Factores de virulencia de Bordetella pertussis involucrados en la formación de biofilm in vitro.

SERRA, DIEGO O.; PEREZ VIDAKOVICS, MARÍA L.A.; CÚNEO, JOSÉ; RODRÍGUEZ, MARÍA E.; YANTORNO, OSVALDO M.

Tucumán

Simposio; Simposio Internacional de Biotecnología. Aplicación en Alimentos, Salud y Medio Ambiente; 2004

CERELA; PROIMI.

En la última década varios países han detectado un importante incremento en la incidencia de tos convulsa, a pesar de las altas tasas de vacunación. Bordetella pertussis (Bp), el principal agente etiológico de la enfermedad, expresa varios factores de virulencia que son regulados por un sistema de dos componentes, Bvg. Datos clínicos y epidemiológicos evidencian que Bp persiste dentro del hospedador en períodos asintomáticos, sin que se haya podido establecer que mecanismos posibilitan esta persistencia. Resultados previos obtenidos por nuestro grupo demostraron que Bp puede crecer como biofilm y que, en esta condición las células expresan un fenotipo diferente en relación a células crecidas en cultivos líquidos. Se ha demostrado que la formación de biofilm es una forma de persistencia de patógenos bacterianos de difícil erradicación. En el presente trabajo, utilizando como modelo el crecimiento de Bp adherida a una superficie de polipropileno, se evaluó el rol de los principales factores de virulencia en la adhesión y la formación de biofilm. Se empleó una cepa salvaje (Tohama virulenta (wt)) y cepas defectivas en uno o más factores de virulencia (Bp359 avirulenta (Vir -), BpGR4 Hemaglutinina Filamentosa negativa (FHA -), Bp52 Fimbria negativa (Fim -) y Bp3183 Adenilato Ciclasa negativa (Cya -)). Los organismos se cultivaron sobre perlas de polipropileno en reactores tipo columna con aireación controlada. La cuantificación de biomasa se realizó mediante la técnica de adsorción de cristal violeta. Los resultados mostraron que la ausencia de todos los factores de virulencia determina una disminución del 60% en el nivel de adhesión a perlas. De los factores analizados, FHA demostró tener un rol principal en la adhesión. La ausencia de este factor determinó una disminución cercana al 40% mientras que en ausencia de Fimbria sólo se observó una disminución del 10%. Resultados similares se observaron en ensayos con células alveolares humanas. Si bien el mutante deficiente en Cya mostró valores medios de adhesión menores al de la cepa salvaje, las diferencias observadas no fueron estadísticamente significativas corroborando el hecho de que este factor no se comporta como adhesina. Los estudios sobre crecimiento en biofilm (evaluados cada 24 h durante 72 h), indican que FHA y Cya contribuyen a la formación del mismo. Mutantes deficientes en estos dos factores muestran menor crecimiento sobre superficie respecto de la cepa salvaje. Tanto para el mutante avirulento como para el deficiente en FHA, la adhesión inicial podría ser un factor condicionante para el desarrollo posterior del biofilm, lo cual posiblemente esté asociado a la densidad celular. Estudios de las velocidades de crecimiento de estos mutantes en medio líquido muestran que los mismos exhiben velocidades máximas de crecimiento similares. Estos resultados indican que la formación de biofilm está regulada por el sistema Bvg, crucial en la adaptación de Bp a las condiciones del entorno, lo que nos permite postular que esta forma de crecimiento podría tener importancia durante la patogénesis.