Empleo de Microscopía de Fuerza Atómica para cuantificar propiedades elásticas de superficie de Bordetella pertussis. Relación con la expresión de factores de virulencia a nivel de membrana

ARNAL LAURA; VELA M. ELENA; SERRA DIEGO; CATTELÁN NATALIA; SALVAREZZA ROBERTO; YANTORNO OSVALDO

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XII Congreso Argentino de Microbiología, VI Congreso de la Sociedad Argentina de Bacteriología, Micología y Parasitología Clínica (SADEBAC); 2010

Asociación Argentina de Microbiología (AAM)

La tos convulsa o pertussis es una enfermedad altamente infecciosa del tracto respiratorio causada por Bordetella pertussis (Bp), un patógeno estrictamente humano. En el siglo XX pertussis fue una de las enfermedades más comunes en niños. Se ha reportado que los adolescentes y adultos constituyen un nicho donde estas bacterias persisten y desde el cual se transmiten a infantes. Recientemente hemos reportado que este organismo puede crecer como biofilm adherido a superficies (1) y que el biofilm podría constituir la forma en que B. pertussis persiste en su hospedador. Las propiedades adhesivas y viscoelásticas de las bacterias tienen un rol importante en las distintas etapas del desarrollo en biofilm. La microscopía de fuerza atómica (MFA) constituye una nueva herramienta para caracterizar propiedades físicas de células microbianas, posibilitando cuantificar propiedades namomecánicas  de bacterias creciendo en biofilm (2). En el presente estudio nosotros reportamos el uso de MFA para cuantificar el modulo de elasticidad de superficie de distintas cepas de B. pertussis. Se estudiaron una cepa salvaje de referncia B. pertussis Tohama I, y dos mutantes, uno deficiente en el factor de virulencia hemaglutinina filamentosa (FHA) (FHA-), y otro avirulento (Bp539), el cual no expresa ningún factor de virulencia conocido. Para determinar las propiedades elásticas de estas bacterias se realizaron curvas de fuerza sobre su superficie y luego se transformaron en curvas de fuerza vs. Indentación. Estas se ajustaron posteriormente con un modelo de Hertz apropiado y a partir de estos datos se calculó el módulo de Young o módulo de elasticidad para las distintas cepas. Los valores encontrados fueron: 0.24+/- 0.03, 0.14+/-0.02 y 0.07+/-0.03 MPa para Tohama I, Bp FHA- y Bp 539 respectivamente. Los resultados obtenidos permiten relacionar propiedades de elasticidad de la cubierta bacteriana con el nivel expresión de proteínas en su superficie. La MFA demostró ser una metodología adecuada para cuantificar la contribución de factores de virulencia a las propiedades elásticas de las células bacterianas. Esta tecnología se está aplicando para monitorear cambios en las propiedades viscoelásticas durante la formación del biofilm de B. pertussis, tratando de relacionar las mismas con la persistencia de la población en su hospedador.