El particionamiento sesgado de la bomba de eflujo de múltiples fármacos AcrAB-TolC subyace a la heterogeneidad fenotípica de larga duración

Los mecanismos moleculares que subyacen a la variación fenotípica en poblaciones bacterianas isogénicas siguen siendo poco comprendidos. Informamos que AcrAB-TolC, la principal bomba de eflujo de múltiples fármacos de Escherichia coli, exhibe un fuerte sesgo de particionamiento hacia los polos celulares viejos mediante un mecanismo de segregación mediado por la formación del complejo ternario AcrAB-TolC. Las células madre que heredan polos viejos son fenotípicamente distintas y muestran una mayor actividad de eflujo de fármacos en relación con las células hijas. En consecuencia, encontramos diferencias sistemáticas y de larga duración en el crecimiento entre las células madre e hijas en presencia de concentraciones de fármacos subinhibitorias. Un modelo simple para el particionamiento sesgado predice una estructura poblacional de fenotipos de larga duración y altamente heterogéneos. Este mecanismo directo de generar diferencias sostenidas en la tasa de crecimiento a concentraciones subinhibitorias de antibióticos tiene implicaciones para entender la aparición de resistencia a múltiples fármacos en bacterias.