Participación del glutamato en la adaptación osmótica

PARTICIPACIÓN DEL GLUTAMATO EN LA ADAPTACIÓN OSMÓTICA DE Pseudomonas aeruginosa
TORTONE, C. A.1; LUCCHESI, G. I.2
1
Microbiología Especial y Virología. Facultad de Ciencias Veterinarias. UNLPam.
2
Departamento de Biología Molecular. Facultad de Ciencias Exactas Físico-Químicas y Naturales. Universidad
Nacional de Río Cuarto.
RESUMEN
En este trabajo se propuso evaluar la acción delglutamato como osmoprotector exógeno en cultivos de
Pseudomonas aeruginosa crecidos en condiciones hiperosmolares. La adición de glutamato exógeno, a partir de una
concentración 0,1mM, confiere osmoprotección cuando esta bacteria crece en presencia de NaCl, con glucosa y
amonio como fuentes de carbono y nitrógeno, respectivamente. El efecto se pone de manifiesto por la disminución
del tiempo delatencia, sin variaciones en el tiempo de generación. A diferencia del comportamiento observado con
glutamato, la adición de colina como osmoprotector externo, disminuye ambos parámetros de crecimiento. Si
glutamato y colina se suplementan simultáneamente a cultivos hiperosmolares, P.aeruginosa incorpora ambos
compuestos y se observa un efecto sinérgico, con disminución del tiempo de latencia y eltiempo de generación. Ello
demuestra que estos osmoprotectores no se excluyen mutuamente. En P. aeruginosa el transporte de glutamato
responde a la alta fuerza osmótica, siendo dependiente del estado energético de la célula y de la síntesis de nuevas
proteínas. El estudio de metabolitos intracelulares obtenidos luego de incubar las células en condiciones
hiperosmolares en presencia de[14C]glutamato, mostró que, una vez incorporado, este metabolito no se acumula
como tal. El análisis del contenido intracelular por HPLC y 13C-NMR revela la presencia de N-acetilglutaminilglutamina amida (NAGGA) y confirma que el glutamato adicionado exógenamente actúa como precursor de este
dipéptido. La identificación por 13C-NMR de los solutos compatibles acumulados cuando P. aeruginosa crece hastafase logarítmica en condiciones hiperosmolares con glutamato 1 mM, mostró la presencia de glutamato, NAGGA y
trealosa. En base a estos resultados es posible atribuir al glutamato una doble función: actuar como un mediador
químico y como un osmolito genuino.
Palabras claves: osmoadaptación – Pseudomonas aeruginosa – glutamato – osmoprotector
INTRODUCCIÓN
Pseudomonas aeruginosa es un bacilogramnegativo, patógeno oportunista que causa infecciones
importantes en huéspedes que tienen un sistema de defensa dañado como resultado de una enfermedad subyacente o
un tratamiento específico. Se considera una de las bacterias gramnegativas no fermentadoras que más frecuentemente
causa infecciones en pacientes hospitalizados, siendo responsable de producir septicemias, endocarditis, otitis,infecciones en la piel de quemados, a nivel del tracto urinario y respiratorio, heridas quirúrgicas, etc. (Botzenhart y
Döring, 1993).
En todas las especies animales P.aeruginosa es responsable de abscesos, diarreas, infecciones urinarias,
genitales, respiratorias y de heridas. Como ejemplo, en caninos y felinos se han descripto otitis externa, conjuntivitis,
infecciones urinarias, óseas, muerteperinatal, prostatitis, piómetra, infecciones y septicemias postquirúrgicas; en
yeguas, asociada a Klebsiella pneumoniae produce metritis e infertilidad, infecciones oculares, abscesos pulmonares,
aborto; en bovinos, mastitis, aborto, artritis, infecciones en piel; en cerdos enteritis y procesos respiratorios (Stanchi,
2005).
La ubicuidad y versatilidad que posee esta bacteria le ofrecen lacapacidad de adaptarse a distintos medios
nutricionales, de tal forma que es capaz de utilizar una gran variedad de sustancias como nutrientes para rendir
energía y permitir su crecimiento. Esta flexibilidad implica que P. aeruginosa percibe el ambiente y responde
ajustando el nivel de expresión de sus genes en respuesta a señales producidas por cambios en la osmolaridad,
temperatura, pH,...