Vesículas extracelulares bacterianas como nanovehículos biogénicos implicados en la comunicación microbiota-hospedador

ANA PAULA DOMINGUEZ RUBIO; CECILIA D´ANTONI; MARIANA PIURI; ANTONIO MARCILLA; OSCAR E PÉREZ

CABA

Workshop; Workshop Fronteras en Nanobiotecnología III; 2022

Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires.

El rol de los alimentos funcionales como los probióticos es propiciar la salud humana más allá de otorgar los beneficios nutricionales básicos. En este marco, la comunicación interreino (transkingdom) procariotas-eucariotas cobra relevancia ya que aún no existe una comprensión uniforme de la misma. Lo que hasta el momento está claro es que las vesículas extracelulares (VEs) bacterianas son producidas constantemente y, por lo tanto, se les ha atribuido participación en la comunicación entre las bacterias de la microbiota y el hospedador. Nuestros resultados indican que en las VEs de la bacteria Lacticaseibacillus casei BL23 se encuentran en la nanescala (50 ± 3 nm) y que su concentración varía a lo largo de las fases de cultivo (Nano Tracker Analysis). En cuanto a su contenido, contienen ADN, ARN y proteínas. Por análisis proteómicos demostramos que el contenido proteico de las VEs no es estocástico y hemos identificado proteínas asociadas a la actividad probiótica1. A su vez, resultados de Microscopía Confocal mostraron que las VEs, son internalizadas por la línea celular de epitelio intestinal Caco-2 y su contenido de ARN se libera en el núcleo, mientras que su membrana permanece en el citosol. Por otro lado, resultados con las VEs de la bacteria Bacillus subtilis 168 (115 ± 27 nm) mostraron que son internalizadas y transportadas desde la cara apical a la basal de manera tiempo dependiente (Microscopía Confocal y Nano Tracker Analysis). Las VEs intactas tardaron en ser transportadas 60-120 min con una eficiencia de absorción del 30%. A su vez, demostramos que el transporte de las VEs a través de la monocapa de células polarizadas es dosis-dependiente (Nano Tracker Analysis). Por otro lado, las VEs bacterianas no afectaron la proliferación celular, ni la viabilidad, ni presentaron efectos citotóxicos en las células de la línea celular Caco-22. El transporte a través del epitelio intestinal podría ser el primer paso que le permitiría a las VEs bacterianas llegar al torrente sanguíneo para luego poder ser transportadas y liberar su contenido a los tejidos y órganos extraintestinales donde ha demostrado el efecto benéfico de los probióticos. A futuro, la expresión y encapsulación de pequeños ARN, proteínas y/o antígenos en las VEs de bacterias probiótica podría representar una novedad científica con aplicaciones en terapias clínicas.Referencias:1.Domínguez Rubio, A. P. et al. Lactobacillus casei BL23 produces microvesicles carrying proteins that have been associated with its probiotic effect. Front. Microbiol. 8, 1–12 (2017).2.Domínguez Rubio, A. P. et al. Transcytosis of Bacillus subtilis extracellular vesicles through an in vitro intestinal epithelial cell model. Sci. Rep. 1–12 (2020). doi:10.1038/s41598-020-60077-4