Identification and characterization of new listeria monocytogenes virulence factors

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Ana Cláudia Moutinho
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.14/30601
Resumo: As doenças infeciosas são uma das principais causas de morte mundialmente, sendo a principal em bebés e crianças. Embora os tratamentos convencionais para combater infeções microbianas sejam muito eficazes, geram subpopulações bacterianas resistentes. O controlo da virulência bacteriana e a modulação da resposta do hospedeiro surgem como alternativas terapêuticas promissoras para combater as infeções. Listeria monocytogenes é uma ameaça recorrente para a saúde pública e para a indústria alimentar. É um patogénio Gram-positivo e intracelular de origem alimentar e um excelente modelo para o estudo da interação do hospedeiro com o patogénio. Esta bactéria tem a capacidade de atravessar as barreiras intestinal, hematoencefálica e materno-fetal e colonizar tecidos do hospedeiro podendo causar listeriose. Esta capacidade é alcançada através da expressão de inúmeros fatores de virulência que permite L. monocytogenes invadir, sobreviver e multiplicar dentro de células fagocíticas e não-fagocíticas. A análise do modo como este patogénio manipula as funções celulares do hospedeiro, leva à identificação de novos mecanismos que podem ser alargados a outros patogénios relevantes e ajuda na criação de novas estratégias terapêuticas. Deste modo, este trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar novos mecanismos de virulência de L. monocytogenes. A primeira análise transcriptómica in vivo de L. monocytogenes revelou que vários genes são mais expressos no baço de morganhos infetados e que a maioria desses fatores de virulência são proteínas de superfície e proteínas secretadas. Neste trabalho, selecionámos três genes mais expressos in vivo, lmo2114, lmo2115 e lmo2522 com uma possível função na virulência de L. monocytogenes. Mutantes de deleção foram gerados para caracterizar o papel dos genes deletados no processo infecioso, analisando diferentes etapas do ciclo de infeção celular in vitro e virulência in vivo. Nós mostrámos que o transportador ABC, codificado pelos genes lmo2114 e lmo2115, é necessário para a entrada da bactéria em células eucarióticas e para a virulência in vivo. Além disso, observámos que uma proteína possivelmente de ligação à parede celular e codificada por lmo2522 é necessária para a capacidade de L. monocytogenes aderir e invadir células Caco-2 e importante para virulência in vivo. De modo geral, este trabalho permitiu a identificação de novos genes de virulência de L. monocytogenes importantes para a infeção e, assim, e gerou possíveis e novos alvos para o desenvolvimento de estratégias de anti-virulência.
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spelling Identification and characterization of new listeria monocytogenes virulence factorsListeria monocytogenesPatogénico gram-positivoFatores de virulênciaInfeçãoGram-positive pathogenVirulence factorsInfectionDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasAs doenças infeciosas são uma das principais causas de morte mundialmente, sendo a principal em bebés e crianças. Embora os tratamentos convencionais para combater infeções microbianas sejam muito eficazes, geram subpopulações bacterianas resistentes. O controlo da virulência bacteriana e a modulação da resposta do hospedeiro surgem como alternativas terapêuticas promissoras para combater as infeções. Listeria monocytogenes é uma ameaça recorrente para a saúde pública e para a indústria alimentar. É um patogénio Gram-positivo e intracelular de origem alimentar e um excelente modelo para o estudo da interação do hospedeiro com o patogénio. Esta bactéria tem a capacidade de atravessar as barreiras intestinal, hematoencefálica e materno-fetal e colonizar tecidos do hospedeiro podendo causar listeriose. Esta capacidade é alcançada através da expressão de inúmeros fatores de virulência que permite L. monocytogenes invadir, sobreviver e multiplicar dentro de células fagocíticas e não-fagocíticas. A análise do modo como este patogénio manipula as funções celulares do hospedeiro, leva à identificação de novos mecanismos que podem ser alargados a outros patogénios relevantes e ajuda na criação de novas estratégias terapêuticas. Deste modo, este trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar novos mecanismos de virulência de L. monocytogenes. A primeira análise transcriptómica in vivo de L. monocytogenes revelou que vários genes são mais expressos no baço de morganhos infetados e que a maioria desses fatores de virulência são proteínas de superfície e proteínas secretadas. Neste trabalho, selecionámos três genes mais expressos in vivo, lmo2114, lmo2115 e lmo2522 com uma possível função na virulência de L. monocytogenes. Mutantes de deleção foram gerados para caracterizar o papel dos genes deletados no processo infecioso, analisando diferentes etapas do ciclo de infeção celular in vitro e virulência in vivo. Nós mostrámos que o transportador ABC, codificado pelos genes lmo2114 e lmo2115, é necessário para a entrada da bactéria em células eucarióticas e para a virulência in vivo. Além disso, observámos que uma proteína possivelmente de ligação à parede celular e codificada por lmo2522 é necessária para a capacidade de L. monocytogenes aderir e invadir células Caco-2 e importante para virulência in vivo. De modo geral, este trabalho permitiu a identificação de novos genes de virulência de L. monocytogenes importantes para a infeção e, assim, e gerou possíveis e novos alvos para o desenvolvimento de estratégias de anti-virulência.Infectious diseases are one of the main responsible of deaths worldwide, being the prime cause of death in infants and children. Conventional approaches to combat microbial infections are very effective, however they generate strong resistant subpopulations. The control of bacterial virulence and the modulation of the host response appear as promising therapeutic alternatives to overcome infections. Listeria monocytogenes is a recurrent problem in public health and food industry. It is a foodborne Gram-positive intracellular pathogen and an outstanding model to study host-pathogen interactions. This bacterium has the ability to cross the intestinal, blood-brain and the placental barriers and colonize host tissues causing listeriosis. This capacity is achieved by numerous virulence factors that allow L. monocytogenes to invade, survive and multiply within phagocytic and non-phagocytic cells. Analysis of how this pathogen manipulates the host cell functions, leads to the identification of new mechanisms that could be extended to other relevant pathogens, and help designing new therapeutic strategies. Therefore, this work aimed to identify and characterize new L. monocytogenes virulence mechanisms. The first in vivo transcriptomic analysis of L. monocytogenes revealed that a number of virulence genes are highly expressed during mouse infection and that the majority of these virulence factors are surface and secreted proteins. To identify new virulence determinants, we selected three up-regulated in vivo genes, lmo2114, lmo2115 and lmo2522 with a putative role in L. monocytogenes virulence. Deletion mutant strains were generated in order to characterize the role of the deleted genes in the L. monocytogenes infectious process by analysing different steps of cell infection cycle in vitro and virulence in vivo. We showed that the ABC transporter, which is encoded by lmo2114 and lmo2115, is required for bacterial entry in eukaryotic cells and full virulence in vivo. Moreover, we observed that the putative cell wall-binding protein encoded by lmo2522 is necessary for L. monocytogenes ability to adhere and invade Caco-2 cells and importantly for in vivo virulence. Altogether, this work allowed the identification of new L. monocytogenes virulence genes important for infection and thus provided new targets for the development of anti-virulence strategies.Cabanes, DidierPombinho, RitaVeritati - Repositório Institucional da Universidade Católica PortuguesaGonçalves, Ana Cláudia Moutinho2020-05-27T14:11:20Z2019-11-1120192019-11-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.14/30601TID:202317099enginfo: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:RCAAP2024-09-06T12:28:51Zoai:repositorio.ucp.pt:10400.14/30601Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-09-06T12:28:51Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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