Análisis comparativo de producción de bacteriocina y resistencia a Vancomicina en cepas de Lactobacillus salivarius de diferentes orígenes

ESTEBAN VERA PINGITORE; ELVIRA HEBERT; MARIA ELENA NADER-MACIAS; FERNANDO SESMA

San Miguel de Tucumán

Simposio; Simposio Internacional de Biotecnologia. II Simposio Argentino-Italiano de Bacterias Lácticas; 2006

CERELA-CONICET-ANPCyT-

ANÁLISIS COMPARATIVO DE PRODUCCIÓN DE BACTERIOCINA Y RESISTENCIA A VANCOMICINA EN CEPAS DE Lactobacillus salivarius DE DIFERENTES ORIGENES Vera Pingitore E., Hébert E. M., Nader-Macías M. E. and Sesma F.* CERELA-CONICET. Chacabuco145 Tucumán, Argentina. *E-mail: fsesma@cerela.org.ar Los microorganismos que forman la microbiota indígena del tracto vaginal desempeñan una función importante en la prevención de infecciones urogenitales. Lactobacillus salivarius subsp. salivarius CRL 1328, aislado del tracto vaginal, produce una bacteriocina (salivaricina) con actividad inhibitoria frente a patógenos urogenitales tales como Neisseria gonorrhoeae, Enterococcus faecalis y E. faecium, lo cual posibilitaría su utilización en una formula vaginal destinada a prevenir infecciones urogenitales. Sin embargo, ciertas cepas de lactobacilos son resistentes a vancomicina, lo que constituye una limitación en su aplicación como probiótico. El objetivo de este trabajo fue realizar un análisis comparativo de producción de bacteriocina (tipo salivaricina) y resistencia a vancomicina en varias cepas de L. salivarius, aisladas de diferentes nichos ecológicos. En estudios previos, demostramos que el cluster de salivaricina CRL 1328 esta formado por dos genes estructurales que codifican para la bactericiona (a y b), un gen de inmunidad (IM), tres genes reguladores (IP, K y R) y genes que codifican para el sistema de transporte (T y D). A partir de la secuencia obtenida se diseñaron cebadores específicos para amplificar por PCR los diferentes genes de salivaricina. Por otro lado, se utilizaron primers específicos para determinar la presencia de genes que confieren resistencia a vancomicina mediante PCR en otras cepas de la misma especie, aisladas de diferentes nichos. Todas las cepas analizadas presentaron bandas de amplificación para el gen b. L. salivarius CRL 1414 mostró fragmentos de amplificación utilizando primers que incluyen los genes estructurales (a y b), genes reguladores (K y R, que codifican una feromona y una histidin kinasa, respectivamente), y el gen de inmunidad, mientras que no se detectó la presencia de genes que codifican para el sistema de transporte. Respecto a la proteina transportadora solo el ADN de L. salivarius CRL 1233 generó un producto de PCR. Sin embargo, a excepción de CRL 1328, ninguna de las cepas analizadas mostró el cluster completo de la salivaricina, lo que explicaría la ausencia del fenotipo bac+ en las cepas analizadas. Con respecto a la resistencia a vancomicina, todas las cepas resultaron ser resistentes, pero solo la cepa CRL1233 presentó una banda de amplificación para el gen vanC1 (ligasa). Esto muestra que las cepas poseen una resistencia intrínseca de manera que su potencial uso en salud humana no está condicionado por el riesgo de transferencia horizontal de este marcador. Los resultados obtenidos indican que L. salivarius CRL 1328 podría ser utilizado como probiótico junto a otros microorganismos a fin de diseñar una fórmula vaginal destinada a prevenir infecciones urogenitales. COMPARATIVE ANALYSIS OF VANCOMYCIN RESISTANCE AND BACTERIOCIN PRODUCTION BY Lactobacillus salivarius STRAINS FROM DIFFERENT ORIGIN Vera Pingitore E., Hébert E. M., Nader-Macías M. E. and Sesma F.* CERELA-CONICET. Chacabuco145 Tucumán, Argentina. *E-mail: fsesma@cerela.org.ar The microorganisms that are part of the indigenous microbiota of the vaginal tract plays an important role in the prevention of urogenital infections. Lactobacillus salivarius subsp. salivarius CRL 1328, a lactic acid bacteria isolated from vagina, produces a bacteriocin (salivaricin) with antimicrobial activity against Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, and Neisseria gonorrhoea which would allow its probable application in a probiotic for the prevention of urogenital infections. However, certain lactobacilli have vancomycin resistance which could be a disadvantage because they can transfer the resistance to unrelated pathogenic or potentially pathogenic bacteria. In order to design a probiotic to prevent urogenital infections, we studied the vancomycin resistance and bacteriocin production in different strains of L. salivarius, isolated from different sources. Previously, we demonstrated that the salivaricin CRL 1328 cluster is composed of two structural genes (a and b) encoding the bacteriocin, a specific immunity gene (IM), genes encoding an ATP-binding cassette (T and D) and regulatory genes (IP, K and R).The presence of salivaricin genes was verified by PCR using specific primers designed from the cluster described before. On the other hand, we designed specific primers for determining the presence of vancomycin resistance genes. All the analyzed strains exhibited a PCR product for b gene. L. salivarius CRL 1414 displayed positive results for the presence of structural genes, regulatory genes and the immunity gene. Considering the genes involved in the bacteriocin transport, only the DNA of L. salivarius CRL 1233 gave a PCR product. However, with exception of CRL 1328, none of the studied strains showed the complete cluster of salivaricin. This observation, could explain the absence of bac+ phenotype in the mentioned strains. Regarding the resistance to vancomycin, all the strains were resistant to this antibiotic. But only L. salivarius CRL 1233 displayed an amplification band for vanC1 gene (ligase). These observations would indicate that the analyzed strains possess a vancomycin intrinsic resistance such as their potential use in human health would not be affected by horizontal transfer. Our results indicated that L. salivarius CRL 1328 could be used as probiotic for the prevention of urogenital infections