RESUMEN

      El interés por los microorganismos probióticos se ha visto incrementado considerablemente en las últimas décadas. Se trata principalmente de aislados intestinales obtenidos de individuos sanos que administrados por vía oral contribuyen al mantenimiento de la homeostasis intestinal. Su efecto beneficioso es dependiente de las interacciones que lleven a cabo en el tracto gastrointestinal con células del epitelio, del sistema linfoide asociado a la mucosa  y de otros miembros de la microbiota. La capacidad de adhesión a componentes de la mucosa gastrointestinal contribuiría a prolongar la permanencia y la posibilidad de que las citadas interacciones tengan lugar. Es por ello uno de los criterios más empleados para la selección de cepas potencialmente probióticas. 
      Los mecanismos de adhesión se han caracterizado principalmente en microorganismos patógenos donde juegan un papel clave en la invasión y colonización del huésped. Se considera que las bacterias probióticas podrían compartir algunos de estos mecanismos con las patógenas, pero sin embargo la disponibilidad de información acerca del proceso y de las moléculas implicadas es mucho menor. Este trabajo pretende profundizar en el estudio de las propiedades adhesivas de lactobacilos y en la caracterización de los determinantes implicados. 
      Lactobacillus casei es una especie presente de forma natural en el tracto gastrointestinal y reproductivo de animales y humanos, empleada tradicionalmente para la obtención de alimentos fermentados y que abarca múltiples cepas consideradas probióticas. La investigación llevada a cabo en esta tesis evidenció la ausencia de perfiles de adhesión claros en función del origen de la cepa, existiendo una gran variabilidad intra-específica. Los tratamientos con proteasas sugirieron una contribución mayoritaria de factores proteicos expuestos en superficie en la adhesión a proteínas de la matriz extracelular. 
      Empleamos la cepa de L. casei BL23 por su carácter probiótico, la susceptibilidad a ser manipulada genéticamente y la disponibilidad de su secuencia genética. La identificación de posibles adhesinas proteicas se abordó por tres estrategias complementarias: análisis in silico, búsqueda en una genoteca de phage display e identificación directa a partir de extractos de proteínas de pared.
      
       Se determinaron las propiedades de adhesión de las proteínas purificadas y el efecto que la mutación puntual de los genes codificantes tenía sobre las propiedades adhesivas de las células enteras. 
      La variedad de proteínas identificadas capaces de interaccionar con componentes de la matriz extracelular refuerza la idea de que el proceso de adhesión es multifactorial. Posiblemente estas proteínas posean características de tipo lectina ya que las proteínas del mucus y de la matriz extracelular se caracterizan por estar altamente modificadas, principalmente por glicosilación. 
      Una parte de las posibles adhesinas identificadas habían sido previamente caracterizadas como proteínas intracelulares con una función no relacionada con adhesión (enzimas glicolíticas, proteínas implicadas en respuesta a estrés, etcétera). Son proteínas moonlighting que no seguirían las vías clásicas de secreción de proteínas o anclaje a la superficie celular.
      Este trabajo también trató de investigar la posible contribución a la persistencia en el nicho gastrointestinal de proteínas ancladas a superficie por acción de las enzimas sortasas, encontrando sustratos que estarían implicados en la utilización de carbohidratos de la mucosa y en adhesión a la misma. Se identificaron cuatro sortasas, dos de la clase A y dos de la clase C. Los estudios de las propiedades de adhesión, de anclaje de sustratos con motivo reconocible por sortasas y de la expresión génica apuntaron a que srtA1 sería responsable del anclaje de la mayoría de los sustratos con motivo reconocible por sortasas mientras que srtA2 podría compensar la ausencia de actividad srtA1.  
      Los clusters de srtC1 y srtC2 son homólogos de los clusters spaFED y spaCBA de L. rhamnosus GG responsables de la formación de pili con capacidad de adherir mucus intestinal lo que sugería que L. casei se trataría de una bacteria con este tipo de apéndices proteicos que podrían contribuir a la adhesión al mucus.
      Este trabajo ha supuesto un incremento del conocimiento acerca de las propiedades adhesivas de L. casei a componentes de la mucosa gastrointestinal y de factores proteicos implicados en la interacción huésped/probiótico.