Genes ompL1 e lipL32 como marcadores de leptospiras patogénicas - importância no diagnóstico da leptospirose

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SOUSA, Márcia Filipa Dias
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/10362/116422
Resumo: A leptospirose é uma zoonose de distribuição mundial causada por espiroquetas do género Leptospira que afeta mais de um milhão de casos/ano. As leptospiras são disseminadas no ambiente, sobretudo pela urina dos roedores, que são os principais reservatórios desta bactéria. Em Portugal, o Arquipélago dos Açores, constitui uma região endémica com uma elevada incidência anual, representando um problema de Saúde Pública. Assim, os objetivos deste trabalho foram: i) caracterizar a patogenicidade de culturas (isolados) de Leptospira spp., previamente obtidos de roedores capturados nas ilhas de São Miguel e Terceira (Açores), através de uma abordagem polifásica (ao nível fenotípico e molecular), esta última focada na deteção dos genes ompL1 e lipL32; e ii) determinar o interesse destes genes no diagnóstico laboratorial da leptospirose. Para tal, foram selecionadas (N=100) isolados de Leptospira spp., preservados a -80ºC no IHMT. Fez-se novo cultivo em meio seletivo EMJH cujo crescimento foi acompanhado ao longo de, pelo menos, três meses. A caracterização da patogenicidade foi realizada através de testes de crescimento [a 13ºC, e com a adição ao meio de cultura de 8-azaguanina (225μg/mL)], e um teste morfológico com adição de NaCl (1M). A identificação do sorogrupo/sorovar (sv.) de cada isolado foi realizada através de aglutinação microscópica, usando anticorpos monoclonais (mAbs). O estudo molecular de alguns isolados (n=32; 14 em cultura e DNA dos restantes), iniciou-se com a extração de DNA genómico, seguida de amplificação, usando dois protocolos de PCR convencional desenvolvidos e otimizados, no decurso do presente trabalho, utilizando primers com base nos genes lipL32 e ompL1, presentes em espécies patogénicas de Leptospira. O protocolo baseado no gene lipL32, foi também utilizado em amostras de doentes (N=127), urina (nu=99) e soro (ns=28). Adicionalmente, quatro dos isolados de Leptospira e algumas amostras humanas (nu=11 e ns=5) foram testadas por nested-PCR, utilizado na rotina. O DNA amplificado de alguns isolados e amostras humanas foi sequenciado e analisado por BLAST. Observou-se crescimento bacteriano em (n=14+/100) isolados cuja caracterização fenotípica revelou serem patogénicos. A avaliação com os mAbs permitiu incluí-los em dois sorogrupos distintos: Ballum (sv. Arborea) e Icterohaemorrhagiae (sv. Copenhageni). O protocolo “lipL32” revelou a presença de DNA leptospírico, no total dos isolados testados (n=32), enquanto que o protocolo “ompL1” detetou DNA específico em 84% (n=27+/32). Ambos os protocolos mostraram uma elevada especificidade, tendo o primeiro mostrado sensibilidade até 100bact/mL. Os resultados da sequenciação confirmaram que todas as amostras analisadas (isolados murinos e humanas) eram espécies patogénicas de Leptospira. Assim, os dados obtidos permitiram: i) conhecer a patogenicidade dos isolados estudados ao nível fenotípico e molecular; ii) corroborar a prevalência de leptospiras dos sorogrupos Ballum e Icterohaemorrhagiae, sendo estes os que mais afetam a população Açoriana, o que é concordante com estudos anteriores para a mesma região e país; iii) confirmar que os sorogrupos Ballum e Icterohaemorrhagiae têm um forte tropismo para determinadas espécies de roedores, em particular para Mus musculus e Rattus norvegicus, respetivamente; iv) otimizar o protocolo de PCR com base no gene lipL32, tornando-o uma nova ferramenta muito útil quer em estudos epidemiológicos (nos roedores), quer em amostras clínicas, melhorando significativamente o atual diagnóstico molecular da leptospirose.
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spelling Genes ompL1 e lipL32 como marcadores de leptospiras patogénicas - importância no diagnóstico da leptospiroseCiências biomédicasBiologia molecularLeptospiroseGenes ompL1 e lipL32Borreliose de LymeDomínio/Área Científica::Ciências MédicasA leptospirose é uma zoonose de distribuição mundial causada por espiroquetas do género Leptospira que afeta mais de um milhão de casos/ano. As leptospiras são disseminadas no ambiente, sobretudo pela urina dos roedores, que são os principais reservatórios desta bactéria. Em Portugal, o Arquipélago dos Açores, constitui uma região endémica com uma elevada incidência anual, representando um problema de Saúde Pública. Assim, os objetivos deste trabalho foram: i) caracterizar a patogenicidade de culturas (isolados) de Leptospira spp., previamente obtidos de roedores capturados nas ilhas de São Miguel e Terceira (Açores), através de uma abordagem polifásica (ao nível fenotípico e molecular), esta última focada na deteção dos genes ompL1 e lipL32; e ii) determinar o interesse destes genes no diagnóstico laboratorial da leptospirose. Para tal, foram selecionadas (N=100) isolados de Leptospira spp., preservados a -80ºC no IHMT. Fez-se novo cultivo em meio seletivo EMJH cujo crescimento foi acompanhado ao longo de, pelo menos, três meses. A caracterização da patogenicidade foi realizada através de testes de crescimento [a 13ºC, e com a adição ao meio de cultura de 8-azaguanina (225μg/mL)], e um teste morfológico com adição de NaCl (1M). A identificação do sorogrupo/sorovar (sv.) de cada isolado foi realizada através de aglutinação microscópica, usando anticorpos monoclonais (mAbs). O estudo molecular de alguns isolados (n=32; 14 em cultura e DNA dos restantes), iniciou-se com a extração de DNA genómico, seguida de amplificação, usando dois protocolos de PCR convencional desenvolvidos e otimizados, no decurso do presente trabalho, utilizando primers com base nos genes lipL32 e ompL1, presentes em espécies patogénicas de Leptospira. O protocolo baseado no gene lipL32, foi também utilizado em amostras de doentes (N=127), urina (nu=99) e soro (ns=28). Adicionalmente, quatro dos isolados de Leptospira e algumas amostras humanas (nu=11 e ns=5) foram testadas por nested-PCR, utilizado na rotina. O DNA amplificado de alguns isolados e amostras humanas foi sequenciado e analisado por BLAST. Observou-se crescimento bacteriano em (n=14+/100) isolados cuja caracterização fenotípica revelou serem patogénicos. A avaliação com os mAbs permitiu incluí-los em dois sorogrupos distintos: Ballum (sv. Arborea) e Icterohaemorrhagiae (sv. Copenhageni). O protocolo “lipL32” revelou a presença de DNA leptospírico, no total dos isolados testados (n=32), enquanto que o protocolo “ompL1” detetou DNA específico em 84% (n=27+/32). Ambos os protocolos mostraram uma elevada especificidade, tendo o primeiro mostrado sensibilidade até 100bact/mL. Os resultados da sequenciação confirmaram que todas as amostras analisadas (isolados murinos e humanas) eram espécies patogénicas de Leptospira. Assim, os dados obtidos permitiram: i) conhecer a patogenicidade dos isolados estudados ao nível fenotípico e molecular; ii) corroborar a prevalência de leptospiras dos sorogrupos Ballum e Icterohaemorrhagiae, sendo estes os que mais afetam a população Açoriana, o que é concordante com estudos anteriores para a mesma região e país; iii) confirmar que os sorogrupos Ballum e Icterohaemorrhagiae têm um forte tropismo para determinadas espécies de roedores, em particular para Mus musculus e Rattus norvegicus, respetivamente; iv) otimizar o protocolo de PCR com base no gene lipL32, tornando-o uma nova ferramenta muito útil quer em estudos epidemiológicos (nos roedores), quer em amostras clínicas, melhorando significativamente o atual diagnóstico molecular da leptospirose.Leptospirosis is a worldwide zoonosis caused by spirochetes of Leptospira genus, which affect more than one million people/year. Spirochetes are spread in the environment, mostly by the urine of rodents that are the main reservoirs of this bacterium. In Portugal, the Azorean Archipelago is an endemic region with a high annual incidence, representing a public health problem. The aims of this work were: i) characterize the pathogenicity of Leptospira spp., cultures (isolates), previously obtained from rodents captured in São Miguel and Terceira islands (Azores), by polyphasic approach (at phenotypic and molecular level), this last, focused on detection of ompL1 and lipL32 genes; and ii) determine the interest of these genes in laboratory diagnosis of leptospirosis. For this, isolates (N=100) of Leptospira spp., preserved at -80ºC in the IHMT, were selected. Cultures were made on new EMJH selective culture medium, and its growth was followed over at least three months. The characterization of pathogenicity was performed by growth tests [at 13ºC, and with addition of 8-azaguanine (225μ /mL) to the culture médium], and a morphological test, with NaCl (1M). The serogroup/serovar (sv) identification of each isolate was performed by microscopic agglutination, using monoclonal antibodies (mAbs). The molecular study of some isolates (n=32; 14 in culture and DNA of the others) began with the extraction of genomic DNA, followed by amplification, using two conventional PCR protocols developed and optimized during the present work, using primers targeting lipL32 and ompL1 genes, both present in pathogenic Leptospira species. The protocol based on the lipL32 was also used in patient samples (N=127), urine (nu= 99) and serum (ns=28)]. Additionally, four of the Leptospira isolates and some human samples (nu=11 and ns=5) were tested by nested-PCR, used routinely. Amplified DNA from some isolates and human samples was sequenced and analyzed by BLAST. Bacterial growth was observed in (n=14+/100) isolates whose phenotypic characterization was found to be pathogenic. Evaluation with mAbs allowed to include them into two distinct serogroups: Ballum (sv. Arborea) and Icterohaemorrhagiae (sv. Copenhageni). The “lipL32” protocol revealed the presence of leptospiral DNA in all isolates tested (n=32), while the “ompL1” protocol detected specific DNA in 84% (n=27+/32). Both protocols showed high specificity, and the first showed sensitivity up to 100bact/mL. Sequencing results confirmed all samples analyzed (murine and human isolates) as pathogenic Leptospira species. Thus, the obtained data allowed: i) to know the pathogenicity of the studied isolates at the phenotypic and molecular level; ii) confirm the prevalence of leptospires from Ballum and Icterohaemorrhagiae serogroups, which are the ones that most affect the Azorean population, which is in agreement with previous studies for the same region and country; iii) confirm that these serogroups have a strong tropism for determined rodent species particularly for Mus musculus and Rattus norvegicus, respectively, and iv) optimize a new PCR protocol based on the lipL32 gene, making it an useful tool either in epidemiological studies (in rodents) or in clinical samples, significantly improving the current molecular diagnosis of leptospirosis.VIEIRA, Maria Luísa JorgeCARREIRA, TeresaRUNSOUSA, Márcia Filipa Dias2021-04-30T10:48:18Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/116422TID:202400115porinfo: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:RCAAP2024-05-22T17:52:14Zoai:run.unl.pt:10362/116422Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-05-22T17:52:14Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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