BACTERIAS LÁCTICAS PROBIÓTICAS CON POTENCIAL CAPACIDAD INHIBITORIA DEL BIOFILM, FACTORES DE VIRULENCIA Y QUORUM SENSING DE Staphylococcus aureus

DÍAZ, MYRIAM ANABEL; ALBERTO, MARÍA ROSA; VEGA HISSI, ESTEBAN G.; GONZÁLEZ, SILVIA NELINA; ARENA, MARIO EDUARDO

Tucumán

Jornada; XIX Jornadas Argentinas de Microbiología; 2021

Asociación Argentina de Microbiología

La aparición de cepas de S. aureus resistentes a la mayoría de los antibióticos se ha convertido en una grave amenaza para la salud pública, incentivando el desarrollo de terapias alternativas. Diversos estudios han propuesto como nueva estrategia un ataque indirecto a las bacterias, interfiriendo con su sistema de comunicación; también conocido como Quorum sensing (QS). La comunicación microbiana coordina muchas de las vías de virulencia y patogenicidad. Por lo tanto, los inhibidores de QS podrían ser una herramienta interesante para controlar al patógeno. Entre las terapias alternativas, se ha incrementado el uso de probióticos como una opción que evita el uso de antibióticos. Además, la presión selectiva de los probióticos sobre las bacterias resistentes es mucho menor que la de los antibióticos convencionales; y también son menos citotóxicos que los agentes supresores de QS utilizados. Pocas investigaciones han estudiado los compuestos producidos por las bacterias lácticas que afectan la virulencia y la comunicación química de los patógenos. Por lo que pueden ser considerados como una opción interesante de nuevos agentes ?anti-virulencia?. Este trabajo, tiene como objetivo investigar si los compuestos de polaridad intermedia presentes en los extractos de sobrenadantes de bacterias lácticas pueden interferir con el crecimiento bacteriano, la formación y disrupción del biofilm, actividad metabólica y la producción de factores de virulencia (coagulasa y α-hemolisina) de las cepas de S. aureus. A su vez, determinar la composición química de los extractos bioactivos, mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masa (CG-EM). Por último, realizar pruebas de acoplamiento molecular con las proteínas SarA y AgrA (reguladoras del QS de esta bacteria). Ambos extractos no fueron capaces de inhibir el crecimiento de S. aureus. Sin embargo, ambos fueron capaces de producir una reducción significativa en la formación de biofilm en diferentes etapas de formación: 3 hs (hasta 73%), 6 hs (hasta 45%), y 24 hs (hasta 46%). Los extractos disminuyeron la actividad de α-hemolisina (hasta un 67%) y coagulasa (retraso en la coagulación del plasma), el metabolismo celular en el biofilm (hasta un 65%) y produjeron una disrupción del mismo, de hasta un 46%. El análisis CG-EM reveló que los principales compuestos en los extractos bioactivos eran cuatro dicetopiperazinas (dipéptidos cíclicos). Estas moléculas mostraron capacidad de unirse a las proteínas reguladoras de QS, SarA y AgrA en estudios de acoplamiento molecular. Estudios anteriores identificaron estos compuestos en bacterias lácticas, donde se observó que Lactobacillus reuteri RC-14 produjo dos dicetopiperazinas, ciclo-Phe-Pro (también presente en nuestro extracto) y ciclo-Tyr-Pro, siendo ambos capaces de interferir con el sistema agr, que es clave en la regulación de los genes de virulencia de S.aureus. La inhibición de la formación de biofilm y factores de virulencia por dicetopiperazinas secretadas por cepas probióticas de Lactobacillus se presenta como una nueva herramienta para combatir las infecciones por S. aureus. Sin embargo, aún se requieren más estudios in vitro e in vivo sobre estos metabolitos.