Implementation of heterotrophic biological denitrification for groundwater remediation for human consumption

La presencia de nitratos en las fuentes de agua subterránea es común en la Provincia de Buenos Aires. Puede atribuirse a labores agrícola-ganaderas o al mal diseño o funcionamiento de los sistemas sépticos. La presencia de dicho ion es perjudicial para la salud, por lo que su concentración máxima en agua potable está regulada. La desnitrificación biológica, llevada a cabo en forma ex-situ por bacterias indígenas del acuífero ha demostrado ser una forma de tratamiento conveniente para el agua de consumo humano. El objetivo del proyecto descrito consistió en establecer las condiciones locales para la configuración de una planta piloto de desnitrificación biológica heterótrofa de agua subterránea en la provincia de Buenos Aires. Para esto se realizaron ensayos en laboratorio en sistemas discontinuos y continuos. Los resultados obtenidos permitieron el diseño y puesta en marcha de la planta piloto propuesta, la cual se encuentra en fase de prueba.Nitrate pollution of drinking water sources is widespread in Buenos Aires Province. Its main causes are agriculture, livestock farming, or the poor design and operation of septic systems. High nitrate concentration in drinking water is detrimental for human health, for this reason, standards have been set for this ion. Biological denitrification, carried out ex-situ by bacteria indigenous to the aquifer, has been shown to be a suitable form of treatment for water for human consumption. The objective of the project described here was to establish the local conditions for the configuration of an heterotrophic biological denitrification pilot plant for groundwater in the province of Buenos Aires. For this purpose, laboratory tests were carried out in a batch and two continuous systems, including a 10X pre-scaling. The results obtained allowed the design and implementation of the proposed pilot plant, which is currently in the testing phase.Fil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Scolari, Fernando. Agua y Saneamientos Argentinos S.A.; ArgentinaFil: Erijman, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Figuerola, Eva Lucia Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional.; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Fisiología y Biología Molecular; Argentin

Interspecies DNA acquisition by a naturally competent Acinetobacter baumannii strain

The human pathogen Acinetobacter baumannii possesses high genetic plasticity and frequently acquires antimicrobial resistance genes. Here we investigated the role of natural transformation in these processes. Genomic DNA from different sources, including from carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae strains, was mixed with A. baumannii A118 cells. Selected transformants were analysed by whole-genome sequencing. In addition, bioinformatics analyses and in silico gene flow prediction were also performed to support the experimental results. Transformant strains included some that became resistant to carbapenems or changed their antimicrobial susceptibility profile. Foreign DNA acquisition was confirmed by whole-genome analysis. The acquired DNA most frequently identified corresponded to mobile genetic elements, antimicrobial resistance genes and operons involved in metabolism. Bioinformatics analyses and in silico gene flow prediction showed continued exchange of genetic material between A. baumannii and K. pneumoniae when they share the same habitat. Natural transformation plays an important role in the plasticity of A. baumannii and concomitantly in the emergence of multidrug-resistant strains.Fil: Traglia, German Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Place, Kori. California State University; Estados UnidosFil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Fernandez, Jennifer. California State University; Estados UnidosFil: Montaña, Sabrina Daiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Bahiense, Camila dos Santos. California State University; Estados UnidosFil: Soler Bistue, Alfonso J. C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Iriarte, Andres. Universidad de la Republica. Facultad de Medicina; UruguayFil: Perez, Federico. Louis Stokes Cleveland Department Of Veterans Affairs; Estados UnidosFil: Tolmasky, Marcelo E.. California State University; Estados UnidosFil: Bonomo, Robert A.. Louis Stokes Cleveland Department Of Veterans Affairs; Estados UnidosFil: Melano, Roberto Gustavo. Public Health Ontario Laboratories; CanadáFil: Ramirez, Maria Soledad. California State University; Estados Unido

Adaptabilidad de Staphylococcus aureus frente a señales microambientales: Impacto sobre la formación de biopelícula

S. aureus coloniza asintomáticamente a más del 20% de la población sana y es el agente causal de un amplio espectro de infecciones, tanto intrahospitalarias como adquiridas en la comunidad. Tal versatilidad se debe a la adaptación de S. aureus a vivir en un entorno dinámico donde varía la disponibilidad de nutrientes y la presencia de varias moléculas. Frente a condiciones hostiles S. aureus puede formar biopelículas lo que hace refractarias al tratamiento a las infecciones con estas características. La matriz extracelular que encierra a la comunidad bacteriana está constituida por el polisacárido intercelular de adhesión (PIA), proteínas de superficie y el ADN extracelular liberado por la autolisis. La formación de biopelícula por S. aureus está sujeta a una regulación compleja y aún no dilucidada en su totalidad. En este trabajo se propuso estudiar el efecto de señales del microambiente, como el ácido salicílico (SAL) y concentraciones subinhibitorias (Csub) de vancomicina (VAN) o ciprofloxacina (CIP), sobre los principales factores y reguladores de S. aureus involucrados en la formación de biopelícula y su implicancia como estrategia adaptativa hacia la persistencia de la bacteria en el hospedador.Al respecto, la disminución de la biodisponibilidad de hierro por acción del SAL contribuyó al incremento de la síntesis del exopolisacárido PIA, debido al descenso de la actividad del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA) y al direccionamiento del metabolismo hacia la ruta fermentativa del lactato. Asimismo, el SAL provocó la disminución transcripcional de codY (regulador negativo de los genes que codifican para formar el PIA) y de los genes del sistema agr (regulador positivo de moléculas encargadas del desensamble de la biopelícula). Por medio de estos mecanismos, el SAL indujo el aumento de la biomasa de las biopelículas formadas por cepas de S. aureus relacionadas a los linajes genéticos USA100 y USA300 independientemente de la sensibilidad a la meticilina. Por lo cual, si bien el SAL aumentó la biomasa de las biopelículas de S. aureus, evita la dispersión de las bacterias que la conforman y por ende la posible generación de nuevos focos de infección. Además, la presencia del SAL propició el aumento de la colonización de este patógeno en narinas murinas debido a la generación de un fenotipo bacteriano más adherente. Por su parte, la VAN y la CIP en bajas concentraciones afectaron la formación de biopelícula de un modo cepa-dependiente. La inducción de la biomasa de la biopelícula por acción deCsub de ambos antibióticos, ocurrió por mecanismos que involucran principalmente el incremento de adhesinas. Al respecto, ambos antibióticos incrementaron la transcripción de sae, el cual regula positivamente la expresión de diversas adhesinas. Además, la VAN afectó negativamente al regulador MgrA el cual reprime la expresión de adhesinas.S. aureus responde a la acción de éstas señales adoptando una forma de vida sésil más robusta, al adaptar el metabolismo, la expresión de factores de virulencia y la red regulatoria de forma dinámica. Dicha respuesta podría modificar el curso de las infecciones causadas por S. aureus y conducir a la persistencia o cronicidad.A través de este trabajo se comprenden los mecanismos por los cuales S. aureus incrementa la biopelícula, aportando una pieza de conocimiento importante para ulteriores investigaciones basadas en el diseño de compuestos o estrategias que bloqueen o interfieran con el/los principal/es actor/es que participan en la formación de la biopelícula.Fil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Reducción de la concentración de nitrato en aguas subterráneas por desnitrificación biológica

Gran parte de nuestro país usa fuentes de agua subterránea (AS) para consumo humano. Diferentes actividades antrópicas contaminan las aguas freáticas con NO3- que pueden ser nocivos para la salud. La desnitrificación biológica (DB) es un proceso que implica la reducción secuencial de NO3- a N2 vía las enzimas reductasas de NO3-, NO2-, NO y N2O, con las ventajas de no generar subproductos y gran recuperación de agua. Su eficiencia depende de los microorganismos, la fuente de C, la relación C/N y del material soporte sobre el que las bacterias autóctonas responsables del proceso forman una biopelícula. En ciertas condiciones, la DB compite con la reducción desasimilatoria de NO3- a NH4+ (RDNA). Los objetivos de este trabajo son: fijar condiciones que permitan la DB de AS disminuyendo la concentración de NO3- por debajo del límite permitido sin acumular intermediarios, y caracterizar la comunidad bacteriana involucrada en el proceso.Se compararon 3 soportes, arena (A), carbón activado y carriers plásticos en ensayos en batch usando acetato de sodio como fuente de C y suplementando con P. La relación C/N y la fuente de C (acetato o etanol) se estudiaron en biorreactores semicontinuos a escala de laboratorio, alimentados con AS suplementada con fuente de C y P, usando A como soporte. Los niveles de NO3-, NO2- y NH4+ se cuantificaron por espectrofotometría. El ADN metagenómico se extrajo con un kit comercial. La comunidad desnitrificante se caracterizó por DGGE de los genes de ARNr (16S) y de NO2- reductasas nirS y nirK, y cuantificó por PCR de tiempo real. Los aislamientos bacterianos se obtuvieron de los granos de arena colonizados incubados anaeróbicamente en placas de AS-agar suplementadas con nutrientes y su capacidad desnitrificante por punción de los mismos en tubos con el mismo medio de cultivo y observación de formación de gas.A partir de incubaciones en batch se eligió la A como soporte más adecuado para el proceso de DB. Ambas fuentes de C fueron apropiadas para la DB sin competencia de la RDNA obteniéndose valores aceptables para agua de consumo ([N-NO3-]<10 mg/l, [N-NO2-]<30 μg/l y [N-NH4+]<0,2 mg/l). Se estimó el tiempo de arranque del reactor como 208 tiempos de retención hidráulica. Los perfiles moleculares evidenciaron cambios en la diversidad y abundancia de genes 16S, nirS y nirK en el tiempo, sugiriendo una sucesión de especies que comienza con poblaciones capaces de realizar el primer paso de DB, aumentando luego la abundancia de otras capaces de reducir NO2-. Se aislaron bacterias capaces de acumular NO2- o formar gases, que estarían involucradas en la DB.Se fijaron condiciones que permiten la DB alcanzando niveles de NO3- muy inferiores al límite permitido sin acumulación de NO2- o NH4+. Se evidenciaron cambios en la estructura de la comunidad bacteriana en el tiempo y se obtuvieron aislamientos que estarían involucrados en la DB. Esta información permite fijar parámetros operacionales necesarios para el escalado del proceso.Fil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Scolari, Fernando. Compañia Salteña de Agua y Saneamiento Sociedad Anonima.; ArgentinaFil: Erijman, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Figuerola, Eva Lucia Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaXV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019); V Congreso Argentino de Microbiología de Alimentos (V CAMA); V Congreso Latinoamericano de Microbiología de Medicamentos y Cosméticos (CLAMME 2019); XIV Congreso Argentino de Microbiología General (XIV SAMIGE)Ciudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Microbiologí

Sae regulator factor impairs the response to photodynamic inactivation mediated by Toluidine blue in Staphylococcus aureus

Photodynamic inactivation (PDI) involves the combined use of light and aphotosensitizer, which, in the presence of oxygen, originates cytotoxic species capableof inactivating bacteria. Since the emergence of multi-resistant bacterial strains isbecoming an increasing public health concern, PDI becomes an attractive choice.The aim of this work was to study the differential susceptibility to Toluidine blue (TB)mediated PDI (TB-PDI) of S. aureus mutants (RN6390 and Newman backgrounds) fordifferent key regulators of virulence factors related to some extent to oxidative stress.Complete bacteria eradication of planktonic cultures of RN6390 S. aureusphotosensitized with 13 μM TB was obtained upon illumination with a low light dose of4.2 J/cm2 from a non-coherent light source. Similarly, complete cell death was achievedapplying 1.3 μM TB and 19 J/cm2 light dose, showing that higher light doses can lead toequal cell death employing low photosensitizer concentrations. Interestingly, RN6390 inplanktonic culture responded significantly better to TB-PDI than the Newman strain.3We showed that deficiencies in rsbU, mgrA (transcription factors related to stressresponse) or agr (quorum sensing system involved in copper resistance to oxidativestress) did not modify the response of planktonic S. aureus to PDI. On the other hand,the two component system sae impaired the response to TB-PDI through a mechanismnot related to the Eap adhesin.More severe conditions were needed to inactivate S. aureus biofilms (0.5 mM TB, 157J/cm2 laser light). In mutant sae biofilms, strain dependant differential susceptibilitiesare not noticed.Fil: Gándara, Lautaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Mamone, Leandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Buzzola, Fernanda Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Casas, Adriana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentin

Salicylic acid stabilizes Staphylococcus aureus biofilm by impairing the agr quorum-sensing system

Salicylic acid (SAL) has recently been shown to induce biofilm formation in Staphylococcus aureus and to affect the expression of virulence factors. This study was aimed to investigate the effect of SAL on the regulatory agr system and its impact on S. aureus biofilm formation. The agr quorum-sensing system, which is a central regulator in S. aureus pathogenicity, plays a pivotal role in the dispersal of S. aureus mature biofilms and contributes to the creation of new colonization sites. Here, we demonstrate that SAL impairs biofilm dispersal by interfering with agr expression. As revealed by our work, protease and surfactant molecule production is diminished, and bacterial cell autolysis is also negatively affected by SAL. Furthermore, as a consequence of SAL treatment, the S. aureus biofilm matrix revealed the lack of extracellular DNA. In silico docking and simulation of molecular dynamics provided evidence for a potential interaction of AgrA and SAL, resulting in reduced activity of the agr system. In conclusion, SAL stabilized the mature S. aureus biofilms, which may prevent bacterial cell dissemination. However, it may foster the establishment of infections locally and consequently increase bacterial persistence leading to therapeutic failure.Fil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Lombarte Serrat, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Ledesma, Martin Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Fisiopatología y Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Vay, Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Fisiopatología y Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Ehling Schulz, Monika. No especifíca;Fil: Sordelli, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Grunert, Tom. No especifíca;Fil: Buzzola, Fernanda Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

The active component of aspirin, salicylic acid, promotes staphylococcus aureus biofilm formation in a pia-dependent manner

Aspirin has provided clear benefits to human health. But salicylic acid (SAL) -the main aspirin biometabolite- exerts several effects on eukaryote and prokaryote cells. SAL can affect, for instance, the expression of Staphylococcus aureus virulence factors. SAL can also form complexes with iron cations and it has been shown that different iron chelating molecules diminished the formation of S. aureus biofilm. The aim of this study was to elucidate whether the iron content limitation caused by SAL can modify the S. aureus metabolism and/or metabolic regulators thus changing the expression of the main polysaccharides involved in biofilm formation. The exposure of biofilm to 2 mM SAL induced a 27% reduction in the intracellular free Fe2+ concentration compared with the controls. In addition, SAL depleted 23% of the available free Fe2+ cation in culture media. These moderate iron-limited conditions promoted an intensification of biofilms formed by strain Newman and by S. aureus clinical isolates related to the USA300 and USA100 clones. The slight decrease in iron bioavailability generated by SAL was enough to induce the increase of PIA expression in biofilms formed by methicillin-resistant as well as methicillin-sensitive S. aureus strains. S. aureus did not produce capsular polysaccharide (CP) when it was forming biofilms under any of the experimental conditions tested. Furthermore, SAL diminished aconitase activity and stimulated the lactic fermentation pathway in bacteria forming biofilms. The polysaccharide composition of S. aureus biofilms was examined and FTIR spectroscopic analysis revealed a clear impact of SAL in a codY-dependent manner. Moreover, SAL negatively affected codY transcription in mature biofilms thus relieving the CodY repression of the ica operon. Treatment of mice with SAL induced a significant increase of S aureus colonization. It is suggested that the elevated PIA expression induced by SAL might be responsible for the high nasal colonization observed in mice. SAL-induced biofilms may contribute to S. aureus infection persistence in vegetarian individuals as well as in patients that frequently consume aspirin.Fil: Dotto, Cristian Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Lombarte Serrat, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Cattelan, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Barbagelata, María Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Yantorno, Osvaldo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Sordelli, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Ehling Schulz, Monika. University of Veterinary Medicine; AustriaFil: Grunert, Tom. University of Veterinary Medicine; AustriaFil: Buzzola, Fernanda Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Cadherin-13 gene is associated with hyperactive/impulsive symptoms in attention/deficit hyperactivity disorder

Several efforts have been made to find new genetic risk variants which explain the high heritability of ADHD. At the genome level, genes involved in neurodevelopmental pathways were pointed as candidates. CDH13 and CTNNA2 genes are within GWAS top hits in ADHD and there are emerging notions about their contribution to ADHD pathophysiology. The main goal of this study is to test the association between SNPs in CDH13 and CTNNA2 genes and ADHD across the life cycle in subjects with ADHD. This study included 1,136 unrelated ADHD cases and 946 individuals without ADHD. No significant association between CDH13 and CTNNA2 was observed between cases and controls across different samples (P ≥ 0.096 for all comparisons). No allele was significantly more transmitted than expected from parents to ADHD probands. The CDH13 rs11150556 CC genotype was associated with more hyperactive/impulsive symptoms in youths with ADHD (children/adolescents clinical sample: F = 7.666, P = 0.006, FDR P-value = 0.032; Pelotas Birth Cohort sample: F = 6.711, P = 0.011, FDR P-value = 0.032). Although there are many open questions regarding the role of neurodevelopmental genes in ADHD symptoms, the present study suggests that CDH13 is associated with hyperactive/impulsive symptoms in youths with ADH