RESUMEN
Abstract Proteus mirabilis (P. mirabilis) is a common etiological agent of urinary tract infec-tions, particularly those associated with catheterization. P. mirabilis efficiently forms biofilms on different surfaces and shows a multicellular behavior called 'swarming', mediated by flagella. To date, the role of flagella in P. mirabilis biofilm formation has been under debate. In this study, we assessed the role of P. mirabilis flagella in biofilm formation using an isogenic allelic replacement mutant unable to express flagellin. Different approaches were used, such as the evaluation of cell surface hydrophobicity, bacterial motility and migration across catheter sections, measurements of biofilm biomass and biofilm dynamics by immunofluorescence and confocal microscopy in static and flow models. Our findings indicate that P. mirabilis flagella play a role in biofilm formation, although their lack does not completely avoid biofilm genera-tion. Our data suggest that impairment of flagellar function can contribute to biofilm prevention in the context of strategies focused on particular bacterial targets.
Resumen Proteus mirabilis (P mirabilis) es un agente etiológico común de infecciones del tracto urinario, en particular de aquellas asociadas con cateterización. P. mirabilis forma biofilms eficientemente en diferentes superficies y muestra un comportamiento multicelular llamado swarming, mediado por flagelos. Hasta el momento, el papel de los flagelos en la formación de biofilms de P. mirabilis ha estado en discusión. En este estudio, se evaluó el papel de los flagelos de P. mirabilis en la formación de biofilms, utilizando una mutante isogénica generada por reemplazo alélico, incapaz de expresar flagelina. Se utilizaron diferentes enfoques, como la evaluación de la hidrofobicidad de la superficie celular, de la movilidad y la migración bacteriana sobre secciones de catéteres y medidas de biomasa y de la dinámica del biofilm mediante inmunofluorescencia y microscopia confocal, tanto en modelos estáticos como de flujo. Nuestros hallazgos indican que los flagelos de P. mirabilis desempeñan un papel en la formación de biofilms, aunque su falta no suprime por completo su generación. Asimismo, evidencian que la interferencia de la función flagelar puede contribuir a evitar la formación de biofilms en el contexto de estrategias centradas en blancos bacterianos particulares.
RESUMEN
Resumen: Introducción. La variante monofásica (1,4,[5],12:i:-) de Salmonella Typhimurium ocupa los primeros lugares en los programas de vigilancia de Salmonella a nivel mundial. En Colombia, Salmonella enterica variante monofásica alcanza el cuarto lugar en cuanto a los aislamientos clínicos recuperados por medio de la vigilancia por laboratorio del Grupo de Microbiología del Instituto Nacional de Salud, pero se desconoce si dichos aislamientos están relacionados con la variante monofásica de Typhimurium que circula a nivel global, y con sus características genéticas y fenotípicas. Objetivo. Caracterizar los aislamientos de Salmonella monofásica recuperados en Colombia entre el 2015 y el 2018 por el Grupo de Microbiología del Instituto Nacional de Salud. Materiales y métodos. Se analizaron 286 aislamientos clínicos de Salmonella enterica variante monofásica mediante PCR o secuenciación del genoma completo (Whole Genome Sequencing, WGS) para confirmar si correspondían a Salmonella Typhimurium variante monofásica, en tanto que, en 54 aislamientos, se determinó la estructura genética del operón que codifica la segunda fase flagelar y, en 23, se evaluó la motilidad, el crecimiento y la expresión de las proteínas de membrana externa. Resultados. El 61 % (n=174) de los aislamientos de Salmonella monofásica correspondió a Salmonella Typhimurium serovar monofásico. El 64,8 % (n=35/54) se relacionó con el clon europeo-español y, el 13 % (n=7/54), con el estadounidense. En dos aislamientos de orina se encontró una diferencia significativa en la motilidad y el crecimiento, así como ausencia de la porina OmpD en medio mínimo M9. Conclusiones. En el periodo de estudio, circuló en Colombia la variante monofásica de Salmonella Typhimurium relacionada con el clon europeo-español, y se registró ausencia total del operón fljAB. Los resultados evidenciaron cambios fenotípicos en los aislamientos provenientes de muestras de orina que sugieren adaptación en procesos invasivos.
Abstract: Introduction. The Salmonella Typhimurium monophasic variant (1,4,[5],12:i:-) is currently the most commonly detected variant in Salmonella surveillance programs worldwide. In Colombia, the Salmonella enterica monophasic variant is the fourth most common clinical isolate recovered through the laboratory surveillance of the Grupo de Microbiología from the Instituto Nacional de Salud; however, it is unknown whether these isolates are closely related to the monophasic Typhimurium variant, which circulates globally, and their genetic and phenotypic characteristics have not been reported. Objective. To characterize monophasic Salmonella enterica isolates identified in Colombia from 2015 to 2018 by the Instituto Nacional de Salud. Materials and methods. Two hundred eighty-six clinical isolates of the monophasic Salmonella enterica variant were analyzed by PCR or whole-genome sequencing to confirm whether they corresponded to the Salmonella Typhimurium monophasic variant while the genetic structure of the operon encoding the second flagellar phase was determined in 54 isolates. Motility, growth, and expression of the outer membrane proteins were evaluated in 23 isolates. Results. During the study period in Colombia, 61% (n=174) of Salmonella monophasic isolates belonged to Salmonella Typhimurium serovar monophasic (1,4,[5],12:i-). Of these, 64.8% (n=35/54) were related to the European/Spanish clone and 13% (n=7/54) to the U.S. clone. Two isolates recovered from urine samples showed differences in motility, growth, and the absence of the OmpD porin in M9 minimal medium. Conclusions. Most of the monophasic Salmonella Typhimurium variants that have circulated in Colombia since 2015 lacked the second phase of operon fljAB, which is related to the European/Spanish clone. The results evidenced phenotypic changes in urine samples suggesting bacterial adaptation in the case of these invasive samples.