Revista de Bacteriología y Parasitología

Abstracto

La cápsula contribuye a la transmigración de aislados de meningitis por Streptococcus pneumoniae serotipo 7F a través de modelos complejos de barrera hematoencefálica

Elena Fuchs, Christopher Untucht, Manfred Rohde, Michael Steinert y Simone Bergmann

Streptococcus pneumoniae es un patógeno oportunista que pertenece a los agentes etiológicos más comunes de enfermedades locales y sistémicas en humanos. En pacientes inmunodeprimidos, los neumococos se infiltran en las meninges y causan una inflamación potencialmente mortal. Recientemente, hemos establecido un modelo de barrera hematoencefálica (BHE) basado en transwell con células endoteliales y astrocitos humanos que proporciona una herramienta confiable para estudiar los mecanismos de patogénesis de la transmigración bacteriana y parasitaria de la barrera celular entre el sistema vascular y el tejido cerebral. Aplicamos este modelo con el objetivo de estudiar el papel de la cápsula de polisacáridos de un aislado clínico de un paciente con meningitis identificado como un neumococo de serotipo 7F altamente virulento. Después de la optimización del procedimiento de transformación para este aislado clínico, eliminamos con éxito el locus del gen de la cápsula y confirmamos la pérdida de la expresión de la cápsula mediante hibridación Southern blot y visualización microscópica electrónica. En consonancia con el efecto inhibidor ya descrito de los polisacáridos capsulares sobre la fagocitosis por parte de los macrófagos, la cepa del serotipo 7F fue endocitada de manera más eficiente por los monocitos humanos (U937) que el mutante deficiente en cápsula correspondiente. Los análisis de infección utilizando el modelo BHE con el aislado de tipo salvaje del serotipo 7F y la cepa mutante demostraron una actividad de transmigración significativamente reducida del serotipo 7F deficiente en cápsula. Estos resultados se confirmaron además mediante la infección de un segundo modelo de barrera hematoencefálica utilizando células endoteliales microvasculares del cerebro humano (HBMEC). Curiosamente, una colección de cepas del serotipo 7F aisladas del líquido cefalorraquídeo o de la sangre de niños que sufrían meningitis reveló una mayor capacidad de transmigración, como se observó en estudios de infección comparables con el aislado del serotipo 7F derivado de una colonización no invasiva. Estos datos arrojan nueva luz sobre el papel de la cápsula neumocócica en el proceso de infección invasiva de los tejidos cerebrales y subrayan la necesidad de modelos de infección adecuados para dilucidar la diversidad de aislamientos clínicos altamente virulentos.