Estudio del rol del segundo mensajero c-di-GMP en la regulación de fenotipos asociados a la patogénesis de <i>Bordetella pertussis</i>

Abstract

El género Bordetella está compuesto por especies que pueden causar infecciones respiratorias en diversos organismos. Entre ellas se encuentra Bordetella pertussis, un patógeno exclusivo de humanos y agente causal de la enfermedad conocida como tos convulsa. Para llevar a cabo la infección, B. pertussis expresa una serie de factores de virulencia que se encuentran regulados principalmente por la actividad del sistema de dos componentes BvgAS. Sin embargo, en los últimos años han surgido evidencias que demuestran que hay otros mecanismos regulatorios adicionales involucrados en la expresión de los factores de virulencia. En nuestro laboratorio, nos encontramos abocados al estudio del sistema de señalización mediado por el segundo mensajero c-di-GMP y su rol en la patogénesis de bacterias del género Bordetella. Los niveles de c-di-GMP en la célula se encuentra controlados por la actividad de dos familias de proteínas: diguanilato ciclasas y fosfodiesterasas, que sintetizan y degradan el segundo mensajero, respectivamente. Estas proteínas pueden identificarse en los genomas bacterianos debido a la presencia de dominios conservados: GG(D/E)EF para las diguanilato ciclasas y EAL o HD-GYP para las fosfodiesterasas. En este contexto, el objetivo del presente trabajo de tesis es evaluar si la señalización por c-di-GMP es importante para el control de procesos asociados a la patogénesis de B. pertussis. Para ello, nos centramos en dos proteínas en particular: BP1492, una proteína con dominio GG(D/E)EF, y BP1092, una proteína “dual” que posee un dominio GGDEF, un dominio EAL y un dominio histidina quinasa. A través de la utilización de diversas técnicas de microbiología y biología molecular pudimos evidenciar que BP1492 es una diguanilato ciclasa activa, capaz de modificar fenotipos asociados a c-di-GMP y que estaría involucrada en la resistencia a pH ácido de B. pertussis. Por otra parte, describimos un mecanismo de señalización local entre la proteína “dual” BP1092 y una diguanilato ciclasa, que podría regular la expresión proteínas asociadas a la virulencia de B. pertussis. En conclusión, en el presente trabajo se obtuvieron resultados que demuestran que la señalización por c-di-GMP regula procesos que podrían estar relacionados a la virulencia de B. pertussis. Por otra parte, se realiza un aporte a la comprensión de los mecanismos moleculares involucrados en este sistema regulatorio.