PLEIOTROPIC PHENOTYPE OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA MUTANTS DEFECTIVE IN GLUCOSE UPTAKE
Creators: name: RANERI, MATTEO
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2019

description: Pseudomonas aeruginosa � un patogeno opportunista che provoca una vasta gamma di infezioni nell?uomo. � noto che l?incidenza delle infezioni da P. aeruginosa � maggiore in persone che presentano elevati livelli di glucosio nel sangue, a causa della capacit� del batterio di utilizzare il glucosio in eccesso come nutriente per la crescita. Pertanto, bloccare l?attivit� di proteine coinvolte nel trasporto o nell?utilizzazione del glucosio da parte del batterio potrebbe essere una buona strategia per lo sviluppo di farmaci anti-pseudomonas. Per valutare questa ipotesi, abbiamo costruito una serie di mutanti singoli e multipli difettivi nel trasporto del glucosio nel ceppo PAO1 di P. aeruginosa e li abbiamo analizzati per fenotipi correlati alla virulenza in saggi in vitro e in vivo, in due differenti modelli di infezione. In particolare, sono stati deleti i geni codificanti per i trasportatori della membrana interna Glt, GntP e Kgut, che mediano l?ingresso del glucosio e dei suoi derivati ossidati gluconato e 2-ketogluconato. Un triplo mutante privo dei suddetti trasportatori si � rivelato incapace di crescere su glucosio come unica fonte di carbonio (mutante GUN, Glucose Uptake Null). Pi� di 500 geni, che controllano sia funzioni metaboliche che la virulenza, sono espressi in modo differenziale nel mutante GUN rispetto al ceppo parentale. Coerentemente con i dati dell?analisi trascrittomica, i saggi di virulenza in vitro hanno mostrato che il mutante GUN si comporta diversamente dal ceppo parentale, avendo una ridotta capacit� di formare biofilm e una maggiore secrezione di proteasi, piocianina e pioverdina. Inoltre, questo mutante ha una produzione alterata delle molecole segnale che attivano il sistema del quorum sensing. � interessante notare che il profilo trascrizionale e la maggior parte dei tratti fenotipici analizzati differiscono tra il mutante GUN e il ceppo parentale indipendentemente dalla presenza del glucosio, suggerendo che uno (o pi�) dei trasportatori deleti abbia una funzione addizionale non correlata al trasporto del glucosio. Infine, alcuni mutanti hanno mostrato un diverso grado di virulenza in saggi di infezione negli ospiti modello Caenorhabditis elegans e Galleria mellonella. In particolare, mentre in C. elegans la virulenza dei mutanti � risultata simile a quella del ceppo parentale PAO1, i mutanti deleti del gene kguT, che codifica per il trasportatore del 2-ketogluconato, sono meno virulenti di PAO1 in G. mellonella. L?attenuazione � particolarmente significativa per il doppio mutante ?gntP ?kguT e per il mutante GUN. Questo risultato suggerisce che l?efficacia antibatterica di composti che bloccano l?utilizzo del glucosio da parte di P. aeruginosa potrebbe presumibilmente variare a seconda della capacit� del patogeno di adattarsi allo specifico contesto nutrizionale dell?ospite infettato. Una maggiore conoscenza delle interazioni metaboliche che avvengono tra patogeno ed ospite nel sito d?infezione diventa quindi sempre pi� necessaria per poter sviluppare terapie antibatteriche efficaci.