Caracterización de la respuesta a estrés osmótico en Lactobacillus casei : rol del sistema proteolítico

Lactobacillus casei es una bacteria que desde larga data ha sido empleada por el hombre en procesos fermentativos para la producción de quesos y chacinados y en los últimos años ha adquirido gran relevancia por su uso como probiótico. Durante los procesos mencionados y en el tracto gastrointestinal, Lb casei es sometida a diferentes tipos de estrés, entre ellos el estrés osmótico. El objetivo de este trabajo fue estudiar las modificaciones genéticas, fisiológicas y estructurales de este microorganismo cuando es sometido a un estrés hipersalino, priorizando el estudio de las actividades relacionadas con los procesos de elaboración de alimentos. En esta tesis se demostró que además de los solutos osmocompatibles generales glicín betaína y camitina, di y tripétidos pueden aumentar la osmotolerancia de Lb casei. Además de estimular el crecimiento en un medio hiperosmótico lograron restituir el grado de superenrollamiento del ADN (recuperación del linking number) de modo análogo a la camitina. La construcción y el análisis de una mutante deficiente en el transporte de di-tripéptidos, dtpT, mostró que aquellos péptidos que no son transportados eficientemente no ejercen osmoprotección, mientras que sí lo ejercen aquellos que son transportados de manera eficiente. Así mismo, se describió la pérdida de la represión ejercida por péptidos en las actividades de PrtP y Per , dos de las enzimas principales del sistema proteolítico y principales proveedoras de péptidos en el extracelular e intracelular respectivamente. En el caso de PrtP, se pudo demostrar que el aumento de la actividad se debe a una pérdida de la represión a nivel transcripcional. La demostración de la interacción de CodY (que había sido postulado como el efector de la represión por péptidos de varios componentes del sistema proteolítico en Lactococcus lactis) de Lb casei con la región promotora de prtP apunta a que ésta proteína reguladora mediaría la pérdida de represión en medio hiperosmótico. En un medio carente de péptidos y en alta sal, en cambio, la elevada actividad de PrtP se debe a un aumento de la velocidad máxima de la enzima durante el crecimiento en alta sal y no a un aumento de la actividad transcripcional. Dado que PrtP se encuentra anclada a la pared celular, la modificación de la actividad de la enzima podría ser consecuencia de modificaciones en el entorno de la proteína. Se describió una sensibilidad diferencial a la lisis y a antibióticos que actúan a nivel de envolturas en células provenientes de un medio con alta sal. El aumento de la sensibilidad a la lisis se debe directamente a alteraciones de la pared, ya que el mismo efecto se observó al emplear paredes purificadas. El análisis de las fotografias de microscopía electrónica reveló un aumento en el tamaño de las células crecidas en alta sal y claras diferencias en la pared de la misma. De estos resultados, se desprende la posibilidad de emplear el precrecimiento en NaCl como un método para facilitar la lisis de un microorganismo que normalmente es resistente a la misma. Los resultados obtenidos en esta tesis, contribuyen al conocimiento de la fisiología de bacterias lácticas en presencia de un efector de estrés que normalmente se encuentra durante los procesos en los que estos microorganismos participan