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Granadaeno

compuesto químico

El granadaeno es un polieno no isoprenoide que constituye el pigmento rojo característico de Streptococcus agalactiae (estreptococo grupo B).

Colonias de Streptococcus agalactiae en agar Granada, incubación anaerobia por 48 hs a 36 °C
Streptococcus agalactiae en caldo granada

Propiedades editar

El granadaeno es un ornitin-ramno-dodecaeno con un sistema conjugado formado por una cadena lineal de 12 dobles enlaces y peso molecular 676,8 Da.[1]​[2]​ Formula molecular C39H52N2O8, PubChemCID 101411594[3]​, 5-amino-2[[(2E,4E,6E,8E,10E,12E,14E,16E,18E,20E,22E,24E)-27-(3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl)oxyoctacosa-2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24-dodecaenoyl]amino]pentanoic acid)

 
Granadaene
 
Cultivo de Streptococcus agalactiae en caldo granada

El granadaeno es de color rojo intenso, inodoro, insoluble en agua, metanol, etanol, éter etílico, acetona, hexano, dimetil sulfóxido (DMSO) y en la mayoría de disolventes orgánicos, siendo soluble en DMSO acidificado con ácido trifluoroacético. En el laboratorio, puede ser obtenido a partir de cultivos de S.agalactiae en caldo granada (agar granada en que no se incorpora agar) a partir del cual puede ser purificado por precipitación con metanol y cromatografía de exclusión molecular en Sephadex LH con una fase móvil de DMSO ácido trifluoracético.[1]​

 
A representation of the 12 genes belonging to the cyl gene cluster of GBS and the theoretical biosynthetic steps toward granadaene formation.

El espectro de absorción Ultravioleta/Visible del granadaeno (disuelto en DMSO/TFA) es extraordinariamente similar al de un caroteno con un sistema análogo de dobles enlaces conjugados (p.e. α-caroteno)[4]​ por lo que durante muchos años el pigmento de S.agalactiae se consideró un caroteno.[4]​

Interés biológico editar

El granadaeno es un compuesto orgánico sintetizado por S.agalactiae siendo producto final de una vía metabólica análoga a la ruta de biosíntesis de los ácidos grasos.[5]​

La biosíntesis de granadaeno está codificada en S.agalactiae por el grupo de 12 genes denominados cyl que también codifican la biosíntesis de la hemolisina en EGB (la denominación cyl se refiere a la amplia acción citolítica de la hemolisina del EGB).[6]​[7]​

En S.agalactiae el pigmento se encuentra localizado en la membrana bacteriana donde podría asumir un papel estabilizador análogo al desempeñado por los carotenos en otras especies bacterianas.[8]​


 
Espectro Ultravioleta/visible del granadaene, disuelto en DMSO+TFA

Dado que el desarrollo de colonias rojas de S.agalactie en agar granada es un carácter fenotípico específico de S.agalactiae, el desarrollo de colonias rojas en medio granada permite su identificación directa en muestras clínicas.[9]​[10]​[11]​


 
Colonias rojas de S.agalactiae en agar granada. Cultivo vagino-rectal 18h incubación anaerobiosis 36 °C


Además de en S.agalactiae también se ha descrito la presencia de granadaeno y del grupo de genes cyl en otras bacterias Gram positivas como las especias pigmentadas de Acidipropionibacterium (antiguo Propionibacterium) incluyendo A. jensenii, A.thoenii y A.virtanenii causando la aparición de manchas rojas en ciertos tipos de quesos[12]​ y probablemente el granadaeno esté también presente en otras especies relacionadas como Pseudopropionibacterium rubrum[13]​[14]​[15]​

y en especies del grupo Lactococcus garvieae/petaury/formosensis donde también está presente el grupo de genes cyl.[16]​

El grupo de genes cyl ha sido clonado en Lactococus lactis, no hemolítico y no productor de pigmento. La expresión de los genes cyl transformó a L.lactis en hemolítico, productor de granadaeno y citotóxico indicando que la presencia del operon cyl en una bacteria es suficiente para la producción de granadaeno.[17]​

Granadaeno y Virulencia de S.agalactiae editar

La actividad hemolitica del granadaeno esta ligada a la longitud de su cadena de doobles enlaces[18]​[19]​

Ha sido propuesto que el granadaeno constituye realmente la hemolisina de S.agalactiae[5]​[13]​ y que por su amplia acción citotoxica constituye un importante factor de virulencia de esta bacteria.[5]​[20]​[21]​[19]​[22]​[23]​

Referencias editar

  1. ↑ a b Rosa-Fraile M, Rodríguez-Granger J, Haidour-Benamin A, Cuerva JM, Sampedro A. (2006). «Granadaene: proposed structure of the group B Streptococcus polyenic pigment». Appl Env Microbiol 72: 6367-6370. 
  2. ↑ Paradas M, Jurado R, Haidour A, Rodríguez Granger J, Sampedro Martínez A, de la Rosa Fraile M, Robles R, Justicia J, Cuerva JM. (2012). «Clarifying the structure of granadaene: Total synthesis of related analogue - granadaene and confirmation of its absolute stereochemistry.». Bioorg Med Chem 20: 6655-6661. PMID 23043725. doi:10.1016/j.bmc.2012.09.017. 
  3. ↑ PubChem. «Granadaene». Consultado el 15 de marzo de 2023. 
  4. ↑ a b Merritt K, Jacobs NJ. (1978). Characterization and Incidence of Pigment Production by Human Clinical Group B Streptococci 8. pp. 105-107. 
  5. ↑ a b c Whidbey C, Harrell MI, Burnside K, Ngo L, Becraft AK, Iyer LM, Aravind L, Hitti J, Waldorf KM, Rajagopal L. (2013). «A hemolytic pigment of Group B Streptococcus allows bacterial penetration of human placenta.». J Exp Med. 210: 1265-1281. 
  6. ↑ Spellerberg B, Pohl B, Haase G, Martin S, Weber-Heynemann J, Lütticken R. (1999). «Identification of Genetic Determinants for the Hemolytic Activity of Streptococcus agalactiae by ISS1 Transposition». J Bacteriol. 181: 3212-3219. 
  7. ↑ Spellerberg B, Martin S, Brandt C, Lütticken R. (2000). «The cyl genes of Streptococcus agalactiae are involved in the production of pigment.». FEMS Microbiol Lett. 188: 125-128. 
  8. ↑ Taylor RF (1984). «Bacterial triterpenoids.». Microbiol Rev. 48: 181-198. 
  9. ↑ Rosa-Fraile M, Rodriguez-Granger J, Cueto-Lopez M, Sampedro A, Gaye EB, Haro JM, Andreu A. (1999.). «Use of Granada medium to detect group B streptococcal colonization in pregnant women.». J Clin Microbiol. 37: 2674-2677. 
  10. ↑ Verani JR, McGee L, Schrag SJ (2010). «Prevention of Perinatal Group B Streptococcal Disease Revised Guidelines from CDC, 2010». MMWR Recomm Rep. 59 (RR-10): 1-32. 
  11. ↑ Filkins L, Hauser J, Robinson-Dunn B, Tibbetts R, Boyanton B, Revell P. 10 March 2020. (2020). «ASM Guidelines for the Detection and Identification of Group B Streptococcus.» (en inglés). Archivado desde el original el 27 de junio de 2021. Consultado el 9 de diciembre de 2020. 
  12. ↑ Vanberg C, Lutnaes BF, Langsrud T, Nees IF, Holo H. (2997). «Propionibacterium jensenii produces the polyene pigment granadaene and has hemolytic properties similar to those of Streptococcus agalactiae.». Appl Environ Microbiol. 75: 5501-5506. doi:10.1128/AEM.00545-07. 
  13. ↑ a b Rosa-Fraile M, Dramsi S, Spellerberg B. (2014). «Group B streptococcal haemolysin and pigment, a tale of twins.». FEMS Microbiol Rev. 38: 932-946. 
  14. ↑ Masanori Saito, Noriko Shinozaki-Kuwahara, Osamu Tsudukibashi, Tomomi Hashizume-Takizawa, Ryoki Kobayashi and Tomoko Kurita-Ochiai (2018). «Pseudopropionibacterium rubrum sp. nov., a novel red- pigmented species isolated from human gingival sulcus». Microbiol Immunol 62: 388-394. doi:10.1111/1348-0421.12592. 
  15. ↑ Deptula P, Loivamaa L , Smolander OP, Laine P , Roberts RJ, Piironen V, Paulin L, Savijoki K, Auvinen P, Varmanen P (2019). «Red-Brown Pigmentation of Acidipropionibacterium jensenii Is Tied to Haemolytic Activity and cyl-Like Gene Cluster». Microorganisms 7: 512. doi:10.3390/microorganisms7110512. 
  16. ↑ Vera Neuzil-Bunesova V, Ramirez Garcia A, Modrackova N, Makovska M, Sabolova M, Spröer C, Bunk B, Blom J, Schwab C. 5 (2022). [file:///Users/manuelrosa/Downloads/fmicb-13-848490.pdf «Feed Insects as a Reservoir of Granadaene-Producing Lactococci»]. Front. Microbiol. doi:10.3389/fmicb.2022.848490. Consultado el 28 de mayo de 2022. 
  17. ↑ Blair Armistead, Christopher Whidbey, Lakshminarayan M. Iyer, Pilar Herrero-Foncubierta, Phoenicia Quach, Ali Haidour, L. Aravind, Juan Manuel Cuerva, Heather B. Jaspan and Lakshmi Rajagopal (2020). «The cyl Genes Reveal the Biosynthetic and Evolutionary Origins of the Group B Streptococcus Hemolytic Lipid, Granadaene». Frontiers in Microbiology 10 (3123). doi:10.3389/fmicb.2019.03123. 
  18. ↑ Kristanc L, Božič B, Jokhadar ŠZ, Dolenc MS, Gomišček G. (2019). «The pore-forming action of polyenes: From model membranes to living organisms». Biochim Biophys Acta Biomembr 1861: 418-430. doi:10.1016/j.bbamem.2018.11.006. Consultado el 27 de octubre de 2023. 
  19. ↑ a b Blair Armistead, Pilar Herrero-Foncubierta, Michelle Coleman, Phoenicia Quach, Christopher Whidbey, Jose Justicia, Ruben Tapia, Raquel Casares, Alba Millán, Ali Haidour, Javier Rodriguez Granger, Jay Vornhagen , Verónica Santana-Ufret, Sean Merillat, Kristina Adams Waldorf, Juan Manuel Cuerva, Lakshmi Rajagopal (2020). «Lipid analogs reveal features critical for hemolysis and diminish granadaene mediated Group B Streptococcus infection». NATURE COMMUNICATIONS 11: 1502. doi:10.1038/s41467-020-15282-0. 
  20. ↑ Whidbey C, Vornhagen J, Gendrin C, Boldenow E, Samson JM, Doering K, Ngo L, Ezekwe EA Jr, Gundlach JH, Elovitz MA, Liggitt D, Duncan JA, Adams Waldorf KM, Rajagopal L. (2015). «A streptococcal lipid toxin induces membrane permeabilization and pyroptosis leading to fetal injury.». EMBO Mol Med. t: 488-505. 
  21. ↑ Blair Armistead, Elizabeth Oler, Kristina Adams Waldorf, Lakshmi Rajagopal (2019). «The double life of Group B Streptococcus: Asymptomatic colonizer and potent pathogen». J Mol Biol 431: 2914-2931. doi:10.1016/j.jmb.2019.01.035. 
  22. ↑ Jahn, K.; Shumba, P.; Quach, P.; Müsken, M.; Wesche, J.; Greinacher, A.; Rajagopal, L.; Hammerschmidt, S.; Siemens, N. (2022). «Group B Streptococcal Hemolytic Pigment Impairs Platelet Function in a Two-Step Process». Cells. doi:10.3390/cells11101637. 
  23. ↑ Huebner EM, Gudjónsdóttir MJ, Dacanay MB, Nguyen S, Brokaw A, Sharma K, Elfvin A, Hentz E, Rivera YR, Burd N, Shivakumar M, Coler B, Li M, Li A, Munson J, Orvis A, Coleman M, Jacobsson B, Rajagopal L, Adams Waldorf KM (2022). «Virulence, phenotype and genotype characteristics of invasive group B Streptococcus isolates obtained from Swedish pregnant women and neonates». Ann Clin Microbiol Antimicrob 11: 1637. doi:10.3390/cells11101637. Consultado el 18 de marzo de 2023. 
 
 
Streptococcus agalactiae
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Firmicutes
Clase: Bacilli
Orden: Lactobacillales
Familia: Streptococcaceae
Género: Streptococcus
Especie: S. agalactiae
Lehmann and Neumann, 1896
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