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LA REGULACION NEGATIVA DE AGR MEDIADA POR ACIDO SALICILICO IMPIDE LA DISPERSION DE LA BIOPELICULA DE STAPHYLOCOCCUS AUREUS

DOTTO, Cristian 1 | LOMBARTE SERRAT, Andrea2 | SORDELLI, Daniel2 | BUZZOLA, Fernanda2

INGEBI 1; INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA MÉDICA (UBACONICET)2

Introducción y Objetivos:
S. aureus es un patógeno que posee la capacidad de formar biopelículas sobre diferentes superficies. El sistema agr impacta en la dispersión de la biopelícula al activar la expresión de factores disgregantes como proteasas extracelulares, d-hemolisinas (codificada por el efector del sistema, RNAIII) y modulinas solubles en fenol (PSM). El factor transcripcional AgrA (codificado en el locus agr) no sólo induce su propia expresión y la de todo el sistema agr, sino también la de psma y psmß. El ácido salicílico (SAL), biometabolito formado tras la ingesta de aspirina, es capaz de modificar la virulencia de distintas especies bacterianas y de interaccionar con factores de transcripción. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del SAL sobre agr y su impacto en la biopelícula de S. aureus.
Materiales y Métodos:
El estudio de acoplamiento molecular entre el dominio LytR de AgrA (PDB: 3BS1) y el SAL se realizó con los programas AutoDock4 y AutoDock Vina. Las simulaciones de dinámica molecular se realizaron con el módulo Particle Mesh Ewald Molecular Dynamics. Los niveles transcripcionales de los genes RNAIII, psma, psmß, agrA y agrC se cuantificaron por retrotranscripción seguida de PCR de tiempo real, en biopelículas expuestas a 2 mM de SAL. Las biopelículas se tiñeron con cristal violeta y cuantificaron por espectrofotometría. Las actividades proteolíticas y hemolíticas se cuantificaron midiendo el diámetro de los halos formados luego de 18 hs de incubación a 37ºC de placas TSA suplementadas con leche o sangre de carnero, respectivamente, sembradas con sobrenadantes de biopelículas maduras.
Resultados:
El estudio in silico sugiere que el SAL interaccionaría con AgrA en cuatro sitios, siendo el sitio 1 el de mayor afinidad (-4,30 kcal/mol). Los estudios de dinámica molecular, indicaron que el SAL ocuparía el sitio 4 con mayor frecuencia. Se determinaron niveles significativamente bajos de los principales transcriptos del sistema (agrA, agrC y RNAIII) y de psm en presencia de SAL. El SAL disminuyó la producción de d-hemolisinas (3,33mm±0,17 vs 2,17mm±0,17; p<0,05 t test) y de proteasas extracelulares en biopelículas maduras de S. aureus (7,7mm±0,2 vs 4,5mm±1,2; p<0,05 t test) indicando que la actividad del sistema agr fue afectada negativamente. Se determinó que la mutante agr formó mayor biopelícula respecto a la cepa salvaje Newman (Aagr 1,19 vs Awt 0,46; p<0,05). El SAL impidió la dispersión de la biopelícula madura de la cepa salvaje y no alteró la producción de biopelícula en la mutante agr siendo ésta semejante a la observada cuando la cepa Newman se trató con SAL, evidenciando que el SAL ejerce un efecto sobre agr.
Conclusiones:
En conclusión, el SAL impidió la dispersión de la biopelícula de S. aureus al disminuir la expresión del sistema agr, posiblemente a través de un impedimento estérico entre AgrA y sus secuencias blanco. La atenuación en la expresión del sistema agr podría evitar la diseminación de las bacterias desde la biopelícula hacia otros sitios del hospedador.