Implicación de funciones del huésped, factores de virulencia bacterianos, e interferencia terapéutica en la infección por el patógeno respiratorio haemophilus influenzae
- Autores: Javier Moleres
- Directores de la Tesis: Junkal Garmendia (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ignacio Moriyón Uría (presid.), Cristina Solano Goñi (secret.), Fernando González Candelas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universidad Pública de Navarra
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Academica-e
- Resumen
Esta Tesis Doctoral se ha centrado en tres aspectos de la pato-adaptación de dos especies bacterianas relacionadas filogenéticamente, que colonizan de forma asintomática y también son patógenos oportunistas en los sistemas respiratorios porcino y humano, respectivamente. Para ello, hemos analizado rasgos de evolución pato-adaptativa bacteriana en un modelo de trabajo experimental (Capítulo 2) y de forma natural dentro del hospedador (Capítulos 1 y 3).
El Capítulo 1 presenta la identificación y caracterización de un nuevo plásmido natural, responsable de la adquisición y transmisión de resistencia a antibióticos 13-lactámicos. El uso de antibióticos en el sector porcino está extendido para el control y tratamiento de infecciones de origen bacteriano. La resistencia a varios antibióticos ha sido descrita en Haemophi/us parasuis, una bacteria colonizadora de la mucosa nasal porcina, y a su vez causante de la enfermedad de Glasser. En este trabajo, se aislaron 86 cepas de H. parasuis a partir de muestras tomadas de la cavidad nasal de lechones sanos próximos al destete, en granjas porcinas con ausencia de enfermedad de Glasser. En esta colección de aislados, se identificó un subset de cepas de H. parasuis portadoras de un plásmido de 2,661 pb, que denominamos pJMA-1, que contiene la 13-lactamasa ROB-1 (b/aRos-1). pJMA-1 se mantiene de manera estable y su presencia conlleva un bajo coste biológico. pJMA-1 no fUe encontrado tras la realización de un muestreo en aislados de la bacteria Haemophi/us influenzae con diferentes origenes patológicos. En conjunto, este trabajo nos permite concluir que H. parasuis representa un reservorio de genes de resistencia a antibióticos 13-lactámicos, en elementos genéticos móviles potencialmente transmisibles a otras bacterias patógenas.
El Capítulo 2 presenta un método de escrutinio genético basado en ganancia de función, que denominamos "evaluación de enriquecimiento de recombinantes generados mediane transformación" (transformed recombinant enrichment profiling, TREP), en el que empleamos transformación natural bacteriana para generar poo/s complejos de recombinantes, selección fenotípica para enriquecer los pools en recombinantes específicos que han adquirido un fenotipo de interés, y secuenciación masiva para identificar la variación genetica asociada a la ganancia del function seleccionada.
Utilizamos TREP para investigar la arquitectura genetica del fenotipo de invasión epitelial del patógeno oportunista humano Haemophilus influenzae. TREP identificó la adhesina HMW1 como un factor clave para la invasión epitelial por esta bacteria, en concreto, el alelo de hmw1A presente en la cepa Hi 86-028NP incrementó la tasa de invasión epitelial de forma notable. Las bacterias recombinantes con ganancia de capacidad invasiva aumentaron también su auto-agregación y adhesión a epitelio respiratorio, sugiriendo que la alta invasividad favorecida por hmw1Aas-o2aNP puede ser consecuencia de ambos fenotipos. Por ultimo, las bacterias intracelulares portadoras de hmw1 A86_02aNP mostraron un fenotipo invasivo en grupos, que puede ser consecuencia de la autoagregación mediada por HMW1A.
El Capítulo 3 describe la evolución pato-adaptativa de H. influenzae no tipificable (HiNT) durante la infección de las vías respiratorias bajas en pacientes que sufren Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). Secuenciamos los genomas completos de 94 aislados previamente recogidos de forma longitudinal a partir de muestras de esputo de 13 pacientes EPOC durante 14 años. El análisis genom1co comparado reveló mutaciones recurrentes en varios genes. En concreto, aproximadamente un tercio de los tipos clonales determinados tras análisis filogenómico mostró polimorfismos que causan pérdida de función en el gen fadL. El gen fadL codifica una proteína de membrane externa con dos funciones bien diferenciadas, por un lado es un ligando bacteriano del receptor eucariota hCEACAM1 y, por otro, es un transportador de ácidos grasos exógenos. Mediante un panel de experimentos diseñados específicamente para el análisis de esta bifuncionalidad, demostramos que la variación de FadL en el pulmón EPOC es un caso de antagonismo pleiotrópico, en el que su pérdida de función reduce la capacidad de H. influenzae para adherirse e invadir celulas epiteliales y, al mismo tiempo, aumenta la resistencia bacteriana al efecto bactericida de los ácidos grasos, cuya presencia se ve aumentada en el pulmón de los pacientes EPOC.
