Potencial patogênico de cepas de Escherichia coli Enteropatogênicas atípicas (aEPEC) isoladas de cães e humanos com sintomas de diarreia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, André Victor
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18308
Resumo: Nas últimas décadas cepas de Escherichia coli Enteropatogênica atípicas (aEPEC) emergiram como um importante patógeno associado à diarreia infantil no mundo, cenário compartilhado pelo Brasil. aEPEC são comumente encontradas em diferentes espécies animais, incluindo animais de companhia como os cães, onde frequentemente compartilham do mesmo sorotipo, genes de virulência e apresentam alta similaridade genética com cepas humanas. Embora haja o risco, o papel de aEPEC como agente zoonótico ainda não está bem definido. No presente trabalho, um grupo de cepas aEPEC (n=5) dos sorotipos O4:H16, O11:H16, O49:H10 e O51:H40 (2), isoladas de cães filhotes com diarreia foi comparado com outro grupo de cepas dos mesmos sorotipos (n=5), isoladas de casos de diarreia infantil no Brasil, quanto às características genotípicas e fenotípicas de virulência, procurando descrever similaridades que sustentem a capacidade patogênica destas cepas quando transmitidas ao homem. Para tal, foram avaliadas: i) a presença de fatores associados à virulência por PCR (genes ecpA, hcpA, iha, paa, csgAB, saa, pilS, toxB, ehxA, espP e 16 genes nle) e testes fenotípicos (expressão de fímbrias Curli e T1F), ii) a relação filogenética e a clonalidade entre as cepas por MLST e PFGE, e iii) a capacidade de aderir, invadir e sobreviver em células intestinais humanas por meio de ensaios “in vitro”. A ocorrência de genes de virulência foi similar entre as cepas caninas e humanas, onde os genes ecpA, csgAB e hcpA foram encontrados na maioria das cepas, enquanto efa-1 e toxB foram apenas observados nos sorotipos O4:H16 e O49:H10, respectivamente. As cepas de igual sorotipo apresentaram um perfil similar de genes nle, com os genes nleB, nleE ocorrendo nas cepas dos sorotipos O4:H16 e O51:H40. Os STs 10 (sorotipos O4:H16, O11:H16 e O51:H40) e 206 (O49:H10) foram identificados entre as cepas, onde, após análise por PFGE, o dendograma demonstrou o agrupamento entre as cepas de igual ST e sorotipo, embora sem a ocorrência de clones entre as cepas caninas e humanas. As cepas de ambas as origens apresentaram o fenótipo de aderência LAL em células HEp-2, Caco-2 e T84. Além disso, todas demonstraram a capacidade de invadir e sobreviver por ao menos 48 horas em monocamadas polarizadas da linhagem intestinal humana T84. Em suma, estes achados indicam que cães filhotes carreiam cepas aEPEC potencialemente patogênicas ao homem, que em condições higiênico-sanitárias não adequadas, podem ser transmitidas a uma população susceptível, principalmente crianças com menos de 2 anos, e estabelecer um quadro infeccioso de diarreia.
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spelling Potencial patogênico de cepas de Escherichia coli Enteropatogênicas atípicas (aEPEC) isoladas de cães e humanos com sintomas de diarreiaPathogenic potential of atypical Enteropathogenic Escherichia coli strains (aEPEC) isolated from dogs and children with diarrhea signsAtypical Enteropathogenic Escherichia coliVirulenceDogsZoonosisEscherichia coli Enteropatogênicas atípicasVirulênciaCãesZoonoseCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICANas últimas décadas cepas de Escherichia coli Enteropatogênica atípicas (aEPEC) emergiram como um importante patógeno associado à diarreia infantil no mundo, cenário compartilhado pelo Brasil. aEPEC são comumente encontradas em diferentes espécies animais, incluindo animais de companhia como os cães, onde frequentemente compartilham do mesmo sorotipo, genes de virulência e apresentam alta similaridade genética com cepas humanas. Embora haja o risco, o papel de aEPEC como agente zoonótico ainda não está bem definido. No presente trabalho, um grupo de cepas aEPEC (n=5) dos sorotipos O4:H16, O11:H16, O49:H10 e O51:H40 (2), isoladas de cães filhotes com diarreia foi comparado com outro grupo de cepas dos mesmos sorotipos (n=5), isoladas de casos de diarreia infantil no Brasil, quanto às características genotípicas e fenotípicas de virulência, procurando descrever similaridades que sustentem a capacidade patogênica destas cepas quando transmitidas ao homem. Para tal, foram avaliadas: i) a presença de fatores associados à virulência por PCR (genes ecpA, hcpA, iha, paa, csgAB, saa, pilS, toxB, ehxA, espP e 16 genes nle) e testes fenotípicos (expressão de fímbrias Curli e T1F), ii) a relação filogenética e a clonalidade entre as cepas por MLST e PFGE, e iii) a capacidade de aderir, invadir e sobreviver em células intestinais humanas por meio de ensaios “in vitro”. A ocorrência de genes de virulência foi similar entre as cepas caninas e humanas, onde os genes ecpA, csgAB e hcpA foram encontrados na maioria das cepas, enquanto efa-1 e toxB foram apenas observados nos sorotipos O4:H16 e O49:H10, respectivamente. As cepas de igual sorotipo apresentaram um perfil similar de genes nle, com os genes nleB, nleE ocorrendo nas cepas dos sorotipos O4:H16 e O51:H40. Os STs 10 (sorotipos O4:H16, O11:H16 e O51:H40) e 206 (O49:H10) foram identificados entre as cepas, onde, após análise por PFGE, o dendograma demonstrou o agrupamento entre as cepas de igual ST e sorotipo, embora sem a ocorrência de clones entre as cepas caninas e humanas. As cepas de ambas as origens apresentaram o fenótipo de aderência LAL em células HEp-2, Caco-2 e T84. Além disso, todas demonstraram a capacidade de invadir e sobreviver por ao menos 48 horas em monocamadas polarizadas da linhagem intestinal humana T84. Em suma, estes achados indicam que cães filhotes carreiam cepas aEPEC potencialemente patogênicas ao homem, que em condições higiênico-sanitárias não adequadas, podem ser transmitidas a uma população susceptível, principalmente crianças com menos de 2 anos, e estabelecer um quadro infeccioso de diarreia.In recent decades, atypical Enteropathogenic Escherichia coli (aEPEC) strains have emerged as an important pathogen associated with childhood diarrhea around the world, incluinding Brazil. aEPEC are commonly found in different animal species, including companion animals such as dogs, where some strains share the same serotype, virulence genes, and exhibit a genetic correlation with human strains. Although, the role of aEPEC as a zoonotic agent is not yet fully elucidated. In the present study, the genotypic and phenotypic characteristics of virulence was evaluated among two groups of aEPEC strains of the O4:H16, O11: H16, O49: H10 and O51: H40 (2) serotypes, isolated from puppies with diarrhea (n = 5) and from cases of childhood diarrhea in Brazil (n = 5), in order to determine the pathogenic capacity of these strains when transmitted to humans. We evaluated: (i) the presence of virulence factors by PCR (ecpA, hcpA, iha, paa, csgAB, saa, pilS, toxB, ehxA, espP and 16 nle genes) and phenotypic tests (expression of curli and T1F fimbrias); (ii) the phylogenetic relationship and the clonality between the strains by MLST and PFGE; (iii) the ability to adhere, invade and survive inside the intestinal cells by “in vitro” assays. The occurrence of virulence genes was similar between canine and human strains and the ecpA, csgAB and hcpA genes were found in most strains, whereas efa-1 and toxB occurred only in O4: H16 and O49: H10 serotypes, respectively. Strains of the same serotype showed a similar nle genes profile, with the presence of nleB and nleE genes in O4:H16 and O51:H40 serotypes. The STs 10 (serotypes O4: H16, O11: H16 and O51: H40) and 206 (O49: H10) were identified and the PFGE dendogram showed clustering between strains of the same ST and serotype, although the occurrence of clones among the canine and human isolates was not observed. Strains of both origins showed the LAL adhesion phenotype in HEp-2, Caco-2 and T84 cells. In addition, all strains demonstrated the ability to invade and survive for at least 48 hours in polarized monolayers of the T84 human intestinal lineage. To date, these findings indicate that puppies carry aEPEC strains potentially pathogenic to humans, which in a poor hygiene environment, can be transmitted to a susceptible population, especially children under 2 years of age, leading to diarrheal disease.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Faculdade de Ciências MédicasBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaAndrade, João Ramos Costahttp://lattes.cnpq.br/0202273703020767Cerqueira, Aloysio de Mello Figueiredohttp://lattes.cnpq.br/4995660558500048Rosa, Ana Cláudia de Paulahttp://lattes.cnpq.br/7809403473011306Almeida, Angela Correa de Freitashttp://lattes.cnpq.br/8108722210976841Gonzalez, Alice Gonçalves Martinshttp://lattes.cnpq.br/4850195722023804Silva, Deyse Christina Vallim dahttp://lattes.cnpq.br/9336588835732105Barbosa, André Victor2022-09-01T16:09:59Z2018-09-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBARBOSA, André Victor. Potencial patogênico de cepas de Escherichia coli Enteropatogênicas atípicas (aEPEC) isoladas de cães e humanos com sintomas de diarreia. 2018. 98 f. Tese (Doutorado em Microbiologia) – Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18308porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-26T22:54:38Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/18308Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T22:54:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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