Evaluación de la producción de trampas extracelulares de ADN en células vegetativas de Dictyostelium discoideum frente a diferentes PAMPs

Abstract

La ameba social Dictyostelium discoideum es un organismo modelo valioso para estudiar varios procesos fisiológicos compartidos con los mamíferos, como la quimiotaxis, la fagocitosis y la transducción de señales. Esta ameba tiene un ciclo de vida dual, pasando de células vegetativas unicelulares a una forma multicelular dependiendo de la disponibilidad de nutrientes. Recientemente, se ha descrito que D. discoideum produce trampas extracelulares de ADN (ETs), en un proceso conocido como ETosis, similar al que se observa en células inmunes como neutrófilos. Sin embargo, hasta la fecha esto se ha reportado sólo en una de las etapas de la fase multicelular, dejando poco explorada su capacidad para producir ETs durante la fase unicelular. En neutrófilos, la ETosis es inducida por Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMPs), entre ellos los lipopolisacáridos (LPS). Estudios previos demostraron que las células vegetativas de D. discoideum producen ETs en presencia de LPS de Klebsiella pneumoniae y Salmonella Typhi, evidenciando una relación dosis-dependiente. En este contexto, el objetivo de la presente investigación fue evaluar si otros PAMPs y moléculas bioactivas también inducen ETosis en D. discoideum, y compararsi los LPS de las bacterias virulentas inducen este proceso de manera similar a los LPS de las bacterias avirulentas. Con este fin, se analizó la producción de ETs en las células vegetativas de D. discoideum mediante la estimulación con LPS de E. coli O55:B5 y P. aeruginosa, y distintas cepas de K. pneumoniae, además de la flagelina de S. typhimurium y el PMA. Encontramos que los LPS indujeron ETs de manera concentración-dependiente, mientras que flagelina y PMA no activaron el proceso. Los resultados destacan la relevancia de la concentración y naturaleza de los LPS en la ETosis.

The social amoeba Dictyostelium discoideum is a valuable model organism for studying physiological processes shared with mammals, including chemotaxis, phagocytosis, and signal transduction. This amoeba has a dual life cycle, transitioning from unicellular vegetative forms to a multicellular state depending on nutrient availability. Recent studies have described that D. discoideum produces extracellular DNA traps (ETs) through a process known as ETosis, similar to that observed in immune cells like neutrophils. However, to date, this has been reported only in one of the stages of the multicellular phase, leaving little exploration of their ability to produce TEs during the unicellular phase. In neutrophils, ETosis is induced by pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), with lipopolysaccharides (LPS) being common inducers. Previous studies demonstrated that vegetative D. discoideum cells produce ETs in response to LPS from Klebsiella pneumoniae and Salmonella Typhi, showing a dose-dependent relationship. In this context, this study aimed to assess whether other PAMPs and bioactive molecules could also trigger ETosis in D. discoideum and to determine whether LPS from virulent bacteria induces the process similarly to LPS from avirulent bacteria. Thus, ET production in vegetative D. discoideum cells was analyzed following stimulation with LPS from E. coli O55:B5, P. aeruginosa, various K. pneumoniae strains, and S. typhimurium flagellin and PMA. All LPS studied induced ET formation concentration-dependent, whereas flagellin and PMA did not trigger the process. These findings highlight the importance of LPS concentration and its nature in the ETosis response of D. discoideum.