Mecanismos de captação de ferro por sideróforos em Chromobacterium violaceum

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Batista, Bianca Bontempi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacterial physiology; Bacterial virulence; Captação de ferro; Chromobacterium violaceum; Fisiologia bacteriana; Homeostase de ferro; Iron homeostasis; Iron uptake; Sideróforos; Siderophores; Virulência bacteriana
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-20112018-110439/

A pouca solubilidade do ferro impõe desafios para sua captação por bactérias e outros organismos. Uma solução eficaz para este problema é a utilização de sideróforos próprios ou exógenos para solubilizar o ferro do ambiente ou de proteínas do hospedeiro e transportá-lo para o interior da célula bacteriana. Neste trabalho, identificamos vias de produção e captação de ferro por sideróforos e definimos o papel destas moléculas na virulência da bactéria Chromobacterium violaceum, um abundante componente da microbiota de solo e água que ocasionalmente causa graves infecções em humanos. Por meio de análises in silico, vários genes relacionados com a síntese e captação de sideróforos foram encontrados no genoma de C. violaceum ATCC 12472 em dois clusters de síntese de metabólitos secundários. Obtenção de linhagens mutantes de vários destes genes e caracterização destas linhagens por ensaios de CAS, curvas de crescimento em carência de ferro e ensaios de estimulação de crescimento revelaram que C. violaceum produz sideróforos endógenos. Essa produção mostrou-se dependente do percursor comum 2,3-DHBA produzido pelas enzimas codificadas pelos genes entCEBA (CV_1485-84-83-82) e de duas enzimas sintetases de peptídeo não ribossomais (NRPSs CV_1486 e CV_2233), as quais provavelmente montam dois sideróforos distintos do tipo catecolato. Cada sideróforo foi captado por um receptor dependente de TonB (RDTB) específico, com o sideróforo produzido via NRPS CV_1486 sendo captado pelo RDTB CV_1491, e o sideróforo produzido via NRPS CV_2233 sendo captado pelo RDTB CV_2230, uma vez que mutantes sem esses RDTBs acumularam sideróforos no meio externo no ensaio de CAS. Além de seus sideróforos endógenos, C. violaceum foi capaz de utilizar xenosideróforos do tipo catecolato de outras bactérias via o RDTB CV_1491. Ensaios de infecção em camundongos revelaram que tanto a síntese quanto a captação de seus sideróforos endógenos são importantes para a virulência de C. violaceum, pois as linhagens mutantes que não produzem sideróforos (?CV_1485-84- 83-82, ?CV_1485-84-83-82/1486::pNPT e ?CV_1486/2233::pNPT) ou são incapazes8 de captá-los (?CV_2230/1491) tiveram sua virulência diminuída em relação a linhagem selvagem. Os dados mostrando que o mutante que não capta ambos sideróforos de C. violaceum teve atenuação mais acentuada da virulência e induziu menor produção de NET em ensaios com neutrófilos in vitro sugerem que o acúmulo de sideróforos na infecção pode ser benéfico para o hospedeiro. Por fim, demonstramos a possibilidade de gerar mutantes de transposon em C. violaceum e ao realizarmos varredura de uma coleção destes mutantes identificamos ao menos um potencial novo fator de transcrição envolvido na regulação da síntese de sideróforo nesta bactéria. Portanto, os dados obtidos neste trabalho revelaram que C. violaceum utiliza-se de diferentes sideróforos endógenos para captação de ferro e que estas moléculas são importantes para seu estabelecimento no hospedeiro.