Burkholderia gladioli es una especie de bacteria aeróbica gramnegativa en 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 muchos animales. Antiguamente 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 respiratoria ácido bongkrek que puede causar intoxicación mortal 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 relacionado y a menudo se confunde con un miembro del complejo Burkholderia cepacia . Esto incluye diez especies estrechamente relacionadas, todas ellas patógenas de plantas.
Burkholderia gladioli se divide en varios patovares : [9]
Burkholderia: lleva el nombre del científico (bacteriólogo) que descubrió un organismo relacionado con enfermedades en la piel de las cebollas. [11]
Gladiolos - Espada pequeña, de lirio; utilizado dentro de la botánica. [12] [un]
Burkholderia son bastones gramnegativos móviles que pueden ser rectos o ligeramente curvados. Son aeróbicos, catalasa positivos, ureasa positivos y 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 negativa, nitrato negativo y descarboxilación de lisina negativa. [13]
A nivel molecular, la PCR se puede utilizar 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 de ARNr 16S y 23S se puede utilizar para diferenciar entre 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' Usando estos cebadores para PCR da como resultado un amplicón de aproximadamente 300 pb. [14]
Todos los miembros del género Burkholderia tienen genomas multireplicones. Son capaces de mantener genes "esenciales para el hogar" 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 pueden 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 su virulencia. [1]
El genoma de B. gladioli consta de seis poseedores principales de información genética: dos cromosomas y cuatro plásmidos. El genoma completo tiene un tamaño de 9,06 Mb (millones de bases), estando 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 gramnegativo, B. gladioli no se teñirá con el complejo Crystal Violet - Iodine, pero se teñirá de rojo con Safranin. La temperatura óptima de crecimiento en una placa de agar nutritivo es de 30 a 35 grados Celsius. El género Burkholderia (incluido B. gladioli ) muestra una notable diversidad en el metabolismo de los carbohidratos y otros compuestos orgánicos. B. gladioli es capaz de absorber más ácidos de los típicos de su género.
B. gladioli ha sido identificado como un patógeno vegetal en cebollas , gladiolos , iris y, junto con Burkholderia glumae, afecta el arroz . Originalmente se describió que causaba la pudrición de los bulbos de gladiolos. Los bulbos pueden empaparse de agua y pudrirse.
Algunos otros síntomas comunes de las plantas infectadas se pueden observar en las hojas. Las hojas contienen lesiones marrones y pueden empaparse de agua. Otros síntomas son el marchitamiento y/o pudrición de raíces, tallos y pétalos. B. gladioli también ha sido identificado como el agente causante del pardeamiento de las vainas de las hojas en gladiolos y cebollas. A veces toda la planta se pudre. [2]
Una enfermedad vegetal muy extendida causada por B. gladioli se llama sarna. Se puede ver en los bulbos de gladiolos como manchas marrones empapadas de agua, delineadas en amarillo. Con el tiempo, pueden volverse huecos y rodeados de costras. Si las costras se caen, dejan cavidades o lesiones. [dieciséis]
B. gladioli en humanos es un patógeno oportunista que es un agente importante para las infecciones asociadas a hospitales . Recientemente ha aparecido como un patógeno grave en pacientes con fibrosis quística , provocando infecciones pulmonares graves. [2] Aunque todavía es un patógeno bastante poco común, su presencia se asocia con un mal pronóstico . También ha colonizado el tracto respiratorio de pacientes con enfermedad granulomatosa. En los pacientes trasplantados de pulmón, la infección puede ser mortal ya que, como resultado, los pacientes desarrollan bacteriemia e infecciones de heridas estériles. [17]
Tempe bongkrèk , una variación del tempeh preparado con coco, es susceptible a B. gladioli patovar. Contaminación por cocovenenos . El tempe bongkrèk contaminado puede contener cantidades letales de ácido bongkrek y toxoflavina altamente tóxicos . [ cita necesaria ]
B. gladioli estuvo implicado en la muerte de 75 personas en 2015 , en Mozambique , que habían consumido una cerveza casera elaborada con harina de maíz que estaba contaminada con la bacteria. [18]
Un período de estudio de 3 años de sepsis neonatal y nosocomial arrojó 14 pacientes (de aproximadamente 3784) con colonias positivas aisladas de B. gladioli de hemocultivos. Durante este tiempo, los síntomas de la sepsis causada por la infección por B. gladioli incluyeron leucemia congénita, neumonía y varias otras disfunciones respiratorias. Una tasa de mortalidad del 7% está relacionada con las infecciones por B. gladioli presentes durante el período de estudio. [19]
El principal sistema 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 todavía contenían la capacidad de inhibir el crecimiento del hongo sin tener las características de degradación del tejido del hongo. 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 caries dentro de un organismo pueden separarse de los factores que inhiben el crecimiento del micelio dentro de dichos hongos. [20]