Papel da fímbria ECP na patogênese de Escherichia coli enteropatogênica atípica.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Munhoz, Danielle Dias
• 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: E. coli common pilus; Escherichia coli; Zebrafish; Pathogenesis; Patogênese
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-04012022-135948/

Um passo essencial na colonização do trato gastrointestinal por um patógeno é a adesão à superfície da célula hospedeira e é uma fase crítica nas infecções causadas por Escherichia coli enteropatogênica. Algumas adesinas estão envolvidas no processo multifatorial que é a adesão bacteriana. Entre elas, estruturas denominadas fímbrias compreendem um grupo de adesinas que permite a ligação inicial de bactérias a células epiteliais e subsequente colonização. E. coli enteropatogênica atípica (aEPEC) é um patótipo heterogêneo e nenhum marcador de adesão representativo foi identificado até o momento. A maioria das cepas patogênicas e não patogênicas de E. coli apresentam a fímbria E. coli common pilus (ECP) e, apesar da importância in vitro, não há relatos de sua função na infecção in vivo por aEPEC. Nesse contexto, o zebrafish foi selecionado como modelo de infecção por apresentar as seguintes vantagens: pequeno tamanho, tempo de geração curto, similaridade genômica com mamíferos e sistema imunológico bem desenvolvido. A sua transparência durante o desenvolvimento permite acompanhar a colonização intestinal por patógenos e interações micróbio-hospedeiro, em tempo real, durante todo o curso da infecção. Além disso, o intestino deste animal apresenta microbiota, anatomia e células semelhantes ao intestino de mamíferos, sendo um excelente modelo para a caracterização de adesinas de aEPEC. No presente estudo, avaliamos o papel de ECP na patogênese da aEPEC em um modelo in vivo. Nossos resultados mostraram que 96% das cepas de aEPEC possuem operon ecp completo e 55% são produtores de ECP. A deleção em ecpA ou ecpRABCDE não afetou a capacidade de crescimento, motilidade ou alterou o padrão de biofilme. A BA1250 colonizou efetivamente o zebrafish ao longo do ensaio de colonização intestinal. Como esperado, o &#916ecpA teve uma redução significativa na adesão comparado com WT. Surpreendentemente, o &#916ecpRABCDE não reduziu a adesão e colonizou consistentemente por 72 hpi. &#916ecpRABCDE::mCherry mostrou modificação do local de colonização em comparação com o WT apenas nas 24 hpi iniciais, revertida para o mesmo padrão observado no WT após 72 hpi. Para estudar o papel da ECP em diferentes locais de infecção, os embriões foram infectados na cavidade pericárdica. Nas infecções por WT e &#916ecpRABCDE, apenas 25 e 32% dos embriões sobreviveram, respectivamente. Por outro lado, 100% dos embriões sobreviveram na infecção por &#916ecpA. Em uma infecção sistêmica, observou-se um padrão de sobrevivência semelhante, onde 86% dos embriões infectados com &#916ecpA sobreviveram, em comparação com 52 e 41% de sobrevida nas infecções por WT e &#916ecpRABCDE, respectivamente. Este estudo estabeleceu um modelo in vivo que permite uma triagem rápida de quais estruturas de adesão são essenciais para infecções por aEPEC. Também revelou que a ECP é realmente importante não apenas para a adesão intestinal, mas pode ser uma estrutura crucial para outros grupos de E. coli colonizarem locais diferentes.