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¿DE DÓNDE OBTIENEN DIACILGLICEROL LAS MICOBACTERIAS? ESTUDIOS DE ENZIMAS CLAVES EN LA SÍNTESIS DE TRIACILGLICÉRIDOS

CROTTA ASIS, Agostina 1 | JACKSON, Mary2 | GRAMAJO, Hugo1 | GAGO, Gabriela1

INSTITUTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR DE ROSARIO (IBR-CONICET, FBIOYF, UNR) 1; COLORADO STATE UNIVERSITY 2

Introducción y Objetivos:
Mycobacterium tuberculosis (Mtb) es el agente causal de la enfermedad respiratoria denominada tuberculosis (TB). En el año 2017 esta bacteria fue responsable de más de 10 millones de casos nuevos de TB y 1.6 millones de muertes, posicionándose como la principal causa de muerte a nivel global debido a un agente infeccioso. Durante las primeras semanas de infección, Mtb se replica activamente hasta que la respuesta del sistema inmune surte efecto y la proliferación del patógeno es controlada. Mtb ingresa así en un estado de dormancia en el cual puede persistir durante períodos extensos resultando en una infección latente. Se estima que 1.7 billones de personas se encuentran infectadas, constituyendo un gran reservorio del patógeno. Durante el período de latencia, Mtb reduce su velocidad de multiplicación y acumula inclusiones lipídicas intracitoplasmáticas las cuales consisten principalmente en triacilglicéridos (TAG). Ha sido propuesto que los TAG sirven como reserva de carbono permitiendo un rápido restablecimiento del metabolismo cuando se resucita su crecimiento y también que podrían ser importantes para la homeostasis redox cuando hay baja actividad respiratoria. Además, los TAG representan una respuesta activa en Mtb que promueve la tolerancia a antibióticos tanto in vivo como in vitro. Todos estos descubrimientos sugieren que el metabolismo de TAG es crucial para el éxito de Mtb para sobrevivir dentro del huésped y resistir las terapias de antibióticos comunes. Es por esto que, el objetivo de este proyecto es elucidar el rol del paso enzimático clave que gobierna la decisión de Mtb de sintetizar TAG y, por lo tanto, enlentecer su crecimiento e ingresar al estado de latencia.
Materiales y Métodos:
Empleando como modelo de trabajo la bacteria Mycobacterium smegmatis, se construyeron cepas mutantes en dos putativas enzimas ácido fosfatídico fosfatasa (PAP). Las mismas catalizarían la síntesis de diacilglicerol (DAG), precursor directo de la síntesis TAG. Dichas cepas fueron crecidas bajo diferentes condiciones de estrés que simulan el estado de latencia. La consecuencia bioquímica-fisiológica de la mutación en la síntesis de novode lípidos se analizó mediante la incorporación de 14C-acetato y posterior extracción y separación de lípidos por cromatografía en capa delgada. A su vez, se realizaron ensayos transcripcionales y ensayos de proteómica a fin de comprender la implicancia de estas enzimas en la síntesis de TAG.
Resultados:
La sobreexpresión de putativas enzimas PAP produjeron un aumento en los niveles de DAG, sugiriendo que estas proteínas poseen actividad ácido fosfatídico fosfatasa. Las cepas mutantes fueron ensayadas en distintas condiciones de crecimiento, observándose una reducción en los niveles de TAG bajo estrés ácido. A su vez, se observaron cambios en el patrón de fosfolípidos. Los ensayos de proteómica sugieren que hay un reordenamiento metabólico a través del cual las cepas mutantes son capaces de obtener DAG a partir de vías metabólicas alternativas.