Efecto de la insulina humana sobre el crecimiento y expresión de proteínas celulares de Klebsiella pneumoniae aislada de pie diabético / Effect of human insulin on growth and cellular protein expression of Klebsiella pneumoniae isolated from diabetic foot infections

RESUMEN

Algunos microorganismos patógenos aumentan su proliferación al cultivarlos en presencia de insulina, por lo tanto, la hiperinsulinemia podría influir sobre las infecciones de pacientes diabéticos. En este trabajo se determinó el efecto de la insulina sobre el crecimiento y expresión de proteínas celulares de Klebsiella pneumoniae aislada de pie diabético. Las bacterias se cultivaron en medio Luria-Bertani en presencia o en ausencia de insulina humana. El crecimiento se determinó midiendo la DO600 de los cultivos hasta alcanzar la fase estacionaria; se colectaron bacterias a diferentes tiempos para extraer sus proteínas celulares (extractos) y analizarlas mediante electroforesis en geles de poliacrilamida-SDS y densitometría cuantitativa. En presencia de insulina (0,5 U/mL) el crecimiento bacteriano se incrementó en 40% respecto al control en las fases logarítmica temprana y media. Todos los perfiles electroforéticos de los extractos mostraron 27 bandas polipeptídicas (rango 150-9 kDa). La expresión del 41% de estas bandas aumentó en los extractos de las bacterias cultivadas con insulina, respecto a los controles, mientras que la expresión del 22% disminuyó. Los resultados indicaron que la insulina incrementó la proliferación y moduló la expresión genética de K. pneumoniae, sugiriendo que la hiperinsulinemia podría favorecer la severidad de infecciones en pacientes diabéticos.

ABSTRACT

Some pathogens increase their proliferation when cultured in the presence of insulin, therefore, hyperinsulinemia may influence diabetic infections. In this work we determine the effect of insulin on growth and cellular protein expression from Klebsiella pneumoniae isolated from diabetic foot infections. Bacteria were grown in Luria-Bertani medium in the presence and absence of human insulin. Growth was determined by measuring OD600 of the cultures until reached the stationary phase. In order to extract cellular proteins, bacteria were collected at different times to obtain extracts that were analyzed by electrophoresis on SDS-polyacrylamide gels and quantitative densitometry. In the presence of insulin (0.5 U/mL) bacterial growth increased by 40% compared with control in the early and middle logarithmic phase. All electrophoretic profiles of the extracts showed 27 polypeptide bands (range 150-9 kDa). The expression of 41% of these bands increased in extracts from bacteria grown with insulin when compared with controls, whereas protein expression decreased by 22%. The results indicated that insulin increased K. pneumoniae proliferation and modulated gene expression, suggesting that hyperinsulinemia could contribute to the severity of the infections in diabetic patients.