Caracterización y actividad antibacteriana de una bacteriocina aislada de Limosilactobacillus reuteri, en microorganismos asociados a caries y salud

Abstract

Introducción: La etiología de la caries dental comprende una modulación constante en la biopelícula microbiana, en donde diversas investigaciones han determinado el rol de múltiples bacterias tanto en salud oral como enfermedad. La especie probiótica Limosilactobacillus reuteri ha demostrado presentar actividad anticariogénica sin comprenderse completamente su mecanismo de acción sobre otros microorganismos; aunque se ha propuesto que se debe a la producción de bacteriocinas, péptidos de bajo peso molecular con actividad antimicrobiana. Objetivo: Identificar la presencia y caracterizar una bacteriocina producida por L. reuteri ATCC 5289, determinando su actividad antibacteriana sobre microorganismos asociados a salud oral y enfermedad de caries. Materiales y métodos: Se determinó in silico la presencia de una bacteriocina en los genomas disponibles de L. reuteri, a través de programas de alineamiento de secuencias genéticas y bases de datos de bacteriocinas. La molécula fue purificada y cuantificada desde el sobrenadante de cultivo de L. reuteri ATCC 5289, mediante RP-HPLC. Se cultivó Streptococcus mutans ATCC 25175, Lacticaseibacillus casei ATCC 4646 y Streptococcus sanguinis SK36 para evaluar la actividad inhibitoria del péptido, determinando la concentración inhibitoria media máxima (CI50) para cada microorganismo. Para el cálculo de CI50 se realizó un análisis de regresión logarítmica en el software Graphpad Prism 8.0. Resultados: Se detectó la presencia de una secuencia idéntica a la bacteriocina Plantaricina-A en los genomas de L. reuteri disponibles en las bases de datos, determinando su peso molecular en 2,68 kDa y punto isoeléctrico de 11,06. La molécula se obtuvo purificada y cuantificada. Al exponer L. casei ATCC 4646 y S. mutans ATCC 25175 a la bacteriocina, se obtuvo una inhibición significativa del crecimiento de estos microorganismos, determinando la CI50 de 0,53 ± 0,17 μg/ml y 1,52 ± 1,0 μg/ml respectivamente. Por otra parte, en S. sanguinis SK36 no se evidenciaron cambios estadísticamente significativos en su crecimiento. Discusión: Analizando ambas especies de Streptococcus se evidenció una respuesta diferencial a la presencia de la bacteriocina, lo que supondría la existencia 2 de mecanismos adaptativos que podrían ser nicho-dependientes. La inhibición evidenciada en S. mutans ATCC 25175 y L. casei ATCC 4646 se condice con los estudios de actividad anticariogénica del probiótico L. reuteri. Conclusión: La actividad antibacteriana de la bacteriocina de L. reuteri ATCC 5289 es distinta entre los microorganismos analizados, asociados a salud oral y enfermedad.