Participación de las isoformas de la proteína cinasa Akt en la internalización de Staphylococcus aureus que expresan diferencialmente la proteína A (SpA)

Abstract

Staphylococcus aureus is a Gram (+) bacteria which normally live in humans and animals. In species such as cattle, goats, sheep, pigs, rabbits and poultry it causes diseases as botryomycosis lace, septicemia, arthritis, osteomyelitis and mastitis. Bovine mastitis affects the quality and quantity of milk, producing losses of up to 30% by lactating animal. Experimental evidence has shown that S. aureus can be internalized in bovine endothelial cells (BEC), which would allow it to live and replicate intracellularly for long periods, causing chronic illness or even death. S. aureus has several virulence factors: cell-wall components, enzymes and toxins; among these is the protein A (SpA). It has been shown that strains expressing protein A are more virulent in models of pneumonia. In addition, S. aureus requires certain intracellular signaling pathways to achieve its internalization, among these is the PI3K-Akt pathway that promotes inflammation. To date it has been described three Akt isoforms (Akt1, Akt2 and Akt3), involved in many cellular processes. The aim of this study was to establish the possible involvement of some Akt isoform in the internalization of S. aureus strains that differentially express SpA. The lack of SpA in the cell-wall of the bacteria decreases its internalization, induces higher levels of Akt1 phosphorylation in Thr450 and its internalization was increased when Akt1 was inhibited, which are contrary to results found with the wild type strain and a strain that over-express SpA.

Staphylococcus aureus es una bacteria Gram (+) que habita normalmente en humanos y animales. En especies como bovinos, caprinos, ovinos, cerdos, conejos y aves causa enfermedades como botriomicosis del cordón, septicemia, artritis, osteomielitis y mastitis. La mastitis bovina, afecta la calidad y cantidad de la leche, produciendo pérdidas de hasta 30% por animal en lactación. Evidencias experimentales han demostrado que S. aureus es capaz de internalizarse en células endoteliales de bovino (CEB), lo cual le podría permitir habitar intracelularmente por largos periodos y replicarse, causando enfermedades crónicas o la muerte. S. aureus cuenta con distintos factores de virulencia: componentes de la pared celular, enzimas y toxinas; entre estos se encuentra la proteína A (SpA). Se ha demostrado que cepas que expresan proteína A son más virulentas en modelos de neumonía. Además, S. aureus requiere que ciertas vías de señalización intracelular se encuentren activas para lograr internalizarse, entre estas se encuentra la vía PI3K-Akt, que promueve la inflamación. Hasta la fecha han sido descritas 3 isoformas de Akt (Akt1, Akt2 y Akt3), involucradas en distintos procesos celulares. En este trabajo se buscó establecer la posible participación de alguna isoforma de Akt en la internalización de cepas de S. aureus que expresan diferencialmente SpA. La falta de SpA en la pared celular de la bacteria disminuye su internalización, induce una mayor fosforilación de Akt1 en Thr450 e incrementa su internalización al inhibir a Akt1, que son efectos contrarios a los encontrados con las cepas silvestres y una cepa que sobre-expresa SpA.