producción de enterotoxina en Clostridium: perfringens

PHILIPPE, V.; LELIA MARIA ORSARIA; GRAU, R.

Rosario

Congreso; SBR (Sociedad de Microbiología de Rosario); 2006

Clostridium perfringens es uno de los principales causantes de intoxicaciones en humanos y animales con alimentos contaminados. La patología asociada se debe a la acción de la potente toxina CPE producida durante la esporulación, proceso de diferenciación celular inducido por señales no identificadas al momento del presente trabajo. Las infecciones por clostridios adquieren muchas formas y aún representan un problema común tanto para el área clínica como para la veterinaria y la ganadería, causando gran impacto en la industria alimenticia. A pesar del tremendo impacto en las distintas áreas de varias especies de clostridios y el rol clave que tendría la habilidad de formar esporas para la supervivencia, diseminación y desarrollo de enfermedades por clostridios, el estudio a nivel molecular de los mecanismos regulatorios que gobiernan la formación de las esporas en estos microorganismos patógenos (incluyendo C. perfringens), se encuentra en una etapa preliminar. Aquí, demostramos que el fosfato inorgánico soluble (Pi), constituye una importante señal para el inicio de la esporulación y producción de CPE en C. perfringens. La cepa de referencia  de C. perfringens SM101 fue capaz de esporular y producir CPE sólo cuando el medio de cultivo fue suplementado con Pi extrínseco a partir de una concentración 5mM llegando a un óptimo de esporulación y producción de CPE a una concentración 35 mM de Pi; un rango de concentraciones que supera holgadamente los niveles intrínsecos de Pi (menores a 2mM) ya presentes en los medios de cultivo. La actividad β-glucuronidasa  de una cepa de C. perfringens (conteniendo una fusión transcripcional reportera, cpe-gusA) fue casi nula cuando el medio no fue suplementado con Pi, sugiriendo que CPE tampoco fue producida, mientras que el crecimiento del cultivo no fue alterado por falta de suplementación de fosfato. En fase estacionaria temprana, C. perfringens mostró compartamentalización del ADN y formación del septo polar lo cual indicó que el Pi actúa a nivel del inicio de la esporulación. Esto fue confirmado por estudios de Northen blot que mostraron la expresión del gen spo0A sólo si el medio de cultivo era suplementado con Pi, es decir que el Pi actúa como señal del inicio de la esporulación en estadio cero y por ende de la producción de CPE. De acuerdo a estos resultados, el modelo de trabajo señala al Pi como una señal ambiental capaz de inducir la esporulación (y la producción de CPE) de C. perfringens en el seno del intestino de sus hospedadores animales y humano ya que sólo en estos hábitads naturales de clostridio (descartando aguas y suelos) es posible encontrar niveles milimolares de Pi soluble.