Galleria mellonella como modelo de infecção para o estudo da patogenicidade de Escherichia coli patogênica aviária (APEC)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Camilotti, Elisar
• Orientador(a): Salle, Carlos Tadeu Pippi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Larvas; Mariposas; Modelos animais; Virulência; Infecções por Escherichia coli; Interações hospedeiro-patógeno; Colibacilose; Aves
• Palavras-chave em Inglês: Galleria mellonella; Larval disease score; Pathogenicity; APEC; Chicken
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/280095

A colibacilose é causada por um grupo de bactérias denominado Escherichia coli patogênica aviária (APEC). Dependendo da virulência das cepas, da condição de saúde do hospedeiro e da presença e tipo de fatores predisponentes, a infecção se manifesta como uma septicemia inicial, seguida por morte súbita ou inflamação localizada em múltiplos órgãos. Técnicas moleculares identificaram alguns genes-chave de virulência APEC, mas estes não ocorrem universalmente nos isolados. A diversidade fenotípica e genotípica sugere a presença de múltiplos mecanismos mediando a patogenicidade. Pesquisas sobre a patogênese ainda requerem o uso de animais em modelos de infecção para reproduzir a doença. Devido a questões de custos, conflitos éticos e tempo de execução, recentemente tem sido proposto o uso do inseto Galleria mellonella como hospedeiro em ensaios in vivo. Estudos já demonstraram haver correlação entre o modelo Galleria e modelos bem estabelecidos de vertebrados. Dentro deste contexto, procurou-se determinar a viabilidade e a reprodutibilidade do uso de larvas de G. mellonella na caracterização da patogenicidade de isolados APEC. Para isso, variáveis de resposta do inseto foram aferidas e correlacionadas (coeficiente de correlação de Spearman, ρ) com o índice de patogenicidade (IP, 0-10) das APEC determinado em aves (pintos de um dia de idade). Inoculações preliminares serviram para padronização do peso ideal das larvas (260-320mg), tempo total de observação pós-inoculação (72h) e dose letal para 50% das larvas (DL50, média de 105 UFC/larva). Três ensaios de infecção independentes foram realizados (n= 40 amostras APEC). As larvas inoculadas (10 larvas/cepa) foram monitoradas a cada 12 horas, revelando os dados dos seguintes parâmetros: taxa de mortalidade (%), DL50, curvas de sobrevivência, melanização in vitro (hemolinfa) e visual (sem/mínima, média e máxima), densidade celular (hemócitos/mL), lesão celular (enzima lactato desidrogenase, LDH) e escore de doença larval (0-10). Os experimentos de inoculação demonstraram que as larvas de G. mellonella foram susceptíveis à infecção por APEC, sendo a mortalidade dose-dependente. Além da baixa correlação com o IP, as variáveis densidade celular e LDH não apresentaram poder de discriminação de virulência entre cepas. A melanização in vitro demonstrou correlação forte (ρ de 0,731) com o IP, porém a análise utilizou dados de apenas 15 isolados APEC. As variáveis DL50, taxa de mortalidade e melanização visual (corpo da larva) apresentaram associação fraca (ρ de -0,422, 0,450 e 0,456, respectivamente) com o IP. O parâmetro que melhor caracterizou a patogenicidade das cepas APEC foi o escore de doença larval, possivelmente por somar os efeitos de quatro variáveis (mortalidade, melanização, formação de casulo e atividade). A correlação com o IP foi moderada (ρ de 0,558), mas estatisticamente significativa (p≤0,05). As curvas de sobrevivência se revelaram úteis na análise comparativa entre os perfis de mortalidade provocados pelas cepas APEC de baixa (IP≤1,99), intermediária (IP 2 a 4,99) e alta patogenicidade (IP≥5). Os dados gerados no presente trabalho sustentam a indicação do modelo de infecção com larvas de G. mellonella como uma metodologia válida para a determinação da patogenicidade de isolados APEC. O modelo se mostrou assertivo na caracterização de cepas com virulência bem definida (apatogênicas e de alta patogencidade).