Estudo sobre a adesão de Escherichia coli uropatogênica com marcadores fenotípicos e genotípicos de E. coli enteroagregativa a células epiteliais.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Schüroff, Paulo Alfonso
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Escherichia coli; Adesinas; Adhesins; Diarreia; Diarrhea; Infecção do trato urinário; Pathogenesis; Patogenicidade; Urinary tract infection
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-20012022-161237/

Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um importante patotipo diarreiogênico, enquanto E. coli uropatogênica (UPEC) é o agente mais importante de infecção do trato urinário (ITU). Nos últimos anos, fatores de virulência de EAEC têm sido detectados em cepas de E. coli causadoras de ITU, mostrando a importância dessas cepas híbridas. Nesse sentido, um estudo prévio identificou a presença de marcadores genéticos de EAEC (aatA, aap e pet) e o padrão de adesão agregativa (AA) na cepa UPEC-46, isolada de ITU. No presente estudo, a cepa UPEC-46 foi analisada genotípica e fenotipicamente com o objetivo de identificar a(s) adesina(s) responsável(eis) pelo estabelecimento do padrão AA e seu papel na patogênese bacteriana. O fenótipo AA foi observado para a UPEC-46 nos ensaios de adesão com as inhagens de células HeLa, HT-29 e 5637, após 3 ou 6 h de interação bactéria-células; entretanto, a formação de biofilme não foi detectada sob diferentes condições de cultivo ou superfícies abióticas. Adicionalmente, foram detectadas as produções de curli, celulose, bacteriocinas, toxina Pet e de resistência à atividade bactericida do soro humano. O genoma completo dessa cepa foi sequenciado e as análises de bioinformática mostraram que essa cepa está filogeneticamente relacionada a cepas de EAEC atípicas, isoladas de fezes humanas e com perfis de virulência semelhantes. As sequências de três plasmídios foram identificadas e montadas. No plasmídio p46-1, de maior peso molecular (~135 kb), foram localizados os genes de EAEC (aatA, pet e aap) e os genes responsáveis pela biogênese do pilus denominado aggregate-forming pili (AFP). No plasmídio p46-2 (~109 kb) foram identificados os genes de resistência a antimicrobianos e no plasmídio p46-3 (~9 kb) os genes responsáveis pela síntese da colicina E1. A mutação no gene afpA, que codifica a pilina de AFP, na UPEC-46 levou à perda de produção e montagem dessa fímbria e redução significativa na adesão às células epiteliais. Para identificar outras possíveis adesinas envolvidas no padrão AA produzido pela UPEC-46, uma biblioteca de mutantes usando o transposoma EZ-Tn5 < R6K&#947ori/KAN-2 > foi obtida e os mutantes analisados. As inserções do transposon foram sequenciadas nos mutantes não aderentes, identificando genes relacionados à síntese de lipopolissacarídeos, metabolismo/transportadores celulares e às adesinas AFP e fímbria tipo 1. Construções genéticas a partir da cepa selvagem UPEC-46 mutagenizando os genes afpA (pilina da AFP) e fimH (pilina da fímbria tipo 1) foram analisadas em modelos in vitro (adesão e invasão) e in vivo (colonização intestinal em camundongos BALB/c e infecção ascendente do trato urinário em camundongos C57/BL6). Foi evidenciado o efeito sinérgico das adesinas AFP e fímbria tipo 1 no estabelecimento da aderência e na capacidade de invasão utilizando as linhagens celulares HeLa, HT-29 e 5637. Além disso, ambas as adesinas atuaram de forma conjunta na colonização intestinal e do trato urinário nos modelos murinos. Em conclusão, os dados obtidos no presente estudo permitem classificar a UPEC-46 como uma cepa híbrida patogênica que expressa a fímbria AFP, a qual apresenta papel essencial nos processos de adesão in vitro e de colonização intestinal e do trato urinário in vivo.