Calcium Increases Xylella fastidiosa Surface Attachment, Biofilm Formation, and Twitching Motility

Resumo

A Xylella fastidiosa é uma bactéria fitopatógena que forma biofilmes dentro dos vasos do xilema, um processo que se acredita ser influenciado pela composição química da seiva do xilema. Neste trabalho, foi analisado o efeito do cálcio na produção e no movimento do biofilme da X. fastidiosa em condições in vitro. Após um estudo de resposta à dose com placas de 96 poços utilizando oito metais, observou-se o maior aumento na formação de biofilme quando o meio foi suplementado com pelo menos 1,0 mM de CaCl2. A remoção de Ca por quelantes extracelulares (EGTA, 1,5 mM) e intracelulares [ácido 1,2-bis(o-aminofenoxi)etano-N,N,N′,N′-tetraacético éster acetoximetílico (BAPTA/AM), 75 μM] reduziu a formação de biofilme sem comprometer o crescimento planctônico. A concentração de Ca influenciou a força de adesão ao substrato, a espessura do biofilme, a agregação célula a célula e a motilidade de contração, conforme demonstrado por ensaios com câmaras microfluídicas e outros ensaios. O efeito do Ca na adesão foi perdido quando as células foram tratadas com tetraciclina, sugerindo que o Ca tem um papel metabólico ou regulador na adesão celular. Um mutante duplo (fimA pilO) sem pili tipo I e tipo IV não melhorou a formação de biofilme ou a adesão quando o Ca foi adicionado ao meio, enquanto mutantes únicos de pili tipo I (fimA) ou tipo IV (pilB) formaram mais biofilme em condições de concentrações mais altas de Ca. A concentração de Ca no meio não influenciou significativamente os níveis de exopolissacarídeo produzidos. Nossas descobertas indicam que o papel do Ca na formação do biofilme pode estar relacionado à superfície inicial e às etapas de adesão célula a célula e colonização do estabelecimento do biofilme, que dependem de funções críticas das estruturas fimbriais.

Abstract