Mechanisms involved in bile resistance in lactobacillus reuteri, a probiotic bacteria

Lactobacillus (L.) reuteri CRL 1098 es una bacteria probiótica de probado efecto hipocolesterolemiante estrechamente relacionado con su actividad hidrolasa de sales biliares (HSB). La capacidad de L. reuteri para sobrevivir el pasaje a través del tracto intestinal y resistir los efectos tóxicos de los ácidos biliares (AB) es un factor clave para su función probiótica. El objetivo de este trabajo es revisar los aspectos más relevantes relacionados con la tolerancia a AB en esta cepa probiótica modelo.Utilizando técnicas fluorescentes se determinó que la acción deletérea de los AB en bacterias lácticas estaría estrechamente relacionada con la disipación de la fuerza protón motriz. La cepa CRL 1098 presentó elevada resistencia a AB siendo sólo sensible a altas concentraciones de ácido deoxicólico (ADC). Mediante estudios proteómicos se identificaron 25 proteínas diferencialmente expresadas cuando L. reuteri fue desafiado con ácido glicodeoxicólico (AGDC) y ADC. Se destaca la enzima citosina trifosfato (CTP) sintetasa, involucrada con la reparación del daño oxidativo del ADN y proteínas relacionadas con transcripción y traducción que fueron sobreexpresadas en presencia de AGDC y reprimidas en presencia de ADC, lo que explicaría la mayor toxicidad de este compuesto. Finalmente, se clonó y caracterizó el operón del gen hsb de CRL1098, lo que permitirá profundizar su influencia en la reducción de los niveles de colesterol sérico.Los resultados presentados en este trabajo proponen que los AB inducen una respuesta fisiológica compleja en L. reuteri y proporcionan nuevos conocimientos sobre los mecanismos implicados en la tolerancia a bilis en cepas probióticas.Lactobacillus (L.) reuteri CRL 1098 is a probiotic bacterium with a proven hypocholesterolemic effect, closely related to its bile salt hydrolase activity (BSH). The ability of L. reuteri to survive the passage through the intestinal tract and resist the toxic effects of bile acids (BA) is a key factor related to its probiotic function. The aim of this work is to review the main factors related to BA tolerance in this model probiotic strain. Using fluorescent techniques it was determined that the deleterious action of AB in lactic bacteria is closely related to the dissipation of proton motive force. The CRL 1098 strain shows high resistance to BA being only sensitive to high concentrations of deoxycholic acid (DCA). Using proteomic tools, 25 proteins differentially expressed in L. reuteri challenged with glyco-deoxycholic acid (GDCA) and DCA, were identified. The enzyme cytosine triphosphate (CTP) synthetase, involved in the repair of oxidative damage to DNA and three proteins related to the transcription and translation of proteins that were overexpressed in the presence of GDCA and repressed in the presence of DCA, are highlighted. These findings could explain the delayed growth of the cells challenged with DCA. Finally, the operon of the bsh gene of CRL1098 was cloned and characterized, which will allow deepening its influence in the reduction of serum cholesterol levels. The results presented in this work propose that AB induce a complex physiological response in L. reuteri and provide new insights into the mechanisms involved in bile tolerance in probiotic strains.Fil: Bustos, Ana Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Fadda, Silvina G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Font, Graciela Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Raya, Raul Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Taranto, Maria Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin