Toxina Shiga-like e hemolisina TlyA em cepas de Corynebacterium diphtheriae: identificação, caracterização funcional e influência no potencial de virulência

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Cucinelli, Andrezza do Espírito Santo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas
• Palavras-chave em Português: Hemolysin; Shiga-like toxin; Corynebacterium diphtheriae – Patogenicidade; Toxina Shiga-like – Genética; Hemolisina – Genética; Gene tlyA; Gene rbp; CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20943

As manifestações clínicas observadas nas infecções por Corynebacterium diphtheriae, principal agente etiológico da difteria, são frequentemente associadas à ação da toxina diftérica (TD), seu principal fator de virulência. No entanto, cepas não produtoras de TD têm sido isoladas de infecções invasivas e estudos recentes vem demonstrando o envolvimento de mecanismo multifatorial na sua patogenicidade. A análise do pangenoma desta espécie identificou a presença de 57 ilhas genômicas, indicando que a transferência horizontal de genes é uma estratégia frequentemente utilizada pelas corinebactérias para estabelecer diferenças nas interações patógeno-hospedeiro. Diversos trabalhos indicam que os genes codificadores da toxina Shiga são passíveis de transferência entre espécies. Em Corynebacterium ulcerans a proteína Rbp, similar à cadeia A da toxina Shiga de Escherichia coli (SLT-1), cuja função é impedir a síntese de ribossomos provocando morte celular, foi identificada. Adicionalmente, os genes codificadores de hemolisinas, outro importante fator de virulência, são capazes de causar lesão celular através da formação de poros. Os genes da alfa-hemolisina (HlyA) de E. coli e, de outras espécies bacterianas, também são passíveis de transferência horizontal. Algumas cepas de C. diphtheriae parecem ser produtoras de hemolisinas específicas, uma vez que são classificadas quanto à atividade hemolítica. O sequenciamento genômico de C. diphtheriae biovar gravis cepa NCTC 13129 identificou a sequência de uma proteína hipotética, semelhante a hemolisina (TlyA) de Mycobacterium tuberculosis. Neste sentido, foi demonstrada a presença e a expressão de genes semelhantes às toxinas Shiga-like e hemolisina, em diferentes espécies de Corynebacterium. Pesquisas in silico da presença dos genes rbp (toxina Shiga-like) e tlyA (hemolisina) nas espécies de Corynebacterium. foram realizados. Adicionalmente, os seguintes experimentos para a confirmação fenotípica foram desenvolvidos: i) construção de cepa mutante para os genes alvos; ii) padronização de PCR e RT-qPCR; iii) expressão gênica em PCR por tempo real; iv) ensaios de citotoxicidade em células Vero; v) influência de diferentes condições ambientais na expressão destes genes, e vi) potencial artritogênico em modelos animais (murinos). Os resultados obtidos através de análises de bioinformática demonstraram que diferentes espécies de Corynebacterium apresentavam genes que codificam proteínas com expressiva homologia para as toxinas Rbp e TlyA. Os dados dos ensaios fenotípicos verificaram os efeitos citotóxicos destas proteínas em diferentes cepas de C. diphtheriae analisadas. Em conclusão, as cepas de C. diphtheriae isoladas de casos de difteria e/ou infecções invasivas podem também utilizar a produção de hemolisina TlyA e de toxina Shiga-like nos mecanismos cepa-dependentes de patogenicidade. Estudos adicionais relacionados a esses fatores de virulência permanecem em andamento tanto para C. diphtheriae quanto para outras corinebactérias de relevância clínica