Caracterización de la formación de biopelículas de una cepa de E. coli uropatógena (UPEC ST 12 OD65) fenotípicamente inmóvil

Abstract

Introducción. Las biopelículas son comunidades bacterianas asociadas comúnmente a infecciones en dispositivos médicos como el Catéter Urinario Permanente, frecuentemente implicado en Infecciones del Tracto Urinario (ITU). Escherichia coli uropatógena (UPEC) es el principal agente etiológico de estas infecciones. UPEC se caracteriza por su motilidad mediada por la presencia de flagelos, que son importantes para las primeras etapas de la formación de biopelículas. Sin embargo, se ha comprobado experimentalmente la formación de dichas comunidades por parte de cepas inmóviles. En este contexto, un estudio de vigilancia epidemiológica de ITU evidenció cepas pertenecientes al clon ST12 de UPEC aisladas de pacientes con ITU que se comportan fenotípicamente inmóviles. Para comprender cómo se originan este tipo de infecciones, es necesario realizar estudios funcionales de formación de biopelículas en dispositivos médicos como catéteres, utilizando equipos que permitan visualizar la arquitectura y dinámica de manera poco invasiva. Hipótesis: La cepa UPEC ST12 OD65 fenotípicamente inmóvil aislada de ITU es capaz de formar biopelículas, tanto en condiciones de cultivo estático como dinámico. Objetivo: Detectar y caracterizar la formación de biopelículas en la cepa fenotípicamente inmóvil UPEC ST12 OD65, respecto de una cepa control de UPEC móvil, en condiciones de cultivo estático y dinámico. Materiales y métodos: Se evaluó la capacidad de la cepa UPEC ST12 OD65 de formar biopelículas y su dinámica de formación en comparación con una cepa control UPEC CFT073, en condiciones de cultivo estático y dinámico. Resultados: La cepa de UPEC ST12 OD65 fenotípicamente inmóvil, es capaz de formar biopelícula en cultivo estático y dinámico, sin embargo; evidencia un retraso en la fase de adhesión reversible, respecto de la cepa control. La arquitectura de la biopelícula formada por UPEC ST12 OD65 presenta características distintas a la cepa control, siendo más gruesa, densa, irregular e inestable, tanto en el cultivo estático, como en el dinámico. Conclusiones: La cepa de UPEC ST 12 OD65, fenotípicamente inmóvil es capaz de formar biopelículas en cultivo estático y dinámico, caracterizadas por la formación de agrupaciones tridimensionales densas, irregulares e inestables.

Abstract

Introduction. Biofilms are bacterial communities commonly associated with infections in medical devices such as the indwelling urinary catheter, frequently implicated in urinary tract infections (UTI). Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the main etiological agent of these infections. UPEC is characterized by its motility mediated by the presence of flagella, which are important for the early stages of biofilm formation. However, the formation of such communities by immotile strains has been experimentally proven. In this context, a UTI epidemiological surveillance study evidenced strains belonging to UPEC clone ST12 isolated from UTI patients that behave phenotypically immotile. To understand how these types of infections originate, it is necessary to perform functional studies of biofilm formation in medical devices such as catheters, using equipment that allows visualization of the architecture and dynamics in a minimally invasive manner. Hypothesis: The phenotypically immobile UPEC ST12 OD65 strain isolated from UTI can form biofilms under both static and dynamic culture conditions. Objective: To detect and characterize biofilm formation in the phenotypically immotile UPEC ST12 OD65 strain, with respect to a mobile UPEC control strain, under static and dynamic culture conditions. Materials and methods: The ability of UPEC ST12 OD65 strain to form biofilms and its biofilm formation dynamics were evaluated in comparison to a control UPEC CFT073 strain, under static and dynamic culture conditions. Results: The phenotypically immobile UPEC ST12 OD65 strain can form biofilm in static and dynamic culture, however, it shows a delay in the reversible adhesion phase, compared to the control strain. The architecture of the biofilm formed by UPEC ST12 OD65 presents different characteristics from the control strain, being thicker, denser, irregular, and unstable, both in static and dynamic culture. Conclusions: The phenotypically immobile UPEC ST 12 OD65 strain can form biofilms in static and dynamic culture, characterized by the formation of dense, irregular, and unstable three-dimensional clusters.