Respostas fisiológicas e moleculares de Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 aos estresses ácido e por sais biliares

• Autor(a) principal: Ferreira, Alessandra Barbosa
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6294
• topic: Lactobacillus; Probióticos; Regulação de expressão gênica; Genômica; Nutrição; Microbiologia Agrícola

O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiológicas e morfológicas de células de Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 aos estresses ácido e por sais biliares, alem de identificar e realizar análises filogenética e de expressão de genes possivelmente relacionados a esses estresses. Lactobacillus delbrueckii UFV H2b20 não cresce em caldo MRS pH 3,5 entretanto, células mantidas neste meio por quatro horas toleram o estresse ácido, como demonstrado por curvas de sobrevivência. A maior tolerância da bactéria aos sais biliares mistos e a menor ao ácido glicodeoxicólico são características de L. delbrueckii UFV H2b20 submetida a estes estresses, em estudo in vitro. A análise da morfologia das células por Microscopia de Força Atômica (MFA) mostrou que os estresses ácido e por sais biliares provocaram alterações na morfologia da célula - a superficie da parede se apresentou rugosa com acentuada redução na dimensão correspondente à altura, em todas as condições de estresse testadas. Em conjunto, os resultados demonstram caracteristicas de respostas fisiológicas de L. delbrueckii UFV H2b20 aos estresses ácido e por sais biliares desejáveis e necessárias em bactéria probiótica, ou seja, resistir e sobreviver em condições similares às prevalecentes no trato gastrointestinal (TGI) de humanos. Os genes clpP, clpE, clpL e cle de L. delbrueckii UFV H2b20, cujos produtos pertencem ao complexo proteolítico Clp apresentaram alta identidade de sequência, variando de 96 a 97 % com as de Lactobacillus delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. As árvores filogenéticas reconstruídas por Inferência Bayesiana mostraram os genes clpP, clpL e clpE agrupados com os de L. delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842. As exposições das células aos meios MRS pH 3,5, MRS contendo O,l % de sais biliares mistos e a MRS contendo O,l % de ácido glicodeoxicólico por 30 e 60 minutos aumentaram a expressão dos quatro genes, enquanto a exposição a ácido taurodeoxicólico aumentou apenas a do gene clpL. Considerando o envolvimento dos genes clpP, clpL, clpE e cle nas respostas aos estresses ácido e por sais biliares infere-se que a atividade do complexo proteolítico Clp pode representar mecanismo de reparo e/ou degradação de proteínas danificadas pelas condições de estresse analisadas neste estudo. Os genes codificadores de ornitina descarboxilase e de permease de aminoácido identificados em L. delbrueckii UFV H2b20 agruparam na reconstrução filogenética com os de L. delbreuckii subsp. bulgaricus ATCC 11842, sendo de 96 a 98 % a identidade das sequências. O aumento da expressão do gene que codifica a ornitina descarboxilase após a exposição das células por 30 e 60 minutos em MRS pH 3,5, meio rico, mostra o envolvimento deste gene na resposta ao estresse ácidoem L. delbrueckii UFV H2b20 e evidencia que a proteína codificada por esse gene é a envolvida na regulação do pH intracelular. Sugere- se a descarboxilação de aminoácidos como mecanismo de adaptação à condição de acidez do meio. Com o estudo da expressão dos genes spx, dps e pax, todos envolvidos no estresse oxidativo em L. delbrueckii H2b20, caracterizou-se base molecular envolvida no fenômeno de proteção cruzada in vitro ao constatar-se a sobreposição e a inespecificidade de genes aos estresses investigados. Particularmente, o aumento da expressão do gene dps após exposição das células aos meios MRS pH 3,5 e MRS contendo 0,1 % de ácido glicodeoxicólico foi interpretado como mecanismo de proteção do DNA a acidez interna das células. No presente estudo, bases fisiológicas e moleculares que possibilitam a probiose por L. delbrueckii UFV H2b20 ficam esclarecidas no que tange à existência de mecanismos para sobrevivência e persistência em condições presentes no TGI de humanos.