Comparación cinética y bioquímica de tres cepas de Clostridium Tetani, para la producción de toxina tetánica

Kinetic and biochemical comparison between three strains of Clostridium Tetani for production of tetanic toxin

En este estudio se comparó el comportamiento bioquímico y cinético de tres cepas de Clostridium tetani, Harvard (Ha), Massachusetts (Ms) y Caracas (Ca); cepas utilizadas comúnmente en la producción del toxoide tetánico. Se realizaron pruebas bioquímicas para la identificación de los microorganismos anaerobios y se desarrollaron cultivos en reactor de 5L, bajo las siguientes condiciones: Medio Latham Mueller “Con” y “Sin” glutamato de sodio; 1% (v/v) de inóculo, pH inicial, 7.1 ± 0.2 (variable), 35ºC y 100 r.p.m. Los resultados mostraron características bioquímicas similares entre las tres cepas y la cepa control ATCC 9441. El comportamiento cinético de las cepas Ms y Ha fue similar para todos los parámetros evaluados, obteniéndose mayor productividad en cultivos suplementados con 2.5g/L de glutamato de sodio (Ms: Sin: 625Lf/L.h y Con: 658Lf/L.h; Ha: Sin: 610Lf/L.h y Con: 658Lf/L.h). La cepa Ca, produjo mayor cantidad de biomasa (Ca: 0.5420g/L; Ms: 0.2721g/L y Ha: 0.2009g/L); sin embargo, la productividad de toxina fue menor (Sin: 174Lf/L.h y Con: 417Lf/L.h). Estos resultados descartan la utilización de la cepa Ca para la producción del toxoide, bajo las condiciones de fermentación ensayadas.

INTRODUCCIÓN

El tétano es una enfermedad infecciosa grave, causada por la bacteria anaerobia Clostridium tetani; este microorganismo es ubicuo y las esporas y células vegetativas se encuentran en suelos, agua dulce y salada así como en el tracto intestinal de animales domésticos. Clostridium tetani produce una neurotoxina muy potente (tetanoespasmina), que es sintetizada como una cadena polipeptídica simple de 150kDa y fraccionada extracelularmente por proteasas bacterianas en dos cadenas, una pesada de 107kDa y una liviana de 53kDa que permanecen unidas por un puente disulfuro. Esta proteína entra en las células del tejido nervioso del hospedero y bloquean la liberación de neurotransmisores inhibitorios como glicina y ácido gamma-amino butírico; generando parálisis espasmódica, lo que puede llevar a la muerte. La tasa de mortalidad para esta enfermedad oscila entre 20 y 60% en hospederos no inmunizados (Bizzini 1979; Bizzini y Germanier 1984; Reyes y Flores 1986; Kenneth 1997; Demain et al., 2005). La enfermedad es completamente prevenible por vacunación. El uso del toxoide tetánico desde 1923, el cual consiste en toxina tetánica inactivada con folmaldehído, ha reducido considerablemente los casos de tétano, especialmente en países industrializados. Sin embargo, el tétano continúa siendo un problema de salud pública en los países en vías de desarrollo, en los cuales la cobertura de vacunación puede ser tan baja como el 20% de la población (Oladiran et al., 2002; Demain et al., 2005).