ATP level variations in heterotrophic bacteria during attachment on hydrophilic and hydrophobic surfaces / Variaciones en los niveles de ATP en bacterias heterotrofas durante la adherencia a superficies hidrofílicas e hidrofóbicas

ABSTRACT

A survey of the extracellular ATP levels of 86 heterotrophic bacteria showed that gram-negative bacteria of the genera Sulfitobacter, Staleya, and Marinobacter secreted elevated amounts of extracellular ATP, ranging from 6.0 to 9.8 pM ATP/colony forming unit (cfu), and that gram-positive bacteria of the genera Kocuria and Planococcus secreted up to 4.1 pM ATP/cfu. Variations in the levels of extracellular and intracellular ATP-dependent luminescence were monitored in living cells of Sulfitobacter mediterraneus ATCC 700856T and Planococcus maritimus F 90 during 48 h of attachment on hydrophobic (poly[tert-butyl methacrylate], PtBMA) and hydrophilic (mica) surfaces. The bacteria responded to different polymeric surfaces by producing either intracellular or extracellular ATP. The level of intracellular ATP in S. mediterraneus ATCC 700856T attached to either surface was as high as 50-55 pM ATP/cfu, while in P. maritimus F 90 it was 120 and 250 pM ATP/cfu on PtBMA and mica, respectively. S. mediterraneus ATCC 700856T generated about 20 and 50 pM of extracellular ATP/cfu on PtBMA and mica, respectively, while the amount generated by P. maritimus F 90 was about the same for both surfaces, 6 pM ATP/cfu. The levels of extracellular ATP generated by S. mediterraneus during attachment on PtBMA and mica were two to five times higher than those detected during the initial screening. High-resolution atomic force microscopy imaging revealed a potentially interesting correlation between the porous cell-surface of certain a- and g-proteobacteria and their ability to secrete high amounts of ATP (AU)

RESUMEN

Un estudio de los niveles del ATP extracelular de 86 bacterias heterotrofas mostró que las bacterias gram-negativas de los géneros Sulfitobacter, Staleya y Marinobacter secretaron grandes cantidades de ATP extracelular 6,0 a 9,8 pM ATP/unidad formadora de colonia (cfu) y las bacterias gram-positivas de los géneros Kocuria y Planococcus secretaban cantidades de hasta 4,1 pM ATP/cfu. Las variaciones de los niveles extracelulares e intracelulares de luminiscencia dependiente de ATP fueron controlados en células vivas de Sulfitobacter mediterraneus ATCC 700856T y Planococcus maritimus F 90 durante 48 h de adherencia a superficies hidrofóbicas (poli[tert-butil metacrilato], PtBMA) e hidrofílicas (mica). Las bacterias respondieron a las diferentes superficies produciendo ATP intracelular o extracelular. El nivel de ATP intracelular en S. mediterraneus ATCC 700856T llegó hasta 50-55 pM ATP/cfu en ambas superficies, mientras que para P. maritimus F 90 fue de 120 pM ATP/cfu en PtBMA y de 250 pM ATP/cfu en mica. El ATP extracelular generado por las células de S. mediterraneus ATCC 700856T se situó entre 20 pM ATP/cfu en PtBMA y 50 pM ATP/cfu en mica, mientras que para P. maritimus F 90 era casi igual en ambas superficies, 6 pM ATP/cfu. Los niveles detectados de ATP extracelular generados por S. mediterraneus durante la adherencia a PtBMA y a mica fueron de 2 a 5 veces los detectados en el cribado inicial. Las imágenes obtenidas mediante microscopia de fuerza atómica de alta resolución pusieron de manifiesto una correlación de posible interés entre la superficie celular porosa de ciertas a- y g-proteobacterias y la capacidad de secretar grandes cantidades de ATP (AU)