Adaptación molecular de la interacción del patógeno bacteriano Haemophilus Influenzae con el sistema respiratorio humano

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2022-10-01
Date
2017Author
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Trabajo Fin de Máster/Master Amaierako Lana
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Abstract
Haemophilus influenzae no tipificable (HiNT) es una bacteria Gram-negativa que forma parte
de la microbiota de la nasofaringe de individuos con función pulmonar normal. En patologías
respiratorias como es el caso de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), HiNT
actúa como patógeno oportunista. En este tipo de pacientes, HiNT se establece en las vías
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Haemophilus influenzae no tipificable (HiNT) es una bacteria Gram-negativa que forma parte
de la microbiota de la nasofaringe de individuos con función pulmonar normal. En patologías
respiratorias como es el caso de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), HiNT
actúa como patógeno oportunista. En este tipo de pacientes, HiNT se establece en las vías
respiratorias bajas, empeorando el curso de la enfermedad y siendo responsable de una elevada
proporción de episodios de exacerbación asociados a la fragilidad de la EPOC.
El objetivo de este estudio ha sido caracterizar diversos aspectos de la pato-adaptación de
H. influenzae durante la infección persistente del epitelio respiratorio humano. Para ello,
mediante la generación de cepas mutantes, se ha analizado el patrón de expresión de un panel
de genes que codifican enzimas implicadas en el metabolismo central de H. influenzae, así como
el efecto de la variación en la disponibilidad de oxígeno en dicha expresión génica. Por otro lado,
se ha identificado un grupo clonal de cepas HiNT aisladas de muestras de esputo de pacientes
EPOC con exacerbación que presenta un fenotipo hiperinvasor al infectar el epitelio respiratorio
humano. La caracterización de estos aislados ha identificado un mecanismo de regulación de la
expresión y traducción de la invasina Hmw1A mediante variación de fase en la región promotora
del operón hmw1ABC, que tiene implicaciones directas en el fenotipo hiperinvasor de este
patógeno. Por último, hemos analizado el papel de la fosfodiesterasa GlpQ de H. influenzae
durante la infección pulmonar, y generado un panel de herramientas adecuadas para el futuro
escrutinio del potencial de esta proteína como diana terapéutica frente a la infección por HiNT.
En conjunto, este trabajo supone un avance en el conocimiento de la patogénesis de H.
influenzae durante la infección respiratoria asociada a la EPOC, poniendo de manifiesto
estrategias de pato-adaptación y revelando el potencial biotecnológico de nuevas dianas
terapéuticas. [--]
Non-typeable Haemophilus influenzae (NTHi) is a Gram negative bacteriun encountered in
the nasopharynx of most individuals with normal lung function. Moreover, NTHi is an
opportunistic pathogen, which reaches the lower airways of respiratory patients suffering
chronic disease conditions such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). In those
cases, ...
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Non-typeable Haemophilus influenzae (NTHi) is a Gram negative bacteriun encountered in
the nasopharynx of most individuals with normal lung function. Moreover, NTHi is an
opportunistic pathogen, which reaches the lower airways of respiratory patients suffering
chronic disease conditions such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). In those
cases, NTHi contributes worsening the course of the disease and triggering acute exacerbations
episodes.
The aim of this study has been to characterize a range of aspects related to NTHi pathoadaptation
during human respiratory long-term infection. For this purpose, NTHi mutant strains
were generated and used to analyze the expression pattern of a panel of genes involved in NTHi
central metabolism, together with the effect of changes in oxygen availability in such gene
expression. Likewise, we identified a clonal group of NTHi clinical strains isolated from sputum
samples of COPD patients at exacerbation, showing a hyper-invader phenotype in the human
respiratory epithelium. These isolates characterization showed that expression of the hmw1A
invasin encoding gene is regulated by phase-variation within the hmw1ABC promoter region,
therefore regulating Hmw1A translation and having relevant implications in the hyper-invading
phenotype of this pathogen. Finally, we analyzed the role of GlpQ, a NTHi phosphodisterase, on
pulmonary infection, purified and further characterized in terms of physical and chemical
properties the GlpQ enzyme, which constitutes an adequate tool for further antibacterial drug
discovery.
Overall, our work provides new insights into HiNT pathogenesis in the context COPD related
respiratory infections. This study reveals previously unknown HiNT patho-adaptation strategies
and provides novel tools for antibacterial drug screening. [--]
Subject
Degree
Máster Universitario en Investigación en Ciencias de la Salud /
Unibertsitate Masterra Osasun Zientzietako Ikerketan