Rol del glutatión en la estrategia de defensa del microorganismo Bradyrhizobium sp (simbionte de maní)

BIANUCCI ELIANA, SOBREVALS LUCIANO, FABRA ADRIANA, CASTRO STELLA.

Río Cuarto, Córdoba

Congreso; Semana del Microbiólogo V Edición; 2005

APMRA

Una de las estrategias de defensa de los organismos está dada por la molécula de glutatión (GSH). El GSH, tripéptido g-Glu-Cys-Gly, cumple un rol muy importante en el mecanismo de protección frente a los diferentes estreses ambientales (salinidad, temperatura, acidez y sequía). La biosíntesis de GSH es probablemente compartida por todos los organismos y comprende dos reacciones dependientes de ATP. En la primer reacción, se forma g-glutamilcisteína a partir de Glu y Cys por acción de la enzima g-glutamilcisteína sintetasa (gEC), en la segunda reacción la glicina es adicionada al C-terminal de g-Glu-Cys por la enzima glutatión sintetasa. El objetivo del trabajo es valorar el rol del GSH en el crecimiento de la cepa Bradyrhizobium sp SEMIA 6144 (simbionte de maní) en condiciones de estrés por acidez (pH 5,5), salino (0,3 M NaCl), oxidativo (0,5 mM H2O2) y el agente tóxico metilglioxal, MG, (1,5 mM). Con el propósito de confirmar el rol de GSH se obtuvo una mutante defectiva en la síntesis de GSH por disrupción del gen gshA que codifica para la enzima g-glutamilcisteína sintetasa. Los resultados obtenidos indicaron una disminución severa del crecimiento de la cepa mutante SEMIA 6144DS7Z en el medio minino (MSM) y el contenido GSH encontrado fue sólo el 4% del correspondiente a la cepa salvaje. El agregado exógeno hasta 100 µM de GSH al medio de cultivo no fue capaz de revertir al fenotipo salvaje. Sin embargo, la mutante fue capaz de crecer en el medio YEM sugiriendo que algunas de las funciones del GSH podría ser provista por los aminoácidos y péptidos encontrados en el medio rico. Por otra parte, el GSH está involucrado en el mecanismo de regulación del pH intracelular (pHi) aumentando los niveles de K+ en las bacterias Gram negativas. Así, la cepa salvaje Bradyrhizobium sp fue capaz de regular efectivamente su pHi a través del incremento significativo de la concentración intracelular de K+ en correlación con el contenido de GSH endógeno como respuesta al estrés por acidez. Es  bien conocido que el GSH interviene en el proceso de detoxificación del metabolito tóxico metilglioxal. El crecimiento de Bradyrhizobium sp SEMIA 6144 mostró una disminución significativa por efecto de este metabolito y el agregado exógeno de 100 µM de GSH no fue capaz de revertir dicho crecimiento. Además, el contenido intracelular de GSH de la cepa salvaje se mantuvo sin cambios significativos en presencia de MG y con el agregado exógeno de GSH.  En la cepa mutante SEMIA 6144DS7Z se observó una drástica disminución del crecimiento por efecto del MG en el medio de cultivo YEM.Sobre la base de estos resultados, se pone en evidencia la importancia del GSH en la supervivencia de los microorganismos en condiciones desfavorables producida por los diferentes estreses ambientales (acidez, salino y oxidativo). Sin embargo, la concentración intracelular de GSH encontrada en la cea salavaje no fue suficiente para proteger a la bacteria del efecto tóxico del metabolito metiglioxal.