Supervivencia anaeróbica a largo plazo del patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa a través de la fermentación de piruvato

La desnitrificación y la fermentación de arginina son procesos metabólicos centrales llevados a cabo por el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa durante la formación de biofilm e infección de los pulmones de pacientes con fibrosis quística. Búsquedas a todo el genoma para componentes adicionales del metabolismo anaeróbico identificaron genes potenciales para la lactato deshidrogenasa NADH dependiente de metabolización de piruvato (ldhA), fosfoacetilasa (pta) y quinasa de acetato (ackA). Si bien la fermentación de piruvato por sí sola no sustenta un crecimiento anaeróbico significativo de P. aeruginosa, proporciona a la bacteria la capacidad metabólica para la supervivencia a largo plazo de hasta 18 días. La conversión detectada de piruvato a lactato y acetato depende de la presencia de los loci intactos ldhA y ackA-pta, respectivamente. Los estudios de microarray de ADN en combinación con análisis de fusión de genes reporteros y mediciones de actividad enzimática demostraron la inducción anaeróbica dependiente de anr e ihfA del promotor ackA-pta. Se localizaron posibles sitios de unión para Anr y factores de integración del hospedador. Se encontró que la supervivencia anaeróbica a largo plazo dependiente de piruvato se reduce significativamente en mutantes anr e ihfA. No se observó una regulación obvia de ldhA por la tensión de oxígeno. La fermentación de piruvato es dependiente del pH. La respiración de nitrato abolió la fermentación de piruvato, mientras que la fermentación de arginina ocurre independientemente de la utilización de piruvato.