Staphylococcus aureus proveniente de infección crónica recupera la expresión de factores de virulencia luego de pasajes por sangre en un modelo murino de bacteriemia

Abstract

Staphylococcus aureus, un patógeno oportunista, es la principal causa de osteomielitis. Al ingresar al huésped, {S. aureus} microevoluciona y se adapta para la persistencia y cronicidad de la infección. Un rasgo adaptativo para persistir es la pérdida de expresión del gen {agr}, con reducción de virulencia y falta de expresión de polisacárido capsular (PC). Los mutantes de {agr} probablemente representan un callejón sin salida de la evolución en el sitio de infección, porque puede dificultarse su diseminación a través de la sangre y causar infecciones metastásicas. El objetivo de este trabajo fue determinar si existen mecanismos que le permitan a la bacteria recuperar la expresión de factores de virulencia bajo presión selectiva de ambientes hostiles como el torrente sanguíneo. Materiales y métodos La cepa HU-14 se aisló de un paciente de 34 años con un implante protésico en el fémur derecho. Es SCCmec tipo 1, Agr II, ST5, CC5 y Spa t149, pero su PC fue no tipificable (NT). Posee una inserción de IS256 en {agrC}, lo que hace que {agr} esté inactivo. HU-14 fue inoculado por via i.p. a ratones CF1. Los animales se sacrificaron a las 24 h y las bacterias se recuperaron de la sangre, se sembraron en placas de TSA y a las 24 h se reinyectaron en otros ratones. Este ciclo se repitió 7 veces. El aislamiento de {S. aureus} P3.1 se recuperó en el tercer ciclo. La producción de PC5 se evaluó mediante "colony inmunoblot" y la de estafiloxantina por espectrometría. La integridad de los principales reguladores se investigó mediante el análisis de secuencia de genoma completo obtenido por Illumina MiSeq. La expresión de RNAIII y otros reguladores principales se evaluó mediante qRT-PCR. La actividad de {sigB} se evaluó por qRT-PCR de {asp23}. Resultados P3.1 expresó PC5 con fenotipo estable. La amplificación por PCR del locus {agr} reveló que IS256 permanecía en {agrC}. Se demostró que ambas cepas no expresaban RNAIII, confirmando que el locus {agr} estaba inactivo. Las colonias de P3.1 en TSA se observaron altamente pigmentadas en comparación con HU-14 y sólo P3.1 produjo estafiloxantina. La evaluación de la expresión de {asp23} reveló que existe mayor actividad de {sigB} en la variante P3.1 en comparación con la cepa parental HU-14. Los niveles de producción de proteasa y hemolisina, así como el perfil de resistencia a los antibióticos de ambos aislamientos fueron idénticos. Conclusión Se demostró que un aislamiento clínico de {S. aureus} adaptado a la cronicidad, que no produce PC5 ni estafiloxantina, puede recuperar la producción de ambos caracteres {in vivo} después del pasaje por el torrente sanguíneo. Esa recuperación se asoció al aumento de la actividad de {sigB}. Así, la pérdida de expresión de PC sería un punto final de microevolución sólo en el sitio de infección. Dado que la expresión de PC se puede recuperar dentro del huésped a pesar que su mayor regulador continúa inactivo, nuestros hallazgos subrayan la importancia del PC como candidato a vacuna.