Persistencia dinámica de las micobacterias estresadas por los antibióticos

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Fisiología bacteriana fisiología bacteriana.
• La resistencia a los antimicrobianos se ha desarrollado.

Sus antecedentes:

• El tratamiento con antibióticos a menudo deja una pequeña fracción de células bacterianas sobrevivientes, conocidas como persistentes.
• Históricamente se pensaba que las persistentes eran células que no se dividían o que se dividían lentamente.
• Los mecanismos subyacentes a la persistencia bacteriana aún no se comprenden por completo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los mecanismos de persistencia de Mycobacterium smegmatis durante la exposición a la isoniazida (INH).
• Para caracterizar la división celular y la dinámica de muerte de las células persistentes.
• Para explorar el papel de la catalasa-peroxidasa (KatG) en la persistencia inducida por el INH.

Principales métodos:

• Se utilizaron cultivos microfluídicos y microscopía time-lapse para observar las células individuales de Mycobacterium smegmatis.
• División celular cuantificada, tasas de mortalidad y expresión génica de la catalasa-peroxidasa (KatG).
• Analizó la correlación entre la expresión de KatG, la división celular y la supervivencia.

Principales resultados:

• Mycobacterium smegmatis persiste, se divide activamente y muere, manteniendo un tamaño de población estable.
• La expresión de la catalasa-peroxidasa (KatG), el activador de la INH, se produjo en los pulsos estocásticos.
• La pulsación poco frecuente de KatG se correlacionó negativamente con la supervivencia celular, lo que sugiere un papel en la persistencia.
• El pulso correlacionado de KatG y la muerte entre células hermanas indicaron posibles influencias epigenéticas.

Conclusiones:

• La persistencia bacteriana es un proceso dinámico que implica una división celular equilibrada y la muerte, no sólo la latencia.
• La activación estocástica de KatG influye en la supervivencia de Mycobacterium smegmatis durante el tratamiento con INH.
• Los mecanismos epigenéticos pueden desempeñar un papel en la regulación del comportamiento celular persistente y la adaptación a los antibióticos.