Caracterización de la virulencia conferida por el plásmido pUM505 de resistencia a ciprofloxacina en respuesta a glucosa y suero sanguíneo

Abstract

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogenic, Gram-negative, ubiquitous bacterium, widely distributed in the environment, both in soil and water. It is considered one of the most antibiotic resistant pathogenic bacteria according to the World Health Organization (WHO). P. aeruginosa has been classified as one of the most important bacteria in the medical field, as it is responsible for most hospital-acquired infections. P. aeruginosa plasmid pUM505 increases virulence when transferred to the reference strain P. aeruginosa PAO1. The pUM505 plasmid was isolated from a clinical strain and possesses genes previously related to virulence, such as the pumA and pumB genes encoding the PumA and PumB proteins, respectively, which constitute a toxin-antitoxin system involved in virulence. The PumA protein increases the virulence of the bacterium due to its toxic effects which are regulated by the PumB protein. The PumA protein belongs to the RelE family of toxins. The PumB protein encodes a 96 amino acid putative regulator, corresponding to the HTH antitoxin that belongs to the Xre family of antitoxins. PumA toxin is able to increase the virulence of P. aeruginosa in lettuce leaf, the nematode Ceanorhabditis elegans and in mice, an effect that is neutralized by the antitoxin. In addition, it has been shown that the presence of blood serum increases virulence, as well as changes in glucose concentration modify virulence. The objective of this project was to determine whether changes in the glucose concentration of the medium as well as the presence of serum increase the virulence conferred by P. aeruginosa plasmid pUM505.

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria patógena oportunista, Gram negativa, ubicua, se encuentra ampliamente distribuida en el medio ambiente, tanto en el suelo como en el agua. Es considerada una de las bacterias patógenas de mayor resistencia a antibióticos según la Organización Mundial de la Salud (OMS). P. aeruginosa se ha clasificado como una de las bacterias con mayor importancia en el ámbito médico, ya que es una de las responsables de la mayoría de las infecciones intrahospitalarias. El plásmido pUM505 de P. aeruginosa incrementa la virulencia al ser transferido a la cepa de referencia P. aeruginosa PAO1. El plásmido pUM505 fue aislado de una cepa clínica y posee genes previamente relacionados con la virulencia, como los genes pumA y pumB que codifican a las proteínas PumA y PumB, respectivamente, que constituyen un sistema toxina-antitoxina que participa en la virulencia. La proteína PumA aumenta la virulencia de la bacteria gracias a sus efectos tóxicos los cuales son regulados por la proteína PumB. La proteína PumA pertenece a la familia de toxinas RelE. La proteína PumB codifica un regulador putativo de 96 aminoácidos, correspondiente a la antitoxina HTH que pertenece a la familia de antitoxinas Xre. La toxina PumA es capaz de incrementar la virulencia de P. aeruginosa en hoja de lechuga, el nematodo Ceanorhabditis elegans y en ratón, efecto que es neutralizado por la antitoxina. Aunado a esto, se ha demostrado que la presencia de suero sanguíneo aumenta la virulencia, así como los cambios en la concentración de glucosa, modifican la virulencia. El objetivo de este proyecto fue determinar si los cambios en la concentración de glucosa del medio, así como la presencia de suero aumentan la virulencia conferida por el plásmido pUM505 de P. aeruginosa.