Estudio de la expresión fenotípica de Bordetella pertussis en cultivos en biofilm

SERRA, DIEGO O.; BOSCH, ALEJANDRA; RODRÍGUEZ, MARÍA E.; YANTORNO, OSVALDO M.

Mar del Plata

Congreso; 1° Congreso de la Sociedad Argentina de Microbiología General (SAMIGE); 2004

Sociedad Argentina de Microbiología General (SAMIGE).

En la última década varios países han reportado un importante incremento en la incidencia de tos convulsa, enfermedad infecciosa causada principalmente por Bordetella pertussis, a pesar de sus altas tasas de vacunación. Datos clínicos y epidemiológicos evidencian que B. pertussis persiste dentro del hospedador en períodos asintomáticos, sin que se haya podido establecer que mecanismos posibilitan esta persistencia. Se ha demostrado que la formación de biofilm es una forma de persistencia de patógenos bacterianos de difícil erradicación. En estudios previos demostramos que B. pertussis puede crecer como biofilm sobre superficies abióticas tales como vidrio y polipropileno.En el presente trabajo se estudió la expresión fenotípica de B. pertussis (cepa Tohama I) en cultivos en biofilm adheridos a superficies de polipropileno, mediante espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) y análisis químicos. El fenotipo de las células sésiles resultante de esta forma de crecimiento se comparó con el equivalente a células planctónicas creciendo en cultivos líquidos (sistema batch y continuo) y en medio sólido. Adicionalmente se evaluó el efecto de la velocidad de crecimiento y de la limitación de oxígeno en las características fenotípicas de la población.Los estudios de FT-IR mostraron importantes diferencias fenotípicas entre células sésiles y células cultivadas en medios líquidos y sólidos. Entre las principales diferencias se observaron incrementos en la intensidad de bandas correspondientes a la región de carbohidratos (1.200-900 cm-1) y de bandas asigandas a grupos ésteres (1.733 y 1.257 cm-1) y carboxilatos (1.627, 1.405 y 1.373 cm-1) presentes en los espectros de células cultivadas en biofilm. De modo similar a lo reportado para otros microorganismos que crecen adheridos a superficies, estos resultados indican que las células sésiles exhiben un aumento en el contenido de polisacáridos, con una fuerte presencia de ácidos urónicos. Estos polisacáridos tendrían ubicación extracelular, incrementando de esta froma las características hidrofílicas de las células adheridas. Adicionalmente se observó que estas variaciones fenotípicas no estaban asociadas a la fase de cultivo, a la velocidad de crecimiento y a limitación de oxígeno. Análisis de la composición macromolecular de células de B. pertussis cultivadas en diferentes sistemas mostraron que las células sésiles exhiben una relación carbohidrato/proteína de 2.4 a 3.0 y 2.1 veces mayor que la detectada en células planctónicas y células provenientes de medio sólido, respectivamente.Es interesante especular si la presencia de una matriz exopolimérica puede contribuir a la infección de Pertussis y a la persistencia de la fenfermedad, creando un microambiente favorable para la sobrevida del patógeno en el hospedador. Estos conocimientos podrían ayudar en el desarrollo de nuevas estrategias para el control de esta infección bacteriana.