(p) ppGpp controla la persistencia bacteriana mediante la inducción estocástica de la actividad toxina-antitoxina

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Fisiología bacteriana fisiología bacteriana.
• Resistencia a los antibióticos La resistencia a los antibióticos es la resistencia a los antibióticos.

Sus antecedentes:

• La persistencia es un factor clave en la resistencia a los antibióticos, lo que permite la supervivencia bacteriana bajo la presión de los medicamentos.
• Los mecanismos subyacentes de la persistencia en las bacterias de tipo silvestre, particularmente el papel del crecimiento lento, siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar si el crecimiento lento en un subconjunto de células contribuye al fenotipo de persistencia en el tipo salvaje de Escherichia coli.
• Aclarar las vías reguladoras que rigen la entrada estocástica en el estado de crecimiento lento y tolerancia a múltiples fármacos.

Principales métodos:

• Análisis estocástico de las poblaciones de Escherichia coli de tipo salvaje durante el crecimiento exponencial.
• Investigación de las funciones de (p) p p Gpp, Lon proteasa, polifosfato inorgánico y sistemas toxina-antitoxina en la regulación de la persistencia.
• Medición de los niveles de (p) ppGpp y su correlación con el crecimiento lento y la tolerancia a múltiples fármacos.

Principales resultados:

• Las células raras dentro de las poblaciones de E. coli de tipo salvaje de crecimiento exponencial entran estocásticamente en un estado de crecimiento lento.
• Estas células de crecimiento lento exhiben tolerancia a múltiples fármacos y conservan la capacidad de resucitarse.
• El fenotipo de persistencia es jerárquicamente dependiente de los sistemas (p) ppGpp, Lon proteasa, polifosfato inorgánico y toxina-antitoxina.
• Las variaciones estocásticas en los niveles de (p) ppGpp impulsan la transición al crecimiento lento y la persistencia.

Conclusiones:

• El crecimiento lento es un determinante crítico del fenotipo de persistencia en el tipo salvaje de E. coli.
• Una cascada reguladora que involucra (p) ppGpp, polifosfato inorgánico y Lon proteasa activa los loci toxina-antitoxina para inducir un crecimiento lento y persistencia.
• Comprender estos mecanismos ofrece objetivos potenciales para combatir la resistencia a los antibióticos.