Burkholderia gladioli es una especie de bacteria aerobia gramnegativa con forma de bastón [1] que causa enfermedades tanto en humanos como en plantas. También puede vivir en simbiosis con plantas y hongos [2] y se encuentra en el suelo, el agua, la rizosfera y en el microbioma de muchos animales. Anteriormente se conocía como Pseudomonas marginata .
Burkholderia gladioli sintetiza varias sustancias inhibidoras, entre ellas gladiolina , ácido bongkrek , enaciloxina y toxoflavina . [3] [4] [5] [6] Esas moléculas podrían participar en interacciones antagónicas con otros microbios en el entorno donde crecen. [7] Una patovariedad , que crece en la pulpa de coco , produce la toxina ácido bongkrek que altera las mitocondrias y que puede causar envenenamiento fatal en humanos.
Los miembros del género Burkholderia se clasificaban anteriormente como Pseudomonas , pero Burkholderia fue uno de los siete géneros que surgieron cuando Pseudomonas se dividió en función de las diferencias de ARNr . [8] Burkholderia gladioli está estrechamente relacionada con un miembro del complejo Burkholderia cepacia y a menudo se la confunde con él . Esto incluye diez especies estrechamente relacionadas, que son todas patógenas de plantas.
Burkholderia gladioli se divide en varios patovares : [9]
El género Burkholderia debe su nombre al científico Walter H. Burkholder , quien descubrió un organismo vinculado a enfermedades en la piel de las cebollas. [11]
Gladiolos se refiere al género de plantas Gladiolus , que se cultiva de forma ornamental en todo el mundo y donde el hongo puede causar podredumbre. [12] La flor se llama gladiolo "pequeña espada" de gladius "espada", debido a la forma de las hojas.
Burkholderia son bacilos móviles, Gram negativos, que pueden ser rectos o ligeramente curvados. Son aeróbicos, catalasa positivos, ureasa positivos, no formadores de esporas. Crecen en agar MacConkey , pero no fermentan la lactosa. Burkholderia gladioli se puede distinguir de otras Burkholderia porque es oxidasa negativa [1] B. gladioli es indol negativo, nitrato negativo y descarboxilación de lisina negativa. [13]
A nivel molecular, la PCR puede utilizarse para distinguir entre las diferentes especies de Burkholderia . Según Furuya et al., el gen del ARN ribosómico está altamente conservado y distribuido universalmente en todos los seres vivos, y por lo tanto, la diferencia en las secuencias de ADN entre los genes del ARNr 16S y 23S puede utilizarse para diferenciar entre las especies. [14]
Los cebadores utilizados para la amplificación de la región 16S a 23S en el genoma de B. gladioli son los siguientes: GLA-f 5'-(CGAGCTAATACCGCGAAA)-3' y GLA-r 5'-(AGACTCGAGTCAACTGA)-3'. El uso de estos cebadores para PCR da como resultado un amplicón de aproximadamente 300 pb. [14]
Todos los miembros del género Burkholderia tienen genomas multirreplicones. Son capaces de mantener genes "de mantenimiento esenciales" en el cromosoma más grande. Este cromosoma más grande tiene un único origen de replicación. El orden de los genes y la composición de GC también se conservan. Los miembros de Burkholderia son capaces de capturar y retener ADN extraño. El ADN extraño se puede detectar buscando áreas de contexto de GC atípicas. Uno de los primeros segmentos de ADN extraño detectados de esta manera codificaba la virulencia. [1]
El genoma de B. gladioli consta de seis grandes depósitos de información genética: dos cromosomas y cuatro plásmidos. El genoma completo tiene una extensión de 9,06 Mb (millones de bases), con el 89,64 % del genoma (incluidas las regiones no codificantes) en los dos cromosomas. [15]
Todas las especies del género Burkholderia , excepto B. mallei , muestran una forma de motilidad cuando están suspendidas en un líquido. Al ser Gram-negativas, B. gladioli no se tiñe con el complejo de violeta cristal y yodo, pero se tiñe de rojo con safranina. La temperatura óptima de crecimiento en una placa de agar nutritivo es de 30 a 35 °C. El género Burkholderia (incluida B. gladioli ) muestra una notable cantidad de diversidad de metabolismo de carbohidratos y otros compuestos orgánicos. B. gladioli es capaz de producir más ácidos de lo que es típico para su género.
Se ha identificado a B. gladioli como un patógeno vegetal en cebollas , gladiolos , iris y, junto con Burkholderia glumae, afecta al arroz . Originalmente se describió que causaba la pudrición de los bulbos de gladiolos. Los bulbos pueden empaparse de agua y pudrirse.
Otros síntomas comunes de las plantas infectadas se pueden observar en las hojas. Las hojas presentan lesiones marrones y pueden quedar empapadas de agua. Otros síntomas son el marchitamiento y/o la pudrición de las raíces, los tallos y los pétalos. B. gladioli también ha sido identificada como el agente causante del oscurecimiento de las vainas de las hojas en gladiolos y cebollas. A veces, la planta entera se pudre. [2]
Una enfermedad muy extendida de las plantas causada por B. gladioli se llama sarna. Se puede ver en los bulbos de gladiolos como manchas marrones empapadas en agua, delineadas en amarillo. Con el tiempo, pueden ahuecarse y rodearse de costras. Si las costras se caen, dejan cavidades o lesiones. [16]
B. gladioli es un patógeno oportunista en humanos que es un agente importante para las infecciones asociadas a hospitales . Recientemente ha aparecido como un patógeno grave en pacientes con fibrosis quística , causando infecciones pulmonares graves. [2] Aunque todavía es un patógeno poco común, su presencia se asocia con un mal pronóstico . También ha colonizado las vías respiratorias de pacientes con enfermedad granulomatosa. En pacientes con trasplante de pulmón , la infección puede ser fatal ya que los pacientes han desarrollado bacteriemia e infecciones de heridas estériles como resultado. [17]
El tempeh bongkrèk , una variante del tempeh preparado con coco, es susceptible a la contaminación por B. gladioli pathovar. cocovenenans . El tempeh bongkrèk contaminado puede contener cantidades letales de ácido bongkrek y toxoflavina , que son altamente tóxicos . [ cita requerida ]
B. gladioli estuvo implicada en la muerte en 2015 de 75 personas , en Mozambique , que habían consumido una cerveza casera elaborada con harina de maíz que estaba contaminada con la bacteria. [18]
Un estudio de 3 años de duración sobre sepsis neonatal y nosocomial arrojó 14 pacientes (de aproximadamente 3784) con colonias positivas aisladas de B. gladioli en hemocultivos. Durante este tiempo, los síntomas de la sepsis causada por la infección por B. gladioli incluyeron leucemia congénita, neumonía y otras disfunciones respiratorias. Una tasa de mortalidad del 7% está vinculada a las infecciones por B. gladioli presentes durante el tiempo del estudio. [19]
El sistema primario responsable de la enfermedad causada por Burkholderia gladioli es una vía de secreción de tipo dos . [20] Un experimento realizado por Chowdhury y Heinemann reveló que seis cepas de B. gladioli que eran avirulentas aún contenían la capacidad de inhibición del crecimiento de hongos sin tener las características de degradación del tejido de los hongos. Esto llevó a los dos a creer que los factores genéticos que hacen que el microbio tenga la capacidad de generar la enfermedad de la cavidad dentro de un organismo se pueden separar de los factores que inhiben el crecimiento del micelio dentro de dichos hongos. [20]