Evaluación de la influencia de la señalización celular bacteriana entre pasteurella multocida y bordetella bronchiseptica sobre cambios en el epitelio nasal de cornetes de conejo y sobre la expresión de algunos facres de virulencia

Abstract

Algunos tipos de interacción en bacterias se basan en la señalización quimica por moléculas que son producidas y reconocidas por las células en una comunidad bacteriana, generando respuestas a nivel fisiológico. Uno de los mecanismos de señalización más ampliamente distribuido entre bacterias es el Quorum Sensing, el cual es importante en la regulación de la expresión de genes de virulencia. Dentro de las patologías del tracto superior respiratorio de mamíferos, la rinitis atrófica degenerativa se caracteriza por ser una de las más prevalentes. En ella Pasteurella multocida y Bordetella bronchiseptica, dos bacilos Gram negativos; interactúan de una manera compleja Aún no se tiene pleno conocimiento del papel que desempeña cada una en el curso de la enfermedad pero la evidencia muestra que las dos bacterias en conjunto generan lesiones en el órgano nasal, diferentes a las que se encuentran cuando está cada una por separado. Este trabajo planteó como objetivo encontrar una relación entre la aparición de cambios celulares en el epitelio del septo nasal de conejo y la comunicación celular bacteriana, evaluando el efecto que tiene el sobrenadante de medio de cultivo de P. multocida sobre B. bronchiseptica (y viceversa) en la expresión de algunos de sus factores de virulencia y en la generación de cambios celulares en explantes de cornete de conejo. A través de recuentos celulares en cornetes cultivados in vitro se identificaron cambios causados por el inóculo de Pasteurella multocida y/o Bordetella bronchiseptica sobre el cornete y se encontraron patrones diferenciales de cambios celulares cuando las bacterias fueron estimuladas con el sobrenadante de su contraparte. También se observó la regulación de la producción de algunos factores de virulencia, cuando las bacterias fueron estimuladas por los sobrenadantes de sus contrapartes y se encontró evidencia de la producción de N-acil homoserín lactonas, en cultivos de las dos bacterias. Estos resultados en conjunto sugieren una interacción entre Pasteurella y Bordetella en la cual la señalización celular, posiblemente mediada por moléculas similares a AHLs, juega un papel fundamental no solo en la adaptación de las bacterias al microambiente de la fosa nasal sino que también puede regular la expresión de algunas moléculas determinantes de virulencia.

Abstract. Some types of interaction in bacteria rely on chemical signaling through molecules that are produced and recognized by cells in a bacterial community, generating physiological responses. One of the widely-spread signaling mechanisms among bacteria is Quorum Sensing, which is important for regulation of virulence gene-expression. Among the pathologies of the upper respiratory tract of mammals, degenerative atrophic rhinitis is characterized for being one of the most prevalent. In such disease, Pasteurella multocida and Bordetella bronchiseptica interact in a complex fashion and the role of each microorganism during the course of the disease remains to be determined. Previous evidence showed that when together, these two Gram negative bacilli generate dramatic injuries on the epithelium, which are different from those found when the microorganisms are apart. This work´s main goal was to find a link between the apparition of cell changes on rabbit´s nasal septum epithelium and bacterial cell-to-cell communication by evaluating the effect of Pasteurella multocida´s culture supernatant on the expression of virulence factors and on the generation of cell changes in rabbit´s turbinate explants by Bordetella bronchiseptica, and viceverza. Through cell counts on in vitro-cultured turbinates, cell changes caused by treating the explant P. multocida and/or B. bronchiseptica were found. Differential patterns of cell changes when the strains were stimulated with each other´s supernatant were also found. The observation of the production of N-acyl homoserine lactones along with the other findings suggests that there is an interplay between p. multocida and B. bronchiseptica in which cell-to-cell signaling is afundamental key in bacterial adaptation to the microenvironment and can regulate the expression of some virulence molecules.