Aspectos relacionados à virulência de células de Streptococcus pyogenes refratárias e não refratárias a penicilina

• Autor(a) principal: Lopez, Úrsula dos Santos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/20085
• topic: Streptococcus pyogenes; Caenorhabditis elegans; Expressão gênica; Virulência; Fagocitose; Gene expression; Virulence; Phagocytosis; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA

Streptococcus pyogenes destaca-se por sua capacidade de promover várias infecções humanas que vão desde infecções mais brandas (como faringite) até invasivas e letais (como fascite necrosante), além de sequelas pós estreptocócicas. Apesar de serem universalmente sensíveis à penicilina, a literatura relata casos de persistência, gerando infecções recalcitrantes. Em outros gêneros bacterianos esse fenótipo de persistência é conhecido como células refratárias a antibióticos (persisters) que atuam no estabelecimento das infecções recorrentes. Em Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, por exemplo, foi reportado que células persistentes demonstram baixa virulência comparados à forma planctônica. Em estudo anterior de nosso grupo foi relatado que S. pyogenes são também capazes de formar células refratárias a antimicrobianos em situação de elevada densidade populacional, porém ainda não há relatos do potencial de virulência destas células persisters em relação as sensíveis. Assim, este trabalho teve por objetivo comparar o potencial de virulência de células de S. pyogenes refratárias a penicilina (R-PN), induzidas por alta densidade populacional (ADP; >1010 UFC/mL), com o encontrado em células não refratárias (NR-PN; obtidas a partir de baixa densidade populacional; BDP; 107 UFC/mL). Nesses estudos foram utilizados um modelo de sobrevivência de Caenorhabditis elegans, a análise da expressão de genes envolvidos com o estresse oxidativo e outros genes de virulência, e um ensaio de fagocitose frente a monócitos da linhagem THP-1. Os resultados obtidos nos ensaios de sobrevivência demonstraram que os nematoides que estavam em contato com as células R PN apresentaram um índice de 51,7% de sobrevivência. No entanto, nos animais expostos as células NR-PN esse índice foi de 79,5%. Análises morfológicas por microscopia óptica de contraste de interferência diferencial evidenciaram maior número de alterações em C. elegans promovidas por células refratárias, como presença de eclosão interna (R-PN:100%; NR-PN: 26,67%) e alterações morfológicas (R-PN: 43,3%; NR-PN: 6,67%). Transcritos de 9 genes relacionados com a virulência foram medidos através de RT-qPCR usando RNA total obtido de células R-PN e NR-PN de S. pyogenes, em experimentos in vitro e in vivo (após interação com o nematoide C. elegans). Esses genes foram: mga (regulador positivo de virulência), inlA (internalina), ska (estreptoquinase), lmb (proteína ligadora de laminina), scpA (C5a peptidase), slo (estreptolisina), fbp (proteína ligadora de laminina), emm (proteína M), speA (superantígeno A) e speB (exotoxina B). Os genes relacionados com o estresse oxidativo testados foram: nox (NADH oxidase formadora de H₂O), sodA (superóxido desmutase) e perR(proteína reguladora da captura do ferro). Nos ensaios in vivo, o gene perR evidenciou um aumento de 3,2x na sua expressão, enquanto que sodA e nox foram reduzidos. Os resultados gerados nos ensaios in vitro de expressão de genes relacionados com virulência demonstram que os genes scpA, MGAS10750_Spy1285 e speA apresentaram um aumento significativo de expressão. Enquanto que nos ensaios in vivo os genes codificantes para slo, ska e scpA apresentaram aumento na expressão em células R-PN (2,7x; 4,7x e 2,2x, respectivamente) corroborando com os achados do experimento de sobrevivência. Além disso, uma superexpressão foi observada para o gene speB (374x). Os ensaios preliminares de fagocitose e viabilidade bacteriana demonstraram que as células R-PN são menos fagocitadas mas morrem mais no interior do monócito quando comparada com as células NR-PN. Os resultados sugerem que o perfil de virulência no modelo de C. elegans e os níveis transcricionais de genes de virulência destacam o potencial de infecção de células refratárias de S. pyogenes.