Efeitos da produção de biofilme e da interação com Acanthamoeba castellanii na virulência de Escherichia coli produtora de toxina Shiga (STEC)
Biofilmes são compostos por agregados celulares envolvidos por matriz extracelular. Para enteropatógenos, como Escherichia coli produtora de toxina Shiga (STEC), o crescimento em biofilme pode contribuir para a persistência, disseminação e para a contaminação cruzada de alimentos e utensílios. Em bi...
| Autor: | |
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| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2020 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
| Repositório: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
| Idioma: | português |
| OAI Identifier: | oai:www.bdtd.uerj.br:1/14343 |
| Acesso em linha: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/14343 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Shiga toxin-producing Escherichia coli Biofilm Acanthamoeba castellanii Virulence Gene expression Escherichia coli produtora de toxina Shiga Biofilme Virulência Expressão gênica Escherichia coli Toxinas bacterianas Escherichia coli Shiga Toxigênica Toxina Shiga CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICA |
| Resumo: | Biofilmes são compostos por agregados celulares envolvidos por matriz extracelular. Para enteropatógenos, como Escherichia coli produtora de toxina Shiga (STEC), o crescimento em biofilme pode contribuir para a persistência, disseminação e para a contaminação cruzada de alimentos e utensílios. Em biofilmes naturais é frequente a ocorrência de amebas de vida livre (AVL) como Acanthamoeba castellanii. AVL podem se estabelecer e prosperar em biofilmes, podendo manter interações com patógenos bacterianos, incluindo STEC. Neste estudo, investigamos a capacidade de STEC de produzirem biofilmes e se o seu cultivo nessa condição impacta a sua virulência. Também investigamos se a interação e passagem de STEC no ambiente intracelular de A. castellanii influencia sua virulência. Avaliamos a expressão de proteínas de STEC relevantes para a produção de biofilme e para a sua virulência após cultivo em biofilme. Foram empregadas técnicas de semeadura em agar para evidenciarmos a expressão de curli e celulose, ensaios de produção de biofilme em poliestireno, testes quantitativos de invasão de células Caco-2 e de amebas, microscopia convencional e de imunofluorescência e testes de PCR em tempo real (qPCR). De 122 cepas STEC provenientes majoritariamente de bovinos e alimentos, 80,3% foram curli+, 64,8% celulose+ e 75,4% produziram biofilme forte ou moderado. De 14 cepas O157:H7 de origem bovina e humana, 71,4% e 85,7% foram negativas para curli e celulose, respectivamente e 78,6% não produziram biofilme. Cinco cepas dos sorotipos O8:H19, O113:H21 (2) e O157:H7 (2) foram selecionadas para testes de invasão. Todas invadiram células Caco-2 quando provenientes de cultivo planctônico, mas o seu cultivo em biofilme reduziu a invasão de forma significativa (P<0,05). As mesmas cepas foram capazes de se associar e sofrer internalização em duas linhagens distintas (T4 e Neff) de A. castellanii. Todas as cepas STEC testadas, especialmente aquelas do sorotipo O157:H7 sobreviveram no interior das amebas pelo menos por 1,5 h. Para uma cepa (784/1; O113:H21), verificamos que a passagem pelo compartimento intracelular de A. castellanii resulta em exacerbação da atividade invasora. Através de qPCR observamos variações nos perfis de expressão dos genes de adesinas, de virulência e de resposta ao estresse em populações bacterianas provenientes de biofilme. O crescimento em biofilme resultou na expressão do gene csgA e nas cepas não-O157, dos genes associados a estresse (norV, oxyR, soxR). Na cepa STEC O157:H7 os genes de virulência (stx2c, ler, espfU, iha e lpfA1) foram reprimidos, enquanto lpfA2 foi expresso. Consideramos que estes achados são de interesse para o campo da Saúde Pública, dado o caráter patogênico de STEC e a possibilidade de sua persistência no ambiente através da produção de biofilmes e a potencialização da sua virulência pela interação com protozoários comumente encontrados em biofilmes formados no ambiente natural. |
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