Rol de la proteína codificada por el marco de lectura BAB2_0534 en la producción de melanina como un nuevo factor de virulencia en Brucella abortus 2308.

Abstract

Brucella abortus es una bacteria Gram negativa facultativa e intracelular, causante de brucelosis bovina y humana, una enfermedad zoonótica que es responsable de pérdidas económicas considerables para los propietarios de animales con destino comercial. El proceso de infección de Brucella no está claro del todo, contemplando el alto número de rutas que tiene para infectar, establecer su nicho replicativo y evadir la respuesta inmune del hospedador, logrando sobrevivir a la acción de especies reactivas de oxígeno en células profesionales presentadoras de antígenos como macrófagos. Este mecanismo de evasión se presenta también en otros organismos de vida intracelular como Cryptococcus neoformans, una levadura que por acción de proteínas multi cobre oxidasa, como las lacasas forman pigmentos de melanina, ambos elementos considerados factores de virulencia. Las melaninas son compuestos químicos aromáticos coloreados con una alta carga negativa, presentes en diversos organismos tanto plantas, hongos y bacterias (Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas spp., Bacillus subtilis, etc); y participan en el mecanismo defensivo contra antibióticos y estrés oxidativo, atenuando la acción de células del sistema inmune y participando activamente, en ciertos casos; en el cambio de polaridad de los macrófagos a M2, y también en el cambio metabólico de ellos hacia una metabolismo de Warburg. B. abortus posee múltiples factores de virulencia descritos, pero aún no están del todo claros. Este trabajo tiene como objetivo identificar la función de la proteína multi cobre oxidasa, codificada en el marco de lectura BAB2_0534 de B. abortus 2308; vincularla a procesos de crecimiento bacteriano, tolerancia al cobre y al estrés ambiental, siendo su producto génico un potencial factor de virulencia, así como también el pigmento melanina que se formaría como producto enzimático en presencia del sustrato L-DOPA. El producto génico de BAB2_0534 participaría tanto en la evasión de la respuesta inmune en células macrofágicas, como en el cambio de polaridad de macrófagos a M2.

Brucella abortus is a facultative, intracellular, gram-negative bacterium that causes bovine and human brucellosis, a zoonotic disease that is responsible for considerable economic losses for owners of commercial animals. The infection process of Brucella is not entirely clear, considering the high number of routes it has to infect, establish its replicative niche and evade the immune response of the host, managing to survive the action of reactive oxygen species in professional antigen-presenting cells such as macrophages. This evasion mechanism is also present in other organisms of intracellular life such as Cryptococcus neoformans, a yeast that by the action of multi-copper oxidase proteins, such as laccases, form melanin pigments, both elements considered virulence factors. Melanin are colored aromatic chemical compounds with a high negative charge, present in various organisms both plants, fungi and bacteria (Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas spp, Bacillus subtilis, etc); and participate in the defensive mechanism against antibiotics and oxidative stress, attenuating the action of immune system cells and actively participating, in certain cases, in the change of polarity of macrophages to M2, and also in the metabolic change of them to a Warburg metabolism. B. abortus has multiple virulence factors described, but they are still not entirely clear. This work aims to identify the function of the multi-copper oxidase protein, encoded in the reading frame BAB2_0534 of B. abortus 2308; to link it to bacterial growth processes, tolerance to copper and environmental stress, being its gene product a potential virulence factor, as well as the melanin pigment that would be formed as an enzymatic product in the presence of the L-DOPA substrate. The gene product of BAB2_0534 would participate in the evasion of the immune response in macrophage cells, as well as in the change of polarity of macrophages to M2.