Aspectos biológicos da interação bactéria-droga-hospedeiro em modelo de Infecção por Bacteroides fragilis e tratamento com metronidazol em concentração subinibitória

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Freitas, Michele Cristine Ribeiro de
• Orientador(a): Diniz, Cláudio Galuppo
• Banca de defesa: Carvalho, Maria Auxiliadora Roque de , Resende, Juliana Alves , Bizarro, Heloísa D'Avila da Silva , Macedo, Gilson Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia
• Departamento: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Bacteroides; Modelo animal; Metronidazol
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5401

Bastonetes Gram negativos anaeróbicos da espécie Bacteroides fragilis são membros da microbiota residente intestinal, e frequentemente associados a infecções endógenas. Para o tratamento destas infecções, o metronidazol persiste como um dos principais fármacos disponíveis. Como outros microrganismos, B. fragils são susceptíveis a perturbações ecológicas, muitas vezes resultantes de concentrações subinibitórias de antimicrobianos, que podem que podem desencadear alterações na biologia bacteriana com reflexo no seu potencial agressor. Considerando-se que, geralmente, os estudos de interação droga-bactéria utilizam ensaios in vitro, permanecem, assim, questionamentos sobre a real extensão do fenômeno considerando-se uma situação real de infecção e exposição a antimicrobianos em concentração subinibitória. Neste sentido, foi proposto o estudo de um modelo experimental de interação droga-bactéria-hospedeiro. Ratos Wistar foram submetidos à laparotomia para inserção de um corpo de prova na cavidade peritoneal, e posterior desafio percutâneo com B. fragilis ATCC 43859. Os animais foram divididos em três grupos experimentais: grupo controle negativo (CN) (n=18) sem inoculação bacteriana, apenas com o veículo; grupo controle positivo (CP) (n=30) animais infectados com a linhagem bacteriana parental; grupo experimental (GE) (n=24) animais infectados com a linhagem bacteriana parental, tratados com concentração subinibitória de metronidazol (1µg/mL - via percutânea) por um período de oito dias em intervalos de 48 horas. Foram avaliados em dois momentos durante o processo infeccioso: Após 8 dias o tratamento com o MTZ e 8 dias após o término do tratamento (16 dias). Experimentos com cultura bacteriana in vitro foram realizados considerando-se o mesmo desenho experimental para comparação. A dinâmica da colonização microbiana nos corpos de prova foi avaliada por cultura microbiana, PCR simples, PCR quantitativo e coloração de Gram. No hospedeiro, foram avaliados parâmetros histológicos e imunológicos, pela avaliação transcricional da expressão de citocinas. Características morfo-fisiológicas, bioquímicas e moleculares de bactérias selecionadas in vivo e in vitro foram avaliadas, ainda, pela coloração de Gram, Kit API20, formação de biofilme experimental, tolerância ao estresse oxidativo (H2O2), e genotipagem por AP-PCR. Os resultados mostram que a infecção in vivo por Bacteroides fragilis se manteve como monoinfecção durante todo o período experimental avaliado, com viabilidade bacteriana mesmo após tratamento com concentração subinibitória de metronidazol. Análise histológica do tecido formado no corpo de prova mostrou um infiltrado inflamatório exacerbado após os 8 dias de tratamento em ambos os grupos infectados. No entanto, após 16 dias o infiltrado inflamatório diminuiu no GE. Os níveis de expressão de citocinas mostraram-se alterados quando os grupos infectados foram comparados, principalmente relacionados aos níveis de IL-10. Embora alterações no perfil bioquímico bacteriano não tenham sido observadas, morfologia aberrante, aumento na formação de biofilme e diminuição da sensibilidade ao estresse oxidativo foram observadas nas linhagens selecionadas in vitro. Polimorfismo genético não foi detectado por AP-PCR. Nossos resultados sugerem que metronidazol em baixas concentrações interfere na relação bactéria-hospedeiro, o que pode ter implicações no processo infeccioso, sem, no entanto, resultar em alterações evidentes nas células bacterianas, como observado in vitro. Percebe-se, assim, a complexidade das interações droga-bacteria-hospedeiro em situação real de infecção e suas implicações na biologia microbiana e na patogênese.