Estudio de la expresión diferencial de proteínas de bacterias periodontales mediante herramientas proteómicas

  1. Potupa, Oksana
Supervised by:
  1. Elena Figuero Ruiz Director
  2. Mariano Sanz Alonso Director

Defence university: Universidad Complutense de Madrid

Fecha de defensa: 02 February 2021

Committee:
  1. Rebeca María Mar Alonso Monge Chair
  2. Bettina María Alonso Álvarez Secretary
  3. Andrés Pascual Committee member
  4. Pilar Baca García Committee member
  5. Miguel Viñas Ciordia Committee member

Type: Thesis

Abstract

Antecedentes y objetivos La periodontitis es una enfermedad inflamatoria crónica multifactorial asociada con biopelícula disbiótica y caracterizada por la destrucción progresiva del aparato de soporte de los dientes. La mayoría de los microorganismos que colonizan la cavidad bucal son compatibles con la salud periodontal, pero hay patobiontes específicos que han mostrado patogenicidad al alterar la tolerancia inmune del huésped, causando una inflamación crónica en los tejidos periodontales que conduce a los cambios destructivos en el tejido conectivo y óseo que caracterizan a la periodontitis. Las tres bacterias A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum y P. gingivalis han sido asociadas como patógenos periodontales, desempeñando un importante papel etiológico en el inicio y progresión de la periodontitis. Cuando las bacterias adquieren un modo de crecimiento en biopelícula, los microorganismos muestran una mayor virulencia, un aumento en la resistencia a compuestos antimicrobianos y una mayor respuesta al estrés ambiental, lo que puede alterar los mecanismos de respuesta inmunológica del huésped. Además, existe evidencia científica sobre el distinto comportamiento de bacterias de la misma especie, sobre todo en cuanto a su expresión proteica, dependiendo que su crecimiento se desarrolle en forma planctónica o formando la biopelícula. Sin embargo, existen muy escasas investigaciones de proteomas diferenciales (biopelícula versus planctónico) en bacterias orales. Por lo tanto, sería interesante el estudio de las proteínas que se expresan diferencialmente cuando las principales bacterias periodontopatógenicas forman biopelícula. Estos hallazgos facilitarían la búsqueda de posibles dianas tanto preventivas como terapeúticas, si se permite inhibir o bloquear la incorporación de bacterianas patógenas a la placa bacteriana. Resultados y discusión El conjunto de experimentos realizados en los estudios han servido para la identificación y el análisis del proteoma de tres bacterias orales relacionadas con la periodontitis (A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, P. gingivalis), a través de la comparación en estado planctónico frente al de biopelícula monoespecie. Nuestra hipótesis resultó ser verdadera, cada de las bacterias ha mostrado un perfil de expresión diferencial, dependiendo del su modo de crecimiento. Y las proteínas identificadas han pertenecido a diferentes grupos de proteínas, entre ellos las proteínas relacionadas con el metabolismo, transporte, y la membrana externa. Proteínas del metabolismo en las tres bacterias periodontales estaban reprimidas, esto es consistente con la reducida actividad metabólica y con la reducida tasa de crecimiento que ocurre en las biopelículas maduras. Las bacterias que forman biopelículas son más virulentas que cuando crecen en el estado planctónico por lo tanto expresión de las proteínas de virulencia, membrana externa, chaperonas estaban evaluadas. Las proteínas de la membrana externa de la biopelicula de F. nucleatum estaban reprimidos, en A. actinomycetemcomitans se demostró el comportamiento contrario es decir, sobreexpresión de las proteínas de la membrana externa. Esto puede explicarse por el papel diferente de las proteínas de la membrana externa de F.nucleatum que actúan como proteínas receptoras para la agregación conjunta con otros patógenos orales como P. gingivalis. Dado que estas condiciones experimentales implican el crecimiento de una biopelícula monoespecie la falta de coagregación con otras especies bacterianas puede haber reprimido la expresión de estas proteínas. Esto también es una posible explicación de proteínas reprimidas de la membrana externa de P. gingivalis, es el hecho de que unas de las propiedades más destacables de P. gingivalis, es que su patogenicidad se expresa sólo en comunidades microbianas mixtas. Conclusión: El proteoma de bacterias periodontales exhibió perfiles de expresión diferencial cuando se cultivaron en la biopelícula.