Cambios en la composicion lipidica de Pseudomonas putida A (ATCC 12633) inducidos por compuestos de amonio cuaternario sinteticos y su relacion con la capacidad de biodegradar estos compuestos

Abstract

Pseudomonas putida A (ATCC 12633) es un microorganismo de interés biotecnológico que utiliza el detergente catiónico Br-tetradeciltrimetilamonio (TDTMA) como fuente de carbono, nitrógeno y energía. En esta cepa bacteriana, la tolerancia y respuesta al estrés generado por la presencia del detergente en el medio involucra cambios cuantitativos en el contenido de sus fosfolípidos de membrana, con incremento de ácido fosfatídico y fosfatidilglicerol (PG) y disminución de cardiolipina (CL). Con el propósito de ampliar el conocimiento del papel que cumplen los fosfolípidos aniónicos en la respuesta bacteriana al detergente, en este trabajo se identificaron dos genes, cls y cls2, que codifican para cadiolipina sintasas (Cls) activas. Ambos productos génicos catalizan la síntesis de CL a través de la condensación de dos moléculas de PG. El análisis de cepas mutantes afectadas en uno u otro gen, reveló que la inactivación de uno de los genes puede ser compensada totalmente por la actividad del producto génico del otro gen y viceversa. Sólo la inactivación simultánea de ambos genes conduce a la obtención de una cepa doble mutante que muestra una marcada reducción en el contenido de CL, 60 % menos que la cantidad registrada en la cepa salvaje. Acompañando este cambio, se detecta una disminución del 40 % en el contenido de ácidos grasos insaturados (AGI) y, consecuentemente, la membrana de la cepa mutante es más rígida que la de la cepa parental. Los muy bajos niveles de CL detectados en la cepa doble mutante son sintetizados por una tercera actividad Cls que utiliza como sustratos PG y fosfatidiletanolamina y que es activa sólo si se encuentran inactivas Cls y Cls2 El TDTMA ejerce un efecto fluidificante sobre las membranas bacterianas y P. putida A (ATCC 12633) contrarresta este efecto no sólo modificando el contenido de fosfolípidos aniónicos sino, además, disminuyendo el contenido de los AGI de sus fosfolípidos, lo que se refleja en un aumento de la rigidez de membrana. Sin embargo, células de P. putida con muy bajo contenido de CL en sus membranas son incapaces de tolerar el efecto fluidificante del detergente, lo que se refleja en una reducida viabilidad celular en presencia del mismo Dado que este efecto se revierte con la incorporación a las células de CL agregada exógenamente al medio, se concluye que son necesarios ciertos niveles de CL para garantizar la estabilidad y la funcionalidad de la membrana bacteriana y tolerar el efecto bactericida generado por el detergente En su conjunto, los resultados obtenidos permiten plantear que la respuesta de P. putida A (ATCC 12633) frente al estrés generado por el detergente catiónico TDTMA es un fenómeno multifactorial que implica, a nivel de membrana, modificaciones en el contenido de fosfolípidos aniónicos y de ácidos grasos específicos y donde CL juega un papel significativo y necesario que le permite a las células contrarrestar el efecto fluidificante que ejerce el detergente sobre las membranas.