Metabolismo Del Carbono En Bacterias

Metabolismo del Carbono en Bacterias Intracelulares
La mayoría del conocimiento actual sobre el metabolismo del carbono de los cuatro patógenos intracelulares está basado en estudios del DGEP y C-IPA usando cepas salvajes con apropiados metabolitos mutados cultivadas en células hospederas, como también hay estudios de infección desarrollados en animales adecuados.
El patrón de genesmetabólicos diferencial transcrito para cada uno de los cuatro patógenos intracelulares es muy similar en sus líneas celulares fagociticas y no fagociticas, sugiriendo que la señal responsable de la expresión de estos genes es similar en ambos tipos de células hospedero. Al parecer, cada uno de los cuatro patógenos se somete a específicas adaptaciones metabólicas intracelulares.
Listeria monocytogenes.Los perfiles de transcripción de L. monocytogenes cultivados en células epiteliales y macrófagos comparados con los de L. monocytogenes cultivados en caldo BHI muestran una sustancial regulación en todos los genes envueltos en el consumo facilitado y catabolismo de glicerol kinasa, glicerol-3-fosfato, deshidrogenasa y dihidroxiaceton-kinasa. La transcripción del gen uhpT, el cual codificaglucosa-6-permeasa, esta también (up)regulada, pero los genes que codifican el sistema glucosa-específica PEP- dependiente fosfotransferasa no están upregulados. Junto con la baja regulación de los genes de la glucosis y los altamente regulados y esenciales genes de la glucogénesis (fosfoenolpiruvato PEP) sintasa (ppe) gen y el gen fructosa-1.6-bifosfatasa gen (fbp)) estos datos indican que el glicerol debeser una fuente de carbono mayor para el metabolismo de carbono en bacterias intracelulares. Estudios C – IPA confirman que las células hospederas derivadoras de sustratos de carbono son mayor fuente de carbono para el metabolismo de L. monocytogenes intracelular. En consecuencia, una cepa mutante carente de glpD, glpF, glpK y dhaK es deficiente en el uso de glicerol y dihidroxiacetona exhibe undecrecimiento en la tasa de replicación intracelular y tiene reducida la incorporación de carbono a los nuevos aminoácidos sintetizados. Una moderada reducción en la incorporación de carbono (<20%) es también observada en estudios C – IPA con una uhpT mutante la cual no puede tomar la glucosa-6P. Por lo tanto, la glucosa-6P puede servir como una fuente de carbono adicional, como ya lo sugeríanestudios previos. Por otro lado, una cepa mutada defectuosa en la absorción de glucosa se replica tan eficientemente como una cepa salvaje en el citosol de macrófagos y células epiteliales, proponiendo que la glucosa no funciona como el mayor sustrato para el metabolismo del carbono en L. monocytogenes intracelular.
Los estudios C – IPA también muestran que el oxaloacetato es producidopredominantemente por la carboxilación del piruvato en L. monocytogenes intracelular. Esta reacción anapleurotica es catalizada por el piruvato carboxilasa dependiente de ATP (PycA). Debido a la interrupción en ciclo TCA y a la deficiencia de PEP carboxilasa (Ppc) y PEP carboxikinasa (Pck) en estas especies, la carboxilación del piruvato es esencial para la generación de ácidos dicarboxilicos. La importanciadel PycA en el metabolismo del carbono de L. monocytogenes intracelular esta también marcado por la inhabilidad de insertar una PycA mutante para replicarse en las células hospederas y por la virulencia fuertemente atenuada de esta mutación en un modelo infectivo de ratón.
De los 14 aminoácidos testeados por C – IPA, solo 7 obtenidos de L. monocytogenes intracelular adquirieron el carbono de laglucosa, y por eso, son parcialmente sintetizados de novo, en el orden Ala>Asp>Glu>Ser>Thr>Val>Gly. Estos datos indican que hay una restricción anabólica en el metabolismo de L. monocytogenes intracelular. Esta bacteria es auxotropica(?) para riboflavin, tiamina, biotina, lipoato, dependiendo así enteramente de la célula hospedera para suplirse de estas vitaminas mientras se...