Nuevos Procesos fisiológicos modulados por luz en Acinetobacter baumannii revelados a través de una estrategia de genómica functional

MUSSI MA

Tucumán

Conferencia; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos. GRAFOB del BICENTENARIO; 2016

GRAFOB

Hasta hace relativamente poco tiempo se creía que en el caso de las bacterias lapercepción de luz era un proceso restringido a las fotótrofas, quienes capturan la luzpara convertirla en energía química o potencial electroquímico dedicado a satisfacerrequerimientos energéticos. En estudios anteriores hemos contribuido a demostrar quela percepción de luz es un fenómeno que ocurre también en bacterias quimiótrofas comoAcinetobacter baumannii, en la cual interesantemente modula procesos vinculados consu patogenicidad. En particular, demostramos que tanto la formación de biofilms,motilidad así como la virulencia frente a hospedadores eucariotas como Candidaalbicans (Mussi et al., 2010) son procesos modulados por luz azul. En este contexto,identificamos y caracterizamos al fotorreceptor responsable de estos fenotipos: unaproteína perteneciente a la familia BLUF a la cual denominamos BlsA. Asimismo,mostramos que la percepción de luz no se encuentra restringida a A. baumannii sino queestá distribuida en otros miembros del género Acinetobacter, los cuales presentan entre1 y 6 genes que codifican por fotorreceptores de tipo BLUF (Golic et al., 2013). Laexistencia de múltiples fotorreceptores plantea la posibilidad de respuestas diferencialesmoduladas por cada uno de ellos. Recientemente, hemos presentado evidencia queindica que la luz modula la susceptibilidad a ciertos antibióticos como minociclina ytigeciclina, en un proceso que dependería de 1O2 pero no de BlsA (Ramírez et al., 2015).En este sentido, es interesante mencionar que nuestros resultados muestran que la luzazul, o bien el 1O2, inducen la expresión de genes de resistencia como que los codificanpor las bombas AdeABC (Ramírez et al., 2015) y AdeIJK. Resultados dondeextendimos estos estudios a otras bacterias de importancia clínica muestran que la luzreduce la susceptibilidad a estos antibióticos en especies de Pseudomonas,Achromobacter y fundamentalmente Staphylococcus aureus, quien junto con A. baumannii están asociados con infecciones de la piel, una condición en la que hayexposición a luz. En miembros de las Enterobacterias no se apreciaron diferenciassignificativas, excepto en el caso de E. coli. Estos efectos probablemente dependan delacervo genético, específicamente, del contenido de moléculas fotosensibilizadoras,recursos antioxidantes y/o determinantes de resistencia presentes en cada especie/cepa.Finalmente, a fin de dilucidar otros posibles procesos biológicos también moduladospor luz hemos realizado experimentos de RNA seq en cepas de referencia de A.baumannii. Para esto generamos 6 bibliotecas de RNAm a partir de cultivos de A.baumannii ATCC 19606 crecidos sin agitación en luz u oscuridad a 24°C. Loscorrespondientes cDNA fueron leídos utilizando la tecnología HiSeq 1500 Illumina(Indear) y analizados para determinar los perfiles de expresión génica así como losgenes diferencialmente expresados. Los resultados muestran que la luz modula laexpresión de una serie de vías completas involucradas en diferentes procesos celulares.Para ejemplificar, mencionamos aquí la vía catabólica del ácido fenilacético,involucrada en la degradación de hidrocarbonos aromáticos. Mediante la utilización deherramientas genéticas como mutantes específicas en el gen que codifica por blsA, asícomo de cepas que lo sobreexpresan, pudimos demostrar que la modulación por luzdepende de este fotorreceptor. La suma de los datos recavados hasta ahora indican quela percepción de luz es un aspecto fundamental en el estilo de vida de A. baumannii asícomo de otros miembros del género.