Inhibitory effect of long-chain unsaturated fatty acids on the virulence capacity of Salmonella enterica acting as PhoQ signaling ligands

CARABAJAL, MA; CHABALGOITY, JOSÉ A.; VIARENGO, GASTÓN; YIM, LUCIA; RASIA, RM; GARCÍA VÉSCOVI, ELEONORA

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019); 2019

AAM-SAMIGE

Salmonella enterica es el causal más frecuente de infecciones zoonóticas ytransmitidas por alimentos, causan en la población humana un registro estimadode 20 millones de casos sistémicos y 200.000 muertes anuales en el mundo. Nuestroconocimiento acerca del sistema de dos componentes PhoP/PhoQ de Salmonellaenterica, y su relevancia en la capacidad patogénica bacteriana, nos permitióproponer al sistema de transducción de señales PhoP/PhoQ de Salmonellacomo un blanco clave para identificación de compuestos con potencialfarmacológico, que bloqueen la capacidad infectiva del patógeno. En base a esapropuesta y a partir de una estrategia de rastreo bioguiado de una biblioteca decompuestos de origen vegetal, determinamos que los ácidos grasos insaturados decadena larga de configuración cis (cis-LCUFAs) constituyen unaseñal que modula la actividad del sistema PhoP/PhoQ. Más aún, determinamos queestos compuestos ejercen su efecto inhibiendo la actividad autoquinasa delsensor de membrana interna PhoQ y, en consecuencia, regulan negativamente la expresiónde los genes del regulón PhoP.En base a estos resultados, nos planteamos como objetivo determinar el mecanismo de acción por el cual los LCUFAs inhibenla actividad autoquinasa lahistidina-quinasa PhoQ. En primera instancia, serealizaron medidas de actividad β-galactosidasa utilizando fusiones del gen lacZ a promotores de genes regulados porPhoP y ensayos de actividad de autofosforilación (actividad autoquinasa)de PhoQ, en presencia de ácido linoleico (cis-LA) y sus isómeros geométricos (trans-LA y CLA). Para determinarsi los LCUFAs interaccionan especificamente con el dominio sensor de PhoQ, sellevaron a cabo ensayos de Thermal Shifty NMR-HSQC con el dominio periplásmico de PhoQ purificado, PhoQp, en presencia decis-LA y sus isómeros geométricos. Por otro lado, utilizando un modelo murino, previamentetratados con estreptomicina, analizamos el efecto de la administración deLCUFAs en el desarrollo de la enterocolitis por Salmonella. Concluyendo, en este trabajo establecimos que elagregado de trans-LA o CLA al medio de crecimiento bacteriano provocan unefecto inhibitorio sobre el regulón PhoP al igual que lo previamente reportadopara cis-LA. Además, los resultados obtenidos mediante técnicas biofísicas, nospermiten postular que los LCUFAs modulan conformacionalmente el dominio sensorde PhoQ, y de esta manera inhiben su actividad autoquinasa, afectandonegativamente la expresión de los genes PhoP-regulados. Finalmente, losresultados obtenidos en el modelo en ratones, sugieren que los LCUFAs inhibenla expresión de los genes del regulón PhoP durante la etapa de infecciónintestinal. En suma, estos resultados nos permiten dilucidarel mecanismo de acción de los LCUFAs y su relevancia en el proceso de colonizaciónde Salmonella dentro del hospedador.