Participación de quorum sensing, mediante autoinductor-2, en la adhesión y desarrollo de biopelículas de Lactobacillus casei ATCC 4646”

Abstract

RESUMEN Introducción: Lactobacillus casei es una especie bacteriana con forma de bastón, Gram positivo, no formadora de esporas, acidogénica, acidúrica y anaerobia facultativa, que es frecuentemente relacionada con la fermentación de carbohidratos, produciendo ácido láctico como su principal producto final. Este microorganismo ha sido aislado desde sitios activos de caries y se ha asociado con la presencia y progresión de esta patología. Se encuentra formando parte de la biopelícula dental, donde las especies bacterianas pueden comunicarse entre sí mediante quorum sensing. Un tipo de quorum sensing se produce por una molécula interconvertible, llamada autoinductor-2 (AI-2), producida por la enzima LuxS. Se ha descrito que este sistema participa en el desarrollo de la comunidad, formación de biopelícula, colonización y virulencia en varias especies bacterianas, pero no se ha investigado su efecto en L. casei. El objetivo de este estudio fue determinar la participación del sistema quorum sensing mediante AI-2, en la adhesión y formación de biopelículas de L. casei ATCC 4646. Materiales y métodos: la producción de AI-2 por L. casei ATCC 4646 fue determinada mediante el sistema de ensayo reportero Vibrio harveyi ATCC BAA-1117, detectando su presencia en sobrenadantes de cultivos de L. casei ATCC 4646 obtenidos en distintas etapas de crecimiento. La adhesión de L. casei ATCC 4646 y el efecto de AI-2 sobre ésta, se analizó a las 16 horas de incubación en microplacas de poliestireno de 96 pocillos en presencia o ausencia de DPD (AI-2 sintetizado químicamente), utilizando saliva y medio de cultivo. La adherencia bacteriana se midió usando el ensayo MTT y un equipo SynergyHT (Biotek®). El ensayo de formación de biopelículas y efecto del DPD se realizó sobre cubreobjetos de vidrio embebidos en saliva, con incubación durante 3 días, bajo las mismas condiciones que el ensayo de adherencia, y se documentó con un microscopio electrónico de barrido (JSM-IT300, JEOL). 6 Resultados: Se detectó la presencia de AI-2 en el sobrenadante del cultivo de L. casei ATCC 4646, comprobándose así que es capaz de producirlo y secretarlo al medio extracelular. Se observó que en presencia de AI-2, este microorganismo es capaz de aumentar su adhesión a superficies sólidas. Junto con esto, la adición de AI-2 aumenta la capacidad de L. casei para formar biopelículas, observándose tanto una mayor cantidad de bacterias adheridas, como una mayor agregación bacteriana. Conclusiones: Mediante estos resultados, se puede afirmar que L. casei ATCC 4646 posee un sistema de quorum sensing mediado por AI-2 funcional, que actúa sobre este microorganismo aumentando su capacidad de adhesión a superficies y formación de biopelículas.