Caracterización proteómica de Bordetella parapertussis

Abstract

A pesar de que B. parapertussis fue aislada por primera vez en la década de 1930, sigue siendo un patógeno muy poco estudiado. Esto se debe en parte a que generalmente causa una forma más breve y leve de la enfermedad en comparación con B. pertussis. Sin embargo, recientemente se ha visto un aumento en el reporte de casos de tos convulsa causados por B. parapertussis, llegando a ser prevalente en lugares en donde la vacuna de células completas ha sido reemplazada por vacunas acelulares. Se ha reportado que B. parapertussis puede infectar incluso a individuos vacunados con la vacuna acelular confirmando que esta vacuna no induce protección contra esta especie. El aumento de la presencia de B. parapertussis en brotes epidémicos de tos convulsa en la actualidad ha obligado a prestar mayor atención a este patógeno humano. Entender más sobre su fisiología y sus mecanismos de patogénesis puede brindar nuevas herramientas para encontrar posibles blancos de reconocimiento inmune con el fin último de diseñar estrategias de prevención frente a esta bacteria. La proteómica, combinada con técnicas inmunológicas (inmunoproteómica) ha permitido avances significativos en la búsqueda de candidatos vacunales. En el análisis proteómico clásico, las proteínas son primero sometidas a electroforesis bidimensional que logra su separación en geles bidimensionales según sus propiedades fisicoquímicas (punto isoléctrico y peso molecular). Las proteínas de interés se extraen del gel y son identificadas. Este tipo de técnica permite la recuperación de la proteína de interés por lo que además de ser identificadas, puedan ser evaluadas en ensayos inmunoquímicos como el dot blot o western blot: por ejemplo, se ha recurrido a esta técnica para evaluar la reactividad de las proteínas de interés con sueros de humanos o animales infectados. Si alguna proteína es reconocida por los anticuerpos presentes en los sueros se interpreta que se trata de una proteína expresada in vivo. Sin embargo, la proteómica en geles bidimensionales también presenta una serie de limitaciones; por ejemplo, no es eficiente para el análisis de proteínas hidrofóbicas, de alto peso molecular o proteínas de baja abundancia. Recientemente se ha desarrollado una nueva metodología para el estudio proteómico, conocida como “proteómica shotgun” que permite el análisis de muestras complejas evitando la electroforesis en gel de poliacrilamida. En la proteómica shotgun, la mezcla de proteínas es sometida a una digestión enzimática y, sin la necesidad de un paso previo de separación, el conjunto de los péptidos resultantes es separados con nano-HPLC acoplado a un espectrómetro de masas de alta resolución. Si bien esta técnica ha revolucionado el campo de la proteómica al permitir la detección de un gran número de proteínas en una muestra biológica con alto rendimiento, no permite recuperar la proteína y por lo tanto la búsqueda de proteínas inmunogénicas requiere de otro tipo de estrategias. En este trabajo de Tesis recurrimos a dichas técnicas de proteómica para estudiar la adaptación fenotípica de B. parapertussis al estrés más importante que esta bacteria enfrenta in vivo, la limitación en hierro, y buscar nuevos candidatos vacunales entre las proteínas expresada en este fenotipo. La información obtenida con proteómica masiva nos permitió especular sobre algunas características particulares de B. parapertussis, contrastando la información obtenida por proteómica con los datos genómicos de B. pertussis De los resultados obtenidos por proteómica comparativa combinada con estudios de reactividad con sueros de individuos infectados con B. parapertussis, se seleccionaron tres antígenos para su estudio como candidatos vacunales contra esta especie.