Resumen de Daño y respuesta al estrés oxidativo en bacterias del género Bacteroides: resistencia a los antimicrobianos y mecanismos de virulencia
- español
Algunas especies de bacterias, como Escherichia coli, poseen mecanismos de tolerancia a las sustancias reactivas derivadas del oxígeno (ROS). Uno de los principales productos del daño oxidativo al ADN en sistemas in vivo e in vitro es la formación de la 8-hidroxideoxiguanosina (8OHdG), la cual incluso se puede utilizar como un marcador biológico de dicho efecto. Al exponer a la bacteria Prevotella al H2 O2 en una atmósfera libre de oxígeno, se encontraron niveles elevados de 8OHdG y con porcentajes de sobrevivencia de menos del 1%. Se ha visto que en bacterias anaerobias de importancia clínica, principalmente las del género Bacteroides, el incremento de 8OHdG correlaciona con una baja en la tasa de sobrevida. Se han identificado algunas estrategias de B. fragilis ante el estrés oxidativo; los genes implicados en los mecanismos de detoxificación de las ROS y de reparación del ADN son: katB (catalasa), sod (superóxido dismutasa), ahpCF (alquil-hidroperóxido reductasa) y dps (proteínas no específicas de unión al ADN).
En cepas de B. thetaiotaomicron recA-es mayor la sensibilidad al oxígeno comparada con la cepa silvestre y, además, disminuye la concentración del metronidazol; presentando más resistencia a uno de los antimicrobianos de elección contra infecciones por bacterias anaerobias. El estrés oxidativo tiene un efecto significativo en el crecimiento de Bacteroides, pero existe una serie de genes llamados de respuesta al estrés oxidativo (OSR) que le permiten a este género poseer una aerotolerancia significativa y, por lo tanto, mayor capacidad de virulencia; por lo que puede establecer un proceso infeccioso anaerobio en el humano. En este trabajo, se pretende resumir los mecanismos contra el daño oxidativo de las bacterias anaerobias del género Bacteroides y, además, correlacionar dichos eventos de protección con la virulencia de este anaerobio en infecciones humanas y su posible relación con la generación de resistencia a antimicrobianos como el metronidazol.
- English
Some bacterial species such as Escherichia coli have tolerance features against oxygen reactive substance (ROS). One of the main products from oxidative damage to the DNA molecule in in vivo and in vitro is the 8-hydroxydeoxyguanosine (8OHdG), which could be used as a biological marker as result of such effect. The exposure of Prevotella to H2 O2 in an atmosphere free of oxygen results in high levels of 8OHdG with a surviving rate of less than 1.0 %. In anaerobic bacteria of clinical importance, mainly in those of the genus Bacteroides it has been observed that an increasing of the 8OHdG correlates with a lower surviving rate. Some of the responses to oxidative stress have been found in B. fragilis and the genes involved in ROS detoxification mechanism and DNA repair are katB (catalase), sod (superoxide dismutase), ahpCF (alquil-hydroperoxide reductase) and dps (DNA unspecific binding proteins). In B. thetaiotaomicron recA- the sensitivity to oxygen is higher as compared with the wild type strain. It also shows higher resistance to metronidazol, one of the first choice antimicrobial used against anaerobic bacterial infections.
The oxidative stress has a negative effect on Bacteroides growth, however a group of genes known as oxidative stress response (OSR) allow this bacterial genus a significant aerotolerance, therefore, higher virulence ability as to cause infection in humans. In this review, the mechanisms against the oxidative damage in the anaerobic bacterium Bacteroides are summarized. In addition, the protection events mentioned above are correlated with virulence of this anaerobe in human infections and with a possible relation with resistance to antimicrobials such as the metronidazol.
