La partición sesgada de la bomba de eflujo multidrogas AcrAB-TolC subyace a la heterogeneidad fenotípica de larga...

Área de la Ciencia:

• Fisiología bacteriana
• Microbiología molecular
• Dinámica de la población

Sus antecedentes:

• La variación fenotípica en las poblaciones bacterianas isogénicas no se comprende bien.
• Las bombas de eflujo multidrogas contribuyen a la resistencia a los antibióticos.
• La asimetría celular puede conducir a la divergencia fenotípica.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos moleculares de la variación fenotípica en Escherichia coli.
• Para aclarar el papel de la bomba de eflujo AcrAB-TolC en la generación de heterogeneidad celular.
• Comprender cómo el particionamiento de la bomba de eflujo afecta el crecimiento bacteriano y la resistencia a los medicamentos.

Principales métodos:

• Utilizó imágenes de células vivas y modelos matemáticos.
• Investigó el particionamiento de la bomba de eflujo AcrAB-TolC en Escherichia coli.
• Se analizaron las consecuencias fenotípicas de la segregación de la bomba de eflujo sesgada.

Principales resultados:

• La bomba de eflujo AcrAB-TolC exhibe un fuerte sesgo de partición hacia los polos celulares viejos a través de la formación de complejos ternarios.
• Las células madre que heredan viejos polos muestran una mayor actividad de eflujo de fármacos en comparación con las células hijas.
• Las diferencias de velocidad de crecimiento sistemáticas y sostenidas surgen entre las células madre y las hijas bajo concentraciones de antibióticos subinhibidores.

Conclusiones:

• La partición sesgada de la bomba de eflujo AcrAB-TolC genera fenotipos heterogéneos de larga duración dentro de las poblaciones bacterianas.
• Este mecanismo contribuye a las diferencias sostenidas en la tasa de crecimiento, incluso a niveles de antibióticos subinhibidores.
• Los hallazgos tienen implicaciones significativas para comprender el surgimiento y la persistencia de la resistencia a múltiples fármacos en las bacterias.