Burkholderia es un género de Pseudomonadota cuyos miembros patógenos incluyen el complejo Burkholderia cepacia , que ataca a los humanos y Burkholderia mallei , responsable del muermo , una enfermedad que se presenta principalmente en caballos y animales relacionados; Burkholderia pseudomallei , agente causante de la melioidosis ; y Burkholderia cepacia , un importante patógeno de infecciones pulmonares en personas con fibrosis quística (FQ). [3] La especie Burkholderia también se encuentra en ambientes marinos. SI Paul et al. (2021) [4] aislaron y caracterizaron a Burkholderia cepacia de esponjas marinas de la Isla de San Martín de la Bahía de Bengala , Bangladesh . [4]
El nombre del género Burkholderia (anteriormente parte de Pseudomonas ) se refiere a un grupo de bacterias Gram-negativas , aeróbicas obligadas , con forma de bastón , prácticamente ubicuas, que son móviles por medio de flagelos polares simples o múltiples , con la excepción de Burkholderia mallei , que no es móvil. [4] Los miembros que pertenecen al género no producen vainas o prótesis y pueden usar poli-beta-hidroxibutirato (PHB) para el crecimiento. El género incluye patógenos tanto animales como vegetales , así como algunas especies ambientalmente importantes. En particular, B. xenovorans (anteriormente llamada Pseudomonas cepacia , luego B. cepacia y B. fungorum ) es reconocida por ser catalasa positiva (afecta a pacientes con enfermedad granulomatosa crónica ) y su capacidad para degradar pesticidas clororgánicos y bifenilos policlorados . El motivo de ARN anti-hemB de estructura de ARN conservada se encuentra en todas las bacterias conocidas de este género. [5]
Debido a su resistencia a los antibióticos y la alta tasa de mortalidad por enfermedades asociadas, B. mallei y B. pseudomallei se consideran agentes potenciales de guerra biológica dirigidos contra el ganado y los seres humanos.
El género recibió su nombre en honor a Walter H. Burkholder , fitopatólogo de la Universidad de Cornell . Las primeras especies incluidas en el género fueron transferencias de Pseudomonas , sobre la base de varias pruebas bioquímicas. [1] [2]
Hasta hace poco, el género Burkholderia incluía todas las especies de Paraburkholderia . [6] Sin embargo, el género Paraburkholderia es filogenéticamente distinto y se puede distinguir de todas las especies de Burkholderia sobre la base de firmas moleculares que se encuentran de forma única para cada género. [7]
Las especies de Burkholderia forman un grupo monofilético dentro del orden Burkholderiales de Betaproteobacteria . [4] Actualmente, las 48 especies con nombre válido se pueden distinguir de los géneros relacionados (es decir, Paraburkholderia ) y todas las demás bacterias mediante indeles de firma conservados en una variedad de proteínas. [7] Estos indeles representan una ascendencia común exclusiva compartida entre todas las especies de Burkholderia .
El género tiene tres grupos monofiléticos distintos . Un grupo está formado por todas las especies que pertenecen al complejo Burkholderia cepacia , otro clado comprende B. pseudomallei y especies estrechamente relacionadas, y el último clado abarca la mayoría de las especies fitogénicas dentro del género, incluidas B. glumae y B. gladioli . [7] Las indeles de firma conservadas son específicas para cada uno de estos subgrupos dentro del género que ayudan a demarcar a los miembros de este género extremadamente grande y diverso. [7] [8]
Recientemente, la investigación en especies de Burkholderia ha investigado una variedad de temas y características, incluida la respuesta metabolómica a los antibióticos, las interacciones dependientes del contacto entre las comunidades bacterianas y el potencial genómico para producir productos beneficiosos. [9] [10] [11]
En las especies de Burkholderia , se ha demostrado que ciertos antibióticos como la trimetoprima inducen y regulan positivamente una gran cantidad del metaboloma , induciendo más de 100 grupos de genes de metabolitos secundarios silenciosos en Burkholderia thailandensis . [9] Estos activadores globales se pueden utilizar como fuente de investigación sobre cómo los metabolomas de las especies bacterianas patógenas responden al estrés antibiótico y cómo las especies bacterianas pueden variar en respuesta a ellos. [9] Se ha demostrado que las especies de Burkholderia estrechamente relacionadas asociadas a la fibrosis quística responden a la trimetoprima con diferentes niveles de expresión de varios metabolitos secundarios , lo que resalta la naturaleza personalizada de la metabolómica en cepas bacterianas relacionadas. [12]
La investigación centrada en la señalización interbacteriana utilizando Burkholderia ha demostrado que la inhibición del crecimiento dependiente del contacto juega un papel importante en la mediación de la comunicación de célula a célula específicamente en B. thailandensis . [10] En esta interacción, las células liberan toxinas proteicas al entorno circundante, y solo aquellas con una proteína protectora correspondiente (generalmente bacterias de la misma cepa) no verán su crecimiento inhibido o morirán. Además, las células receptoras que tienen la proteína correspondiente experimentan cambios en la expresión genética y el fenotipo que promueven la formación de la comunidad en forma de biopelículas . Esto ocurre incluso si la célula receptora no era de la misma cepa bacteriana, lo que resalta la importancia de este sistema. [10] Los genes que codifican las toxinas proteicas y el resto del sistema de inhibición dependiente del contacto pueden volverse móviles en forma de un transposón que puede transferirse entre células y es fundamental para el aspecto comunitario del sistema. [13] Por lo tanto, la señalización dependiente del contacto juega un papel importante en el auto-reconocimiento bacteriano y la formación de la comunidad. [10] [13]
Se ha demostrado que las especies de Burkholderia son una fuente potencial de productos beneficiosos como antimicrobianos y biosurfactantes . [11] [14] Junto con el género relacionado Pseudomonas , Burkholderia puede sintetizar una clase particular de biosurfactante llamado ramnolípidos . Los ramnolípidos sintetizados por Burkholderia tienen características químicas diferentes (en comparación con los sintetizados por Pseudomonas ) y, por lo tanto, tienen el potencial de nuevas aplicaciones. [14] [15]
Lista de especies: [16]