Bases moleculares de la adherencia de lactobacillus aislados da cavidades orgánicas al tejido epitelial

Abstract

Los lactobacilos vaginales son un grupo de bacterias Gram positivas y morfología bacilar que generan ácido láctico como producto principal de su metabolismo. Se les considera mantenedores de la homeostasis del sistema vaginal ya que, mediante la producción de compuestos antimicrobianos y la colonización de la mucosa impiden el desarrollo de patógenos. Los proteoglicanos (PGs) son moléculas complejas constituidas por una proteína núcleo a la cual se unen covalentemente cadenas de heteropolisacáridos específicos denominados glicosaminoglicanos (GAGs). Son moléculas ubicuas en los eumetazoos y se encuentran distribuidas principalmente en la superficie celular y en la matriz extracelular (MEC). Los GAGs son polisacáridos lineales generalmente sulfatados y constituidos por unidades disacarídicas repetidas. Atendiendo a la naturaleza de estas unidades, los GAGs se pueden clasificar en heparina/heparán sulfato (HS), condroitín sulfato/dermatán sulfato (CS/DS), keratán sulfato (KS) y ácido hialurónico (AH). De todos los tipos de PGs, los de mayor complejidad estructural son los HSPGs. El HS está constituido por unidades de ácido glucurónico (GlcA) unido a N-acetilglucosamina (GlcNAc) y durante su biosíntesis intervienen un conjunto de enzimas que funcionan de manera coordinada. Su gran diversidad estructural se debe tanto a modificaciones de su estructura disacarídica básica durante su biosíntesis como a reacciones posteriores de remodelación. Los HSPGs pueden interaccionar con gran número de ligandos, particularmente a través de sus cadenas de HS, participando en múltiples procesos biológicos, tanto fisiológicos como patológicos. Dentro de estos últimos se puede destacar su implicación en diversas enfermedades infecciosas. Hasta la fecha, numerosos estudios han analizado la capacidad de muchas bacterias patógenas de unirse a estos HSPGs los cuales actúan como mediadores de la adherencia. Sin embargo, se ha prestado muy poca atención al papel que estas moléculas pueden desempeñar en el caso de microorganismos no patógenos de la microbiota normal. Recientemente, un estudio desarrollado en nuestro laboratorio ha mostrado que los GAGs desempeñan un papel fundamental en la unión del microorganismo comensal L. salivarius Lv72 a las células del epitelio vaginal. En el presente trabajo se extendieron estos estudios a otros lactobacilos. Se pudo observar que los diferentes GAGs participan en la unión de los lactobacilos a la superficie epitelial, pero el papel más relevante lo desempeña el HS. Además esta interacción es dependiente del patrón de sulfatación presente en estas moléculas. Por otro lado se observó que la adhesina OppA está implicada en el proceso de unión al epitelio. La construcción de OppA mutantes en secuencias potenciales de unión a GAGs permitió cuantificar y caracterizar físicamente la interacción entre los GAGs y la proteína OppA salvaje y mutantes observándose diferentes comportamientos en función del tipo de GAG y la mutación presente en OppA. El análisis de la transcripción diferencial de los genes codificantes de las proteínas núcleo de los PGs, de los enzimas implicados en la biosíntesis de los GAGs así como el gen codificante de OppA permitió detectar un descenso en los niveles de expresión de varios de ellos cuando L. salivarius Lv72 está unido a la superficie de las células HeLa salvo en el caso de oppA donde se observó una sobreexpresión a partir de los 30 minutos de contacto con las células eucariotas. La purificación de HS y CS permitió estudiar sus niveles cuantitativos y las modificaciones a nivel molecular observándose un descenso en la cantidad de HS y de CS asociados a la unión de L. salivarius Lv72 a la superficie celular, mientras que el perfil de pesos moleculares indicaba un aumento en la longitud media de las cadenas, sobretodo en el caso del HS.