Caracterización del fenómeno de persistencia en el patógeno humano Chlamydia trachomatis

Abstract

Chlamydia trachomatis es el patógeno bacteriano de transmisión sexual más común en humanos y una causa frecuente de infecciones asintomáticas y persistentes que conducen a complicaciones graves, particularmente en mujeres jóvenes. Chlamydia presenta un estilo de vida intracelular obligado único que involucra la transición cíclica entre su forma de desarrollo infectiva o cuerpo elemental y su forma replicativa o cuerpo reticular dentro de una vacuola denominada “inclusión”. En presencia de factores estresantes como el interferón gamma (IFNγ) o los antibióticos beta-lactámicos, C. trachomatis sufre una interrupción en su ciclo replicativo y entra en un estado viable pero no cultivable, “persistente”, también llamado persistencia clamidial, generalmente asociado a la presencia de cuerpos reticulares aberrantes y de mayor tamaño. Al removerse los factores de estrés, estas bacterias reanudan la división celular y las transiciones entre sus formas de desarrollo. Por lo tanto, la persistencia clamidial se considera un factor clave en la capacidad de estas bacterias para evadir diferentes efectos antimicrobianos. En esta tesis, se describe un screening genético para identificar y caracterizar mutantes de C. trachomatis con defectos en la recuperación post-estrés inducido por IFNγ y/o penicilina. Utilizando una colección de aproximadamente 1000 mutantes químicas completamente secuenciadas de C. trachomatis LGV-L2, se encontró que la mutante M275 es defectuosa en la recuperación de estrés inducido por IFNγ pero no por penicilina. Mediante la transferencia lateral de genes y análisis de recombinantes se identificó ptr, que codifica una posible proteasa, como un gen probablemente requerido para la recuperación del estrés inducido por IFNγ. Para confirmar estos resultados se construyó una cepa nula para ptr (L2 ptr::GII), la cual también mostró defectos en la recuperación del estrés inducido por IFNγ, y este defecto se restableció mediante la complementación de la expresión de Ptr. L2 ptr::GII, al igual que M275, mostró una menor tasa de diferenciación de RB a EB y una replicación del genoma reducida durante la recuperación después del tratamiento con IFNγ, lo que indica que Ptr es necesaria para una salida rápida del estrés inducido por IFNγ. Asimismo, se desarrollaron anticuerpos contra Ptr que nos permitieron observar que esta proteína es secretada al lumen de la inclusión clamidial. Utilizando un modelo murino de infección vaginal se observó un clearance disminuido a los 14 días post-infección para L2 ptr::GII, sugiriendo que la anulación de ptr causa una demora en la eliminación de C. trachomatis en el tracto genital femenino durante la infección in vivo. Por otro lado, se caracterizó la mutante M111, que presentó defectos en la recuperación luego del estrés inducido por IFNγ o por penicilina. Dicha mutante porta una única mutación sin sentido en pmpC, además de mutaciones con cambio de sentido en 5 genes adicionales. El gen pmpC codifica para una proteína polimórfica de membrana perteneciente a una familia de proteínas exclusiva de Chlamydia. Mediante la inactivación sitio-dirigida de genes por inserción se identificó pmpC como un gen necesario para la recuperación del estrés inducido por IFNγ o penicilina. Adicionalmente, se observó que la anulación de pmpC causa un defecto en la adherencia e invasión en las células hospedadoras, e induce la formación de agregados bacterianos dentro de la inclusión clamidial. En conclusión, este trabajo de tesis identificó a ptr y pmpC como genes involucrados en la persistencia clamidial.