Interacción de la proteína TcdE y la toxina B intracelular de genotipos epidémicas de Clostridiodes difficile

Carlos Quesada-Gómez; Gabriela

doi:10.17533/udea.hm.v16n1a03

Autores

Carlos Quesada-Gómez Facultad de Microbiología y Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales, Universidad de Costa Rica. https://orcid.org/0000-0002-2293-8257
Gabriela Universidad de Costa Rica

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.hm.v16n1a03

Palavras-chave:

TcdB, TcdE, toxinas bacterianas, Clostridiodes difficile

Resumo

Introdução: o Clostridioides difficile é um bacilo anaeróbico esporulado que causa diarreia, especialmente em pacientes hospitalizados sob tratamento com antibióticos. Os genótipos hipervirulentos, como o NAP1/RT027 e o NAP1/RT019, se destacam e estão associados a surtos globais devido à sua capacidade de hiperprodução de toxinas e ao aumento da esporulação. Objetivo: determinar se há uma interação bioquímica entre a TcdE e a TcdB intracelular e avaliar sua possível função nos mecanismos de secreção de toxina em cepas epidêmicas de C. difficile. Metodologia: Os lisados bacterianos dos genótipos NAP1/RT027 e NAP1/RT019 foram analisados por western blot. A TcdE foi expressa e purificada a partir da cepa nativa ou do tipo selvagem (wt) em E. coli T7 lysY/Iq e, em seguida, acoplada a uma matriz de sepharose para ensaios de co-imunoprecipitação com a TcdB. A cepa ATCC® 700057 foi usada como controle. Resultados: a TcdB intracelular foi detectada em genótipos hipervirulentos, mas não na cepa de controle. A purificação da TcdE_wt foi bem-sucedida e, embora nas condições avaliadas não tenha sido observada nenhuma co-imunoprecipitação, foi detectada uma leve interação entre a TcdB intracelular e a TcdE. Conclusões: Foi confirmado que as cepas epidêmicas de C. difficile não apenas produzem mais toxinas intracelularmente, mas também apresentam uma leve interação com a TcdE. Propõe-se estender o estudo a outras isoformas de TcdE e subtipos de TcdB para entender melhor suas funções na secreção de toxinas.

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Referências

[1]. Kordus SL, Thomas AK, Lacy DB. Clostridioides difficile toxins: mechanisms of action and antitoxin therapeutics. Nat Rev Microbiol. 2022;20:285–298. https://doi.org/10.1038/s41579-021-00660-2

[2]. Monot M, Eckert C, Lemire A, Hamiot A, Dubois T, Tessier C, et al. Clostridium difficile: New Insights into the Evolution of the Pathogenicity Locus. Sci Rep. 2015;5:15023. https://doi.org/10.1038/srep15023

[3]. Govind R, Fitzwater L, Nichols R. Observations on the role of TcdE isoforms in Clostridium difficile toxin secretion. J Bacteriol. 2015;195(15):2600-2609. https://doi.org/10.1128/JB.00224-15

[4]. Martin-Verstraete I, Peltier J, Dupuy B. The regulatory networks that control Clostridium difficile toxin synthesis. Toxins. 2016;8(5):153. https://doi.org/10.3390/toxins8050153

[5]. Tan KS, Wee BY, Song KP. Evidence for holin function of tcdE gene in the pathogenicity of Clostridium difficile. J Med Microbiol. 2001;50(7):613-9. https://doi.org/10.1099/0022-1317-50-7-613

[6]. Govind R, Dupuy B. Secretion of Clostridium difficile toxins A and B requires the holin-like protein TcdE. PLoS pathogens. 2012;8(6):e1002727. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002727

[7]. Reddy BL, Saier Jr MH. Topological and phylogenetic analyses of bacterial holin families and superfamilies. Biochimica Biophysica Acta. 2013;1828(11):2654-71. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2013.07.004

[8]. Kempher ML, Shadid TM, Larabee JL, Ballard JD. A sequence invariable region in TcdB2 is required for toxin escape from Clostridioides difficile. J Bacteriol. 2024;18:e00096-24. https://doi.org/10.1128/jb.00096-24

[9]. Olling A, Seehase S, Minton NP, Tatge H, Schröter S, Kohlscheen S, et al. Release of TcdA and TcdB from Clostridium difficile cdi 630 is not affected by functional inactivation of the tcdE gene. Microbial pathogenesis. 2012;52(1):92-100. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2011.10.009

[10]. Hundsberger T, Braun V, Weidmann M, Leukel P, Sauerborn M, Von Eichel‐Streiber C. Transcription analysis of the genes tcdA‐E of the pathogenicity locus of Clostridium difficile. Euro J Biochem. 1997;244(3):735-42. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1997.t01-1-00735.x

[11]. Cartman ST, Heap JT, Kuehne SA, Cockayne A, Minton NP. The emergence of ‘hypervirulence’ in Clostridium difficile. Int J Med Microbiol. 2010;300(6):387-95. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2019.09.004

[12]. Merrigan M, Venugopal A, Mallozzi M, Roxas B, Viswanathan VK, Johnson S, et al. Human hypervirulent Clostridium difficile strains exhibit increased sporulation as well as robust toxin production. J Bacteriol. 2010;192(19):4904-11. https://doi.org/10.1128/jb.00445-10

[13]. Quesada-Gómez C, López-Ureña D, Acuña-Amador L, Villalobos-Zúñiga M, Du T, Freire R, et al. Emergence of an outbreak-associated Clostridium difficile variant with increased virulence. J Clinic Microbiol. 2015;53(4):1216-26. https://doi.org/10.1128/JCM.03058-14

[14]. Badilla-Jiménez I, Quesada-Gómez C. Detección de toxinas A y B intracelulares en genotipos epidémicos de Clostridiodes difficile. Hechos Microbiológicos. 2021;12(1):11-7. https://doi.org/10.17533/10.17533/udea.hm.v12n1a02

[15]. Lanis JM, Hightower LD, Shen A, Ballard JD. TcdB from hypervirulent Clostridium difficile exhibits increased efficiency of autoprocessing. Mol Microbiol. 2012;84(1):66-76. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2012.08009.x

[16]. Bolanos-Garcia VM, Davies OR. Structural analysis and classification of native proteins from E. coli commonly co-purified by immobilised metal affinity chromatography. Biochimica Biophysica Acta. 2006;1760(9):1304-13. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2006.03.027

[17]. Govind R, Dupuy B. Secretion of Clostridium difficile Toxins A and B Requires the Holin-like Protein TcdE. PLOS Pathogens 2012;8(6); e1002727. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002727

[18]. Tian S, Xiong X, Zeng J, Wang S, Tremblay BJ, et al. Identification of TFPI as a receptor reveals recombination-driven receptor switching in Clostridioides difficile toxin B variants. Nature Comm. 2022;13(1):6786. https://doi.org/10.1038/s41467-022-33964-9

[19]. Mondhe M, Chessher A, Kuehne SA, Minton NP, Heap JT. The Clostridioides difficile cell wall protein CwpV mediates phase-variable adhesion to host cells. J Biol Chem. 2021;296:100926. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100926.

[20]. Hargreaves KR, Thanki AM, Blakely GW, Clokie MRJ. Phylogenomics of 8,839 Clostridioides difficile genomes reveals recombination-driven evolution and diversification of toxin A and B. PLoS Pathog. 2021;17(1):e1009181. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009181.