Role of Proteus mirabilis flagella in biofilm formation / Papel de los flagelos de Proteus mirabilis en la formación de biofilms

ABSTRACT

Abstract Proteus mirabilis (P. mirabilis) is a common etiological agent of urinary tract infec-tions, particularly those associated with catheterization. P. mirabilis efficiently forms biofilms on different surfaces and shows a multicellular behavior called 'swarming', mediated by flagella. To date, the role of flagella in P. mirabilis biofilm formation has been under debate. In this study, we assessed the role of P. mirabilis flagella in biofilm formation using an isogenic allelic replacement mutant unable to express flagellin. Different approaches were used, such as the evaluation of cell surface hydrophobicity, bacterial motility and migration across catheter sections, measurements of biofilm biomass and biofilm dynamics by immunofluorescence and confocal microscopy in static and flow models. Our findings indicate that P. mirabilis flagella play a role in biofilm formation, although their lack does not completely avoid biofilm genera-tion. Our data suggest that impairment of flagellar function can contribute to biofilm prevention in the context of strategies focused on particular bacterial targets.

RESUMEN

Resumen Proteus mirabilis (P mirabilis) es un agente etiológico común de infecciones del tracto urinario, en particular de aquellas asociadas con cateterización. P. mirabilis forma biofilms eficientemente en diferentes superficies y muestra un comportamiento multicelular llamado swarming, mediado por flagelos. Hasta el momento, el papel de los flagelos en la formación de biofilms de P. mirabilis ha estado en discusión. En este estudio, se evaluó el papel de los flagelos de P. mirabilis en la formación de biofilms, utilizando una mutante isogénica generada por reemplazo alélico, incapaz de expresar flagelina. Se utilizaron diferentes enfoques, como la evaluación de la hidrofobicidad de la superficie celular, de la movilidad y la migración bacteriana sobre secciones de catéteres y medidas de biomasa y de la dinámica del biofilm mediante inmunofluorescencia y microscopia confocal, tanto en modelos estáticos como de flujo. Nuestros hallazgos indican que los flagelos de P. mirabilis desempeñan un papel en la formación de biofilms, aunque su falta no suprime por completo su generación. Asimismo, evidencian que la interferencia de la función flagelar puede contribuir a evitar la formación de biofilms en el contexto de estrategias centradas en blancos bacterianos particulares.