Rol de la microbiota del epicarpio de palta hass chilena (Persea americana var. Hass) en la formación de biopelículas de Listeria monocytogenes en el fruto

Abstract

Listeria monocytogenes es una bacteria causante de listeriosis, una enfermedad poco frecuente, pero de alta mortalidad. Este microorganismo ubicuo es capaz de adaptarse a diferentes condiciones de estrés y se caracteriza por formar biopelículas, estructuras que se asocian a su persistencia. En la naturaleza, las biopelículas están conformadas por diversas especies microbianas que interactúan entre sí, estableciendo relaciones específicas que inciden sobre la composición y función de la biopelícula. La presencia de L. monocytogenes se ha reportado en diversos alimentos, entre ellos, en el epicarpio de palta Hass (Persea americana var. Hass). El objetivo de este estudio fue evaluar el rol de la microbiota del fruto sobre estas estructuras y expresión de genes de respuesta a estrés de L. monocytogenes. Se aislaron e identificaron 9 microorganismos que forman parte de la microbiota cultivable del epicarpio de palta Hass. Al no identificarse L. monocytogenes en las muestras, se seleccionaron cepas del patógeno (n = 13) desde la colección del laboratorio. Se caracterizó la formación de biopelículas de L. monocytogenes sola y co-cultivada con diferentes combinaciones de los aislados obtenidos de la microbiota de palta Hass, en poliestireno a 15 °C mediante el método de tinción con cristal violeta y recuento en placa. Luego, se evaluó la formación de biopelículas con diferentes dinámicas de colonización entre L. monocytogenes (n = 2) junto con aislados de la microbiota (n = 2) sobre el epicarpio de palta Hass a 15 °C durante 2 días. En las cuales se observó aumento en el recuento de una de las cepas del patógeno en las biopelículas duales junto a Pantoea y Staphylococcus coagulasa negativa, ya sea cuando las BEP son las primeras colonizadoras seguidas de L. monocytogenes, o viceversa respecto a cuando está sola. Finalmente, mediante RT-qPCR se observó una disminución en la expresión de los genes ctC y degU, relacionados a la respuesta a estrés y movilidad celular, cuando L. monocytogenes forma una biopelícula dual junto a Pantoea como primera colonizadora colonizadora, respecto a su biopelícula monoespecie. Por lo que se puede concluir que el tipo de BEP, el orden de colonización y la superficie del epicarpio influyen en la capacidad formadora de biopelículas de L. monocytogenes, mediante alteraciones en la expresión de genes asociados a la formación de biopelículas.

Listeria monocytogenes is a bacterium that causes listeriosis, a rare but high-mortality disease. This ubiquitous microorganism is able to adapt to different stress conditions and is characterized by forming biofilms, structures that are associated with its persistence. In nature, biofilms are made up of various microbial species that interact with each other, establishing specific relationships that affect the composition and function of the biofilm. The presence of L. monocytogenes has been reported in a number of foods, including the Hass avocado epicarp (Persea americana var. Hass). The objective of this study was to evaluate the role of the fruit microbiota on these structures and expression of stress response genes of L. monocytogenes. Nine micro-organisms were isolated and identified as part of the cultivable microbiota of the Hass avocado epicarp. Since L. monocytogenes was not identified in the samples, strains of the pathogen (n = 13) were selected from the laboratory collection. The biofilm formation of L. monocytogenes alone and co-cultured with different combinations of isolates obtained from the Hass avocado microbiota was characterized in polystyrene at 15 °C by violet crystal staining and plate counting. Then, the formation of biofilms with different dynamics of colonization between L. monocytogenes (n = 2) was evaluated together with isolates from the microbiota (n = 2) on the palta epicarp Hass at 15 °C for 2 days. In which an increase in the count of one of the strains of the pathogen was observed in the dual biofilms next to Pantoea and Staphylococcus coagulase negative, either when the BEP are the first colonizers followed by L. monocytogenes, or viceversa when it is alone. Finally, RT-qPCR showed a decrease in the expression of ctC and degU genes, related to stress response and cellular mobility, when L. monocytogenes forms a dual biofilm along with Pantoea as the first colonizing colony, compared to its monospecies biofilm. Thus, it can be concluded that the type of BEP, the order of colonization and the surface of the epicarp influence the biofilm-forming capacity of L. monocytogenes, through alterations in the expression of genes associated with biofilm formation.