Increased invasiveness and persistance of hypermutator pseudomonas aeruginosa within lung epithelial cells

Autores
López, V. A.; Vilcaes, Aldo Alejandro; Morón, Víctor Gabriel; Saka, Héctor Alex; Smania, Andrea María; Moyano, Alejandro Jose
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: López, V. A. Universidad Nacional de Còrdoba. Facultad de Ciencias Quimicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: López, V. A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista que infecta de forma crónica las vías respiratorias de pacientes con fibrosis quística (FQ). Un mecanismo que podría contribuir a la persistencia y a la capacidad de supervivencia de Pseudomonas aeruginosa en un entorno cambiante y heterogéneo como los pulmones con FQ es su capacidad para prosperar en el medio intracelular de las células eucariotas. Aunque Pseudomonas aeruginosa se considera un patógeno extracelular, numerosos estudios han demostrado que puede internalizarse en diferentes tipos celulares, incluidas las células epiteliales y endoteliales. Asimismo, cabe destacar que rasgos clave, como el crecimiento en forma de biopelícula y la hipermutabilidad, se consideran fuentes de fenotipos adaptativos que confieren a Pseudomonas aeruginosa una mayor tolerancia y resistencia. En este estudio, llevamos a cabo un experimento de evolución a largo plazo con cepas hipermutadoras y de tipo silvestre (wild-type) de Pseudomonas aeruginosa mediante ensayos sucesivos de reinfección; estos consistieron en utilizar células bacterianas intracelulares —recuperadas de células epiteliales pulmonares A549 tras ensayos de exclusión con antibióticos— como inóculo para la siguiente ronda de infección. De este modo, realizamos 10 ensayos de infección consecutivos para evaluar y comparar la capacidad de Pseudomonas aeruginosa para invadir y persistir en el entorno intracelular de las células eucariotas. Curiosamente, observamos que, a partir de la cuarta ronda de infección, la recuperación de células bacterianas hipermutadoras intracelulares —pero no de las de tipo silvestre— comenzó a aumentar de forma ininterrumpida hasta la décima ronda. La localización de las bacterias en el interior de las células eucariotas se confirmó mediante microscopía con focal de barrido láser. Además, el uso de citometría de flujo y análisis de imagen de alto contenido (high-content imaging) reveló un aumento en la capacidad invasiva a medida que avanzaba el número de rondas de infección; dicho incremento fue más pronunciado en la cepa hipermutadora que en la de tipo silvestre. La citometría de flujo también permitió evaluar la citotoxicidad mediante el uso de un colorante de viabilidad para marcar las células muertas. Finalmente, caracterizamos 10 clones aislados diferentes de las cepas hipermutadora y de tipo silvestre para evaluar la diversidad de la población evolucionada recuperada en la décima ronda, midiendo la capacidad invasiva de cada aislado individual. Estos resultados sugieren que la hipermutabilidad desempeña un papel importante en este proceso adaptativo progresivo de Pseudomonas aeruginosa al entorno intracelular de las células eucariotas. Serán necesarios experimentos adicionales, como la secuenciación del genoma completo, para explorar las bases moleculares de este proceso adaptativo, el cual podría influir en la evolución de las infecciones crónicas en las vías respiratorias de los pacientes con FQ.
https://newsite.saib.org.ar/congreso2022/
Fil: López, V. A. Universidad Nacional de Còrdoba. Facultad de Ciencias Quimicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: López, V. A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
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Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
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Fil: Smania, Andrea María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Biología Celular, Microbiología
Materia
Pseudomonas Aeruginosa
Fibrosis Quística
Células Eucariotas
Células Epiteliales Alveolares
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
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Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Fil: Saka, Héctor Alex. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Saka, Héctor Alex. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Fil: Smania, Andrea María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Smania, Andrea María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.Fil: Moyano, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Moyano, Alejandro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista que infecta de forma crónica las vías respiratorias de pacientes con fibrosis quística (FQ). Un mecanismo que podría contribuir a la persistencia y a la capacidad de supervivencia de Pseudomonas aeruginosa en un entorno cambiante y heterogéneo como los pulmones con FQ es su capacidad para prosperar en el medio intracelular de las células eucariotas. Aunque Pseudomonas aeruginosa se considera un patógeno extracelular, numerosos estudios han demostrado que puede internalizarse en diferentes tipos celulares, incluidas las células epiteliales y endoteliales. Asimismo, cabe destacar que rasgos clave, como el crecimiento en forma de biopelícula y la hipermutabilidad, se consideran fuentes de fenotipos adaptativos que confieren a Pseudomonas aeruginosa una mayor tolerancia y resistencia. En este estudio, llevamos a cabo un experimento de evolución a largo plazo con cepas hipermutadoras y de tipo silvestre (wild-type) de Pseudomonas aeruginosa mediante ensayos sucesivos de reinfección; estos consistieron en utilizar células bacterianas intracelulares —recuperadas de células epiteliales pulmonares A549 tras ensayos de exclusión con antibióticos— como inóculo para la siguiente ronda de infección. De este modo, realizamos 10 ensayos de infección consecutivos para evaluar y comparar la capacidad de Pseudomonas aeruginosa para invadir y persistir en el entorno intracelular de las células eucariotas. Curiosamente, observamos que, a partir de la cuarta ronda de infección, la recuperación de células bacterianas hipermutadoras intracelulares —pero no de las de tipo silvestre— comenzó a aumentar de forma ininterrumpida hasta la décima ronda. La localización de las bacterias en el interior de las células eucariotas se confirmó mediante microscopía con focal de barrido láser. Además, el uso de citometría de flujo y análisis de imagen de alto contenido (high-content imaging) reveló un aumento en la capacidad invasiva a medida que avanzaba el número de rondas de infección; dicho incremento fue más pronunciado en la cepa hipermutadora que en la de tipo silvestre. La citometría de flujo también permitió evaluar la citotoxicidad mediante el uso de un colorante de viabilidad para marcar las células muertas. Finalmente, caracterizamos 10 clones aislados diferentes de las cepas hipermutadora y de tipo silvestre para evaluar la diversidad de la población evolucionada recuperada en la décima ronda, midiendo la capacidad invasiva de cada aislado individual. Estos resultados sugieren que la hipermutabilidad desempeña un papel importante en este proceso adaptativo progresivo de Pseudomonas aeruginosa al entorno intracelular de las células eucariotas. Serán necesarios experimentos adicionales, como la secuenciación del genoma completo, para explorar las bases moleculares de este proceso adaptativo, el cual podría influir en la evolución de las infecciones crónicas en las vías respiratorias de los pacientes con FQ.https://newsite.saib.org.ar/congreso2022/Fil: López, V. A. Universidad Nacional de Còrdoba. Facultad de Ciencias Quimicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: López, V. A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Fil: Saka, Héctor Alex. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Saka, Héctor Alex. 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Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.Biología Celular, Microbiologíahttps://orcid.org/0000-0001-7513-524Xhttps://orcid.org/0000-0003-2122-6730https://orcid.org/0000-0002-8754-7337https://orcid.org/0000-0002-6527-7719https://orcid.org/0000-0002-4976-76112022info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfLópez, V. et al. (8 -11 de noviembre de 2022). Increased invasiveness and persistance of hypermutator pseudomonas aeruginosa within lung epithelial cells . [Resumen]. LVIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecular (SAIB). 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Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista que infecta de forma crónica las vías respiratorias de pacientes con fibrosis quística (FQ). Un mecanismo que podría contribuir a la persistencia y a la capacidad de supervivencia de Pseudomonas aeruginosa en un entorno cambiante y heterogéneo como los pulmones con FQ es su capacidad para prosperar en el medio intracelular de las células eucariotas. Aunque Pseudomonas aeruginosa se considera un patógeno extracelular, numerosos estudios han demostrado que puede internalizarse en diferentes tipos celulares, incluidas las células epiteliales y endoteliales. Asimismo, cabe destacar que rasgos clave, como el crecimiento en forma de biopelícula y la hipermutabilidad, se consideran fuentes de fenotipos adaptativos que confieren a Pseudomonas aeruginosa una mayor tolerancia y resistencia. En este estudio, llevamos a cabo un experimento de evolución a largo plazo con cepas hipermutadoras y de tipo silvestre (wild-type) de Pseudomonas aeruginosa mediante ensayos sucesivos de reinfección; estos consistieron en utilizar células bacterianas intracelulares —recuperadas de células epiteliales pulmonares A549 tras ensayos de exclusión con antibióticos— como inóculo para la siguiente ronda de infección. De este modo, realizamos 10 ensayos de infección consecutivos para evaluar y comparar la capacidad de Pseudomonas aeruginosa para invadir y persistir en el entorno intracelular de las células eucariotas. Curiosamente, observamos que, a partir de la cuarta ronda de infección, la recuperación de células bacterianas hipermutadoras intracelulares —pero no de las de tipo silvestre— comenzó a aumentar de forma ininterrumpida hasta la décima ronda. La localización de las bacterias en el interior de las células eucariotas se confirmó mediante microscopía con focal de barrido láser. Además, el uso de citometría de flujo y análisis de imagen de alto contenido (high-content imaging) reveló un aumento en la capacidad invasiva a medida que avanzaba el número de rondas de infección; dicho incremento fue más pronunciado en la cepa hipermutadora que en la de tipo silvestre. La citometría de flujo también permitió evaluar la citotoxicidad mediante el uso de un colorante de viabilidad para marcar las células muertas. Finalmente, caracterizamos 10 clones aislados diferentes de las cepas hipermutadora y de tipo silvestre para evaluar la diversidad de la población evolucionada recuperada en la décima ronda, midiendo la capacidad invasiva de cada aislado individual. Estos resultados sugieren que la hipermutabilidad desempeña un papel importante en este proceso adaptativo progresivo de Pseudomonas aeruginosa al entorno intracelular de las células eucariotas. Serán necesarios experimentos adicionales, como la secuenciación del genoma completo, para explorar las bases moleculares de este proceso adaptativo, el cual podría influir en la evolución de las infecciones crónicas en las vías respiratorias de los pacientes con FQ.
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Fil: López, V. A. Universidad Nacional de Còrdoba. Facultad de Ciencias Quimicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
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Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Saka, Héctor Alex. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Morón, Víctor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI); Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Smania, Andrea María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC); Argentina.
Fil: Moyano, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
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