Impacto del bloqueo del reciclaje del Peptidoglucano y producción de Beta-lactamasas adquiridas sobre la virulencia de Pseudomonas aeruginosa

Abstract

[spa] Las infecciones nosocomiales siguen siendo, actualmente, un grave problema para la sanidad y la salud humana, problema que se ve agravado por el continuo incremento de la resistencia antibiótica. Uno de los agentes típicos causales de infecciones en los distintos pacientes hospitalizados es Pseudomonas aeruginosa, especie perteneciente al grupo de los gram-negativos y a las proteobacterias. Asimismo, este microorganismo se caracteriza por su alto nivel de resistencia antibiótica. Una de las variantes de resistencia más importantes de P.aeruginosa es aquella contra los antibióticos beta-lactámicos, esto debido a que son el arma más habitualmente utilizada para combatir al microorganismo, aunque cada vez se están volviendo menos efectivos contra ella. Todo esto ha obligado que en la actualidad sea necesaria la búsqueda de nuevas estrategias para hacer frente al microorganismo y, para ello, es necesario entender los puntos débiles de la biología de esta especie. En el caso del trabajo propuesto, se pretende profundizar en la interconexión entre la resistencia a los beta-lactámicos, el metabolismo del peptidoglucano y la virulencia de P. aeruginosa. Gracias a estudios anteriores, tales como los que constituyen la tesis doctoral del Dr. Marcelo Pérez Gallego (“Conexión entre metabolismo del peptidoglicano, resistencia a beta-lactámicos y virulencia en Pseudomonas aeruginosa”), se ha podido establecer que la suma de dos factores, siendo estos el bloqueo en el proceso de reciclaje del peptidoglucano y una hiper-expresión de AmpC, conduce a un drástico descenso en la virulencia de P. aeruginosa en el modelo invertebrado Galleria mellonella. Basándonos en estos antecedentes, la intención de este trabajo es averiguar si estos hallazgos se siguen observando en el parámetro específico de la citotoxicidad causada por P. aeruginosa sobre cultivo celular. También se propone averiguar si el descenso de virulencia se produce de igual forma al expresar otros tipos de beta-lactamasas (en nuestro caso diferentes variantes de tipo OXA adquiridas horizontalmente) en lugar de AmpC, y en diferentes backgrounds de bloqueo del reciclaje del peptidoglucano. Con todo ello se profundizará más en las bases moleculares de la virulencia de P. aeruginosa, un paso inicial imprescindible para el futuro desarrollo de terapias contra esta especie.

[eng] Nosocomial infections pose today a serious problem for human healthcare, a situation that is exacerbated by the continued increase of antibiotic resistance. One of the typical causes of infectious diseases in hospitalized patients is Pseudomonas aeruginosa, a species belonging to the gram-negative group and proteobacteria. This microorganism is also characterized by its high antibiotic resistance level. One of the most important resistance variants of P. aeruginosa is that against beta-lactam antibiotics, because these are the most commonly used drugs to fight this microorganism, although, they are becoming progressively ineffective against it. This situation forces the search for new strategies to combat this microorganism at present and for this, it is essential to understand the weak points from its biology. In the case of the proposed study, it is intended to delve into the interconnection between the beta-lactam resistance, the peptidoglycan metabolism and P. aeruginosa’s virulence. Thanks to previous studies, such as those that constitute the doctoral thesis done by Dr. Marcelo Pérez Gallego (“Conexión entre metabolismo del peptidoglicano, resistencia a beta-lactámicos y virulencia en Pseudomonas aeruginosa”), it has been established that the addition of two factors (namely the peptidoglycan recycling process blockage and the hyperexpression of AmpC intrinsic beta-lactamase) leads to a drastic decrease of the P. aeruginosa’s virulence in the invertebrate model Galleria mellonella. Based on this background, the intention of this study is to find out if these findings are still observed in the specific parameter of cytotoxicity caused by P. aeruginosa over cell culture. It is also proposed to find out whether the decrease in its virulence occurs in the same way when expressing other types of beta-lactamases (in our case different horizontally-acquired OXA variants) instead of AmpC and in different backgrounds with impaired peptidoglycan recycling. This will provide us more knowledge into the molecular basis of the P. aeruginosa’s virulence, an essential initial step for the future development of therapies against this species.