Los biofilms son creados por explosión celular controlada

Tanto las bacterias Gram-negativas como las Gram-positivas producen vesículas de membrana (VM) que contribuyen a diversos procesos biológicos, incluyendo el desarrollo del biofilm, la virulencia, y la transferencia horizontal de genes. Las vesículas de membrana son esferas bi-capa que, al menos en las bacterias Gram-negativas, se cree que se producen a través de la formación de ampollas de la membrana externa y por lo tanto se hace referencia a menudo como vesículas de membrana externa. Curiosamente,  también contienen numerosos fragmentos de membrana interna y proteínas citoplasmáticas, así como ADN y ARN. Además están también presentes en biofilms donde interactúan con el ADN extracelular (eDNA) en la matriz de la biopelícula para mejorar la integridad estructural y para servir como señuelos para proteger las células del biofilm de antibióticos.

Muchas bacterias producen componentes extracelulares y asociados a la superficie, tales como vesículas de membrana (MVS), ADN extracelular y proteínas citosólicas,  para los cuales, las vías de biogénesis y de exportación no se entienden completamente.

La microscopía de superesolución revela que la lisis celular explosiva también produce fragmentos de membrana que forman rápidamente vesículas de membrana:

 

Se ha demostrado previamente que el ADN extracelular es esencial para la formación de biopelículas por la bacteria Gram-negativa Pseudomonas aeruginosa  y que facilita la auto-organización de sus biofilms a medida que migran activamente a través de las superficies. En este estudio demostraron que la lisis explosiva de una subpoblación celular es responsable de la liberación del contenido citosólico en biofilms de Pseudomonas aeruginosa.

Una endolisina codificada dentro de la agrupación de genes R y F-pyocin es esencial para la lisis celular explosiva. Mutantes deficientes en endolisina son defectuosas en la producción y el desarrollo de biofilms,  por lo que revela un papel crucial de las explosiones en la biogénesis de vesículas  y liberación de ADN extracelular y otros componentes de la matriz del biofilm.

 

Fuente: Lynne Turnbull et al. Explosive cell lysis as a mechanism for the biogenesis of bacterial membrane vesicles and biofilms. Nature Communications 7, Article number: 11220 doi:10.1038/ncomms11220
Published 14 April 2016

M. Cifarelli

M. Cifarelli

Es Bioquimico de la Universidad Nacional del Sur (Bahia Blanca). Matricula Nacional: 10278. Realizo la Residencia en Bioquímica Clínica en el Hospital de Clínicas - UBA. Contacto: mdcifarelli@gmail.com

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