La matriz extracelular en biofilms de Escherichia coli como blanco y como barrera defensiva frente a agentes antimicrobianos

La mayoría de las infecciones bacterianas crónicas, incluyendo aquellas provocadas por Escherichia coli, están vinculadas a la formación de biofilms. Los biofilms son comunidades multicelulares que las bacterias crean utilizando una matriz extracelular (MEC). Dentro de estas comunidades, subpoblaciones de células son capaces de tolerar y resistir los tratamientos antibióticos, lo que reduce las opciones terapéuticas y favorece la persistencia de las infecciones. El contexto del trabajo de tesina tiene foco en la búsqueda de nuevos compuestos de origen microbiano capaces de inhibir la formación de biofilms, los cuales serían empleados como un posible tratamiento para mitigar la elevada resistencia bacteriana a los antibióticos. En relación a este tema, resulta primordial poder comprender cómo los microorganismos de interés se defienden frente a tales agentes anti-biofilm, temática que se aborda a lo largo del corriente trabajo. El presente proyecto de Tesina comprende el estudio de una vía regulatoria no convencional para la producción de fEtN-celulosa, el segundo componente de MEC mayoritario en biofilms de E. coli. Particularmente, se indagó acerca de la producción de tal homopolisacárido por una vía alternativa a CsgD, el regulador que controla la vía convencional de la síntesis de los compuestos de MEC. Más específicamente, la Tesina aborda la comprensión sobre cómo E. coli utiliza dicha vía regulatoria en respuesta a una acción antagónica específica inducida por el microorganismo competidor B. subtilis. Los resultados obtenidos permitieron conocer que B. subtilis inducía la síntesis de tal componente por medio de baciloína, un metabolito policétido secretado y por medio del cual se reportó anteriormente una inhibición en la polimerización de las fibras de curli. Caracterizando la vía alternativa de producción de fEtN-celulosa, fue posible vislumbrar que la misma se veía activada gracias a la actividad de DgcE, una diguanilato-ciclasa (Dgc) encargada de reemplazar a la canónica DgcC, la cual no puede ser expresada en ausencia de CsgD. Sin embargo, la estimulación en la producción de fEtN-celulosa por la vía alternativa en respuesta a baciloína no se debe a una sobreexpresión de DgcE u otra Dgc, sino que se reportó una disminución en la expresión de la fosfodiesterasa PdeK que explicaría el fenómeno observado.