Implicación de la bomba de expulsión AcrAB-TolC en la resistencia a antimicrobianos y en la virulencia del microorganismo patógeno Enterobacter cloacae

Abstract

[Resumen]

Las enfermedades infecciosas representan en la actualidad un importante problema de salud por su morbimortalidad y por las implicaciones económicas que tiene para el sistema sanitario. Ante la ausencia de terapias eficaces es necesario crear nuevas estrategias para optimizar y proteger el uso de los antibióticos disponibles útiles para combatir los microorganismos multirresistentes. El fenómeno de la multirresistencia está frecuentemente asociado con la hiperexpresión de los transportadores que reconocen y expulsan eficazmente al exterior de la célula un amplio rango de compuestos estructuralmente no relacionados, convirtiéndose las bombas de expulsión multidroga en mecanismos relevantes implicados en la resistencia intrínseca y adquirida de las bacterias patógenas.

En el presente trabajo, se ha desarrollado el estudio estructural y funcional de la bomba de expulsión AcrAB-TolC como ejemplo de mecanismo de resistencia capaz de desencadenar un fenotipo de multirresistencia en E. cloacae, un microorganismo cuya relevancia clínica se hace cada día más patente dado el alto nivel de resistencia a antibióticos que desarrolla.

En primer lugar se ha demostrado que el sistema de expulsión multidroga AcrAB-TolC de E. cloacae está implicado en la resistencia de este microorganismo a agentes antimicrobianos clínicamente relevantes usados para el tratamiento de infecciones humanas. Resulta de interés destacar que este mecanismo puede ser, al menos en parte, el responsable de la resistencia intrínseca de Enterobacter a algunos antibióticos usados para el tratamiento de infecciones causadas por microorganismos Gram-positivos.

Por otra parte, se ha demostrado que los componentes de esta bomba de expulsión no sólo están implicados en la resistencia a diferentes antibióticos, sino que también juegan un papel importante en el mantenimiento de la competitividad biológica, además de ser necesarios para preservar intacta la virulencia de E. cloacae.

Debido a que el alto nivel de expresión de AcrAB-TolC observado en el aislamiento clínico EcDC64 tiene un papel predominante en la resistencia de este microorganismo a un amplio rango de antibióticos, colorantes, detergentes y solventes orgánicos, el estudio de su regulación es de gran importancia para entender la acción de estas moléculas en E. cloacae y otros organismos relacionados. En el presente trabajo, se ha caracterizado la contribución de los reguladores transcripcionales SoxS, RobA y RamA en el perfil de resistencia de E. cloacae a través de la regulación de la bomba de expulsión AcrAB-TolC en respuesta a diferentes estímulos externos. Los datos obtenidos, mostraron que estos reguladores juegan un papel importante en el desarrollo de resistencia mediada por la bomba de expulsión AcrAB-TolC en E. cloacae. Se demostró que estos activadores incrementan la expresión de acrAB mediante la unión a su región promotora. Además, se ha observado que E. cloacae puede adaptarse a diferentes condiciones de estrés a través de diferentes vías dependiendo del estímulo aplicado, lo cual la hace más resistente a un amplio rango de agentes antimicrobianos.