Caracterização funcional de um sistema de bombas de efluxo na virulência e resistência de Arcobacter butzleri
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/10155 |
Resumo: | O género Arcobacter foi proposto pela primeira vez em 1991 por Vandamme e, até à data, compreende 29 espécies reconhecidas, incluindo Arcobacter butzleri. Esta espécie é considerada o quarto organismo Campylobacter-like mais frequentemente encontrado em amostras de fezes diarreicas no homem, sendo responsável por causar cólicas abdominais, náusea e diarreia. De facto, foi incluída na lista de microrganismos considerados um sério risco para a saúde humana pela Comissão Internacional de Especificações Microbiológicas de Alimentos. Arcobacter spp. tem demonstrado um aumento da resistência a vários antimicrobianos, que podem estar associados a diversos mecanismos, um dos quais através das bombas de efluxo. As bombas de efluxo são estruturas proteicas que representam importantes elementos pertencentes ao repertório microbiano das bactérias e são consideradas responsáveis pela resistência a muitas substâncias. Em bactérias de Gram-negativo, as bombas de efluxo da família resistance-nodulation-division cell (RND) têm um papel relevante na resistência a múltiplos fármacos. Vários genes que codificam para este tipo de sistema foram identificados no genoma de A. butzleri. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de mutantes para a bomba de efluxo do tipo RND (AreDEF) na resistência e virulência de A. butzleri. Como tal, foram construídos mutantes, usando duas estirpes diferentes de A. butzleri, DQ40A1 e AB28/11, por deleção do gene areE do operão da bomba de efluxo. Em seguida, foram testados os efeitos desta deleção na resistência a antimicrobianos, crescimento, robustez bacteriana, motilidade, hidrofobicidade e sobrevivência sob condições adversas, como stress oxidativo, osmótico, biliar e resistência na presença de clorexidina. Quando comparados os mutantes com as estirpes parentais correspondentes, o mutante AB28/11?areE apresentou um aumento na suscetibilidade a cefalosporinas, aminoglicosídeos, tetraciclina, macrólidos, levofloxacina, colato de sódio e cloreto de benzalcónio; no entanto, este fenótipo não foi observado para o mutante DQ40A1?areE. Não foram observadas diferenças no crescimento bacteriano entre as estirpes parentais e mutantes; contudo, A. butzleri AB28/11?areE apresentou uma redução na robustez quando comparada com a estirpe parental. Ambas os mutantes mostraram alterações no valor da hidrofobicidade, porém apenas AB28/11?areE apresentou uma motilidade diminuída. Além disso, A. butzleri AB28/11?areE exibiu um aumento na suscetibilidade às condições de stress testadas quando comparada com a correspondente estirpe parental, mas A. butzleri DQ40A1?areE mostrou alteração apenas em relação ao stress biliar. No ensaio de sobrevivência à clorexidina, verificou-se uma tendência para o aumento da suscetibilidade para ambos os mutantes em estudo. Em conclusão, este trabalho mostrou um potencial papel da bomba de efluxo AreDEF na resistência e virulência de Arcobacter butzleri, no entanto mais estudos serão necessários. |
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Caracterização funcional de um sistema de bombas de efluxo na virulência e resistência de Arcobacter butzleriArcobacter ButzleriBombas de Efluxo RndResistênciaVirulênciaDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências QuímicasO género Arcobacter foi proposto pela primeira vez em 1991 por Vandamme e, até à data, compreende 29 espécies reconhecidas, incluindo Arcobacter butzleri. Esta espécie é considerada o quarto organismo Campylobacter-like mais frequentemente encontrado em amostras de fezes diarreicas no homem, sendo responsável por causar cólicas abdominais, náusea e diarreia. De facto, foi incluída na lista de microrganismos considerados um sério risco para a saúde humana pela Comissão Internacional de Especificações Microbiológicas de Alimentos. Arcobacter spp. tem demonstrado um aumento da resistência a vários antimicrobianos, que podem estar associados a diversos mecanismos, um dos quais através das bombas de efluxo. As bombas de efluxo são estruturas proteicas que representam importantes elementos pertencentes ao repertório microbiano das bactérias e são consideradas responsáveis pela resistência a muitas substâncias. Em bactérias de Gram-negativo, as bombas de efluxo da família resistance-nodulation-division cell (RND) têm um papel relevante na resistência a múltiplos fármacos. Vários genes que codificam para este tipo de sistema foram identificados no genoma de A. butzleri. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de mutantes para a bomba de efluxo do tipo RND (AreDEF) na resistência e virulência de A. butzleri. Como tal, foram construídos mutantes, usando duas estirpes diferentes de A. butzleri, DQ40A1 e AB28/11, por deleção do gene areE do operão da bomba de efluxo. Em seguida, foram testados os efeitos desta deleção na resistência a antimicrobianos, crescimento, robustez bacteriana, motilidade, hidrofobicidade e sobrevivência sob condições adversas, como stress oxidativo, osmótico, biliar e resistência na presença de clorexidina. Quando comparados os mutantes com as estirpes parentais correspondentes, o mutante AB28/11?areE apresentou um aumento na suscetibilidade a cefalosporinas, aminoglicosídeos, tetraciclina, macrólidos, levofloxacina, colato de sódio e cloreto de benzalcónio; no entanto, este fenótipo não foi observado para o mutante DQ40A1?areE. Não foram observadas diferenças no crescimento bacteriano entre as estirpes parentais e mutantes; contudo, A. butzleri AB28/11?areE apresentou uma redução na robustez quando comparada com a estirpe parental. Ambas os mutantes mostraram alterações no valor da hidrofobicidade, porém apenas AB28/11?areE apresentou uma motilidade diminuída. Além disso, A. butzleri AB28/11?areE exibiu um aumento na suscetibilidade às condições de stress testadas quando comparada com a correspondente estirpe parental, mas A. butzleri DQ40A1?areE mostrou alteração apenas em relação ao stress biliar. No ensaio de sobrevivência à clorexidina, verificou-se uma tendência para o aumento da suscetibilidade para ambos os mutantes em estudo. Em conclusão, este trabalho mostrou um potencial papel da bomba de efluxo AreDEF na resistência e virulência de Arcobacter butzleri, no entanto mais estudos serão necessários.The Arcobacter genus was first proposed in 1991 by Vandamme, and to date comprises 29 recognized species, including Arcobacter butzleri. This species is considered the fourth most frequent Campylobacter-like organism found in human diarrheic stool samples, being responsible for causing abdominal cramps, nausea and diarrhea. In fact, it was included on the list of microorganisms considered a serious hazard to human health by the International Commission on Microbiological Specifications for Foods. Arcobacter spp. is showing an increased resistance to various antimicrobials, which can be associated with several mechanisms, such as efflux pumps. Efflux pumps are protein structures representing important elements belonging to the microbial repertoire of bacteria and are considered responsible for the resistance to many substances. In Gram negative bacteria, efflux pumps from the resistance nodulation cell division (RND) family have a relevant role for multidrug resistance. Various genes coding for this type of systems were identified in the genome of A. butzleri, among them the complete operon AreDEF. The aim of this study was to examine the effect of areE mutants in resistance and virulence of A. butzleri. So, to evaluate the role of AreDEF, we constructed mutants, using two different A. butzleri strains, DQ40A1 and AB28/11, by deletion of the gene areE from the efflux pump operon. Next, the effect on resistance to antimicrobials, growth, strain fitness, motility, hydrophobicity, and survival under adverse conditions, such as oxidative stress, osmotic, bile and survival to chlorhexidine were tested. When we compared mutants with the correspondent wild-type strains, AB28/11?areE displayed an increase in the susceptibility to cephalosporins, aminoglycosides, tetracycline, macrolides, levofloxacin, sodium cholate and benzalkonium chloride; nonetheless the same profile was not observed for A. butzleriDQ40A1?areE. No differences in growth kinetics were recorded between parental and mutant strains; however, the mutant A. butzleri AB28/11?areE showed a reduction in the fitness cost when compared with the parental wild-type strain. Both mutants had modification in the value of hydrophobicity, however only AB28/11?areE had a decreased motility. In addition, A. butzleri AB28/11?areE exhibited higher susceptibility to all stresses when compared to its correspondent parental strain, but A. butzleri DQ40A1?areE showed alteration only concerning bile stress. In the chlorhexidine assay, a tendency for increased susceptibility was observed for both strains, although more studies are needed. In conclusion, the results obtained point to a potential role of the efflux pump AreDEF in the resistance and virulence of Arcobacter butzleri.Ferreira, Susana Margarida ParaísoDomingues, Fernanda da ConceiçãoSousa, Mónica Alexandra deuBibliorumMateus, Cristiana Lopes2020-03-20T17:16:46Z2019-07-222019-06-242019-07-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/10155TID:202348938porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:51:34Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/10155Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:50:11.226642Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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