Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) e Shigella spp. causam disenteria bacilar, caracterizada pela destruição das células epiteliais da mucosa do cólon do hospedeiro. Ambos os microrganismos apresentam características bioquímicas, genéticas e patogênicas semelhantes, porém a doença causada por EIEC se apresenta numa forma mais branda e auto limitante. Dois genes plasmidiais, icsA e icsB estão envolvidos na disseminação intra e intercelular da bactéria, fator importante na produção e resolução da doença. Trabalhos anteriores mostraram que S. flexneri M90T possui uma capacidade maior de disseminação do que o sorotipo de EIEC O124:H-. Devido a esses resultados surgiu a seguinte pergunta: Será que essas diferenças moleculares e fenotípicas estariam restritas ao sorotipo O124:H- ou é comum ao patotipo EIEC? Assim, neste trabalho avaliamos as características fenotípicas e moleculares de onze diferentes sorotipos de EIEC e as comparamos com as amostras de S. flexneri. Pelo ensaio de placas de lise em células Caco-2 mostramos que a capacidade de disseminação de todos os sorotipos de EIEC é menor quando comparada à Shigella M90T. Ao avaliar as sequências gênicas vimos polimorfismos dos genes icsA e icsB dentro do grupo EIEC, assim como em relação aos sorotipos S. flexneri 2a e S. flexneri 5a. A menor disseminação, apresentado pelo patotipo de E. coli, pode estar associada com o processo de ligação e/ou recrutamento de N-WASP, como também na interação com outras proteínas do hospedeiro. / Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) and Shigella spp cause bacillary dysentery in humans by invading and multiplying within epithelial cells of the colonic mucosa. Although EIEC and Shigella spp share many genetic and biochemical similarities, the illness caused by EIEC is less severe. The effector proteins IcsA and IcsB are important in the physiopathology of the disease triggered by EIEC and Shigella spp. IcsA is required for intracellular actin-based motility, and the role of IcsB is to camouflage IcsA from the autophagic host defense system. Previous studies showed that EIEC O124:H- showed a significantly less efficient cell-to-cell Caco-2 dissemination when compared with S. flexneri. Due to these results the following question arose: Are molecular and phenotypic differences restricted to serotype O124:H- or is it common to EIEC pathotype? Thus, this study evaluated the phenotypic and molecular characteristics of eleven different serotypes of EIEC and compares them to samples of S. flexneri. All EIEC serotypes presented lower cell-to-cell Caco-2 dissemination compared to Shigella M90T, and the differences between this two species expanded to the icsA and icsB gene sequences, in which it was possible to observe a polymorphism of the genes. The smallest spread presented by EIEC E. coli pathotype could be associated with the connection process and/or recruitment of N-WASP, as well as to other important host proteins.

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) e Shigella spp. causam disenteria bacilar, caracterizada pela destruição das células epiteliais da mucosa do cólon do hospedeiro. Ambos os microrganismos apresentam características bioquímicas, genéticas e patogênicas semelhantes, porém a doença causada por EIEC se apresenta numa forma mais branda e auto limitante. Dois genes plasmidiais, icsA e icsB estão envolvidos na disseminação intra e intercelular da bactéria, fator importante na produção e resolução da doença. Trabalhos anteriores mostraram que S. flexneri M90T possui uma capacidade maior de disseminação do que o sorotipo de EIEC O124:H-. Devido a esses resultados surgiu a seguinte pergunta: Será que essas diferenças moleculares e fenotípicas estariam restritas ao sorotipo O124:H- ou é comum ao patotipo EIEC? Assim, neste trabalho avaliamos as características fenotípicas e moleculares de onze diferentes sorotipos de EIEC e as comparamos com as amostras de S. flexneri. Pelo ensaio de placas de lise em células Caco-2 mostramos que a capacidade de disseminação de todos os sorotipos de EIEC é menor quando comparada à Shigella M90T. Ao avaliar as sequências gênicas vimos polimorfismos dos genes icsA e icsB dentro do grupo EIEC, assim como em relação aos sorotipos S. flexneri 2a e S. flexneri 5a. A menor disseminação, apresentado pelo patotipo de E. coli, pode estar associada com o processo de ligação e/ou recrutamento de N-WASP, como também na interação com outras proteínas do hospedeiro. / Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) and Shigella spp cause bacillary dysentery in humans by invading and multiplying within epithelial cells of the colonic mucosa. Although EIEC and Shigella spp share many genetic and biochemical similarities, the illness caused by EIEC is less severe. The effector proteins IcsA and IcsB are important in the physiopathology of the disease triggered by EIEC and Shigella spp. IcsA is required for intracellular actin-based motility, and the role of IcsB is to camouflage IcsA from the autophagic host defense system. Previous studies showed that EIEC O124:H- showed a significantly less efficient cell-to-cell Caco-2 dissemination when compared with S. flexneri. Due to these results the following question arose: Are molecular and phenotypic differences restricted to serotype O124:H- or is it common to EIEC pathotype? Thus, this study evaluated the phenotypic and molecular characteristics of eleven different serotypes of EIEC and compares them to samples of S. flexneri. All EIEC serotypes presented lower cell-to-cell Caco-2 dissemination compared to Shigella M90T, and the differences between this two species expanded to the icsA and icsB gene sequences, in which it was possible to observe a polymorphism of the genes. The smallest spread presented by EIEC E. coli pathotype could be associated with the connection process and/or recruitment of N-WASP, as well as to other important host proteins.

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar. Seu processo fisiopatológico é desencadeado pela expressão de fatores de virulência, que proporcionam sua invasão e sobrevivência nas células do hospedeiro, ativando o sistema imune inato e adaptativo da mucosa intestinal. Trabalhos recentes têm salientado a importância do sistema de secreção e da flagelina bacteriana como agonista de receptores da imuninade inata dos macrófagos, em especial alguns dos receptores do tipo NLR. Uma vez que esta espécie de E. coli também é capaz de expressar flagelina e fazer a montagem completa do flagelo e do sistema de secreção do tipo III, a nossa proposta foi avaliar o papel da flagelina e do sistema de secreção de EIEC na resposta imune dos macrófagos murinos. Para isso, utilizamos três cepas de EIEC: a cepa selvagem; a cepa mutante no gene responsável pela síntese da flagelina; e a cepa sem o plasmídio de virulência plnv, deficiente no sistema de secreção, para a infecção de macrófagos peritoniais de camundongos C57BI/6, caspase-1-/-, IPAF-/- e ASC-/-. Neste estudo foi possível observar que o escape bacteriano e a morte dos macrófagos infectados por EIEC, assim como a ativação da caspase-1 e posterior secreção de IL-1β é independente da flagelina bacteriana, mas dependente do sistema de secreção, além disso, a ativação da caspase-1 de macrófagos infectados por EIEC é dependente do receptor IPAF e parcialmente da proteína adaptadora ASC. Assim, no nosso modelo, a ativação da caspase-1 dos macrófagos infectados por EIEC parece estar envolvida com o processamento e secreção de IL-1β e, possivelmente na secreção de IL-18, mas não na morte celular. No modelo de infecção in vivo, o sistema de secreção bacteriano foi importante para a sobrevivência bacteriana no hospedeiro, assim como para a indução de uma resposta inflamatória no local da infecção. Ainda, a caspase-1 parece ter um papel importante para o controle da infecção in vivo por EIEC, podendo assim contribuir para uma resposta imune protetora do hospedeiro. / Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) is one of the etiologic agents responsible for bacillary dysentery. The pathophysiological process induced by this bacteria is triggered by the expression of virulence factors that provide the invasion and survival in host cells, resulting in activation of innate and adaptive immune system present on intestinal mucosa. Recent studies have emphasized the importance of the secretion system and bacterial flagellin as agonist of innate immune receptors present in macrophage, especially NLR (Nod like receptors). Then, our proposal was evaluate the role of flagellin (f1iC) and secretion system of EIEC in the induction of immune response of murine macrophages using the EIEC strains wild type (WT), mutant flagellin gene (f1iC), and a strain deficient in secretion system (DSS) for infection of peritoneal macrophages of C57Bl/6, caspase-1-/-, IPAF-/- and ASC-/-- mice. In this study we observed that the bacterial escape and death of infected macrophages with EIEC, the caspase-1 activation and subsequent IL-1β secretion is independent of bacterial flagellin, but dependent of secretion system, moreover, the caspase-1 activation in infected macrophages is IPAF-dependent and partially dependent of the adapter protein ASC. Thus, in our model, the caspase-1 activation in EIEC infected macrophages seems to be involved with the processing and secretion of IL-1β and possibly with the secretion of IL-18, but not involved with cell death. In the infection model in vivo, bacterial secretion system was important for bacterial survival in the host, as well as for the inflammatory response induction at the infection site. In addition, caspase-1 seems to have an important role to the control of in vivo infection by EIEC and can contribute to a protective immune response of the host.

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar. Seu processo fisiopatológico é desencadeado pela expressão de fatores de virulência, que proporcionam sua invasão e sobrevivência nas células do hospedeiro, ativando o sistema imune inato e adaptativo da mucosa intestinal. Trabalhos recentes têm salientado a importância do sistema de secreção e da flagelina bacteriana como agonista de receptores da imuninade inata dos macrófagos, em especial alguns dos receptores do tipo NLR. Uma vez que esta espécie de E. coli também é capaz de expressar flagelina e fazer a montagem completa do flagelo e do sistema de secreção do tipo III, a nossa proposta foi avaliar o papel da flagelina e do sistema de secreção de EIEC na resposta imune dos macrófagos murinos. Para isso, utilizamos três cepas de EIEC: a cepa selvagem; a cepa mutante no gene responsável pela síntese da flagelina; e a cepa sem o plasmídio de virulência plnv, deficiente no sistema de secreção, para a infecção de macrófagos peritoniais de camundongos C57BI/6, caspase-1-/-, IPAF-/- e ASC-/-. Neste estudo foi possível observar que o escape bacteriano e a morte dos macrófagos infectados por EIEC, assim como a ativação da caspase-1 e posterior secreção de IL-1β é independente da flagelina bacteriana, mas dependente do sistema de secreção, além disso, a ativação da caspase-1 de macrófagos infectados por EIEC é dependente do receptor IPAF e parcialmente da proteína adaptadora ASC. Assim, no nosso modelo, a ativação da caspase-1 dos macrófagos infectados por EIEC parece estar envolvida com o processamento e secreção de IL-1β e, possivelmente na secreção de IL-18, mas não na morte celular. No modelo de infecção in vivo, o sistema de secreção bacteriano foi importante para a sobrevivência bacteriana no hospedeiro, assim como para a indução de uma resposta inflamatória no local da infecção. Ainda, a caspase-1 parece ter um papel importante para o controle da infecção in vivo por EIEC, podendo assim contribuir para uma resposta imune protetora do hospedeiro. / Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) is one of the etiologic agents responsible for bacillary dysentery. The pathophysiological process induced by this bacteria is triggered by the expression of virulence factors that provide the invasion and survival in host cells, resulting in activation of innate and adaptive immune system present on intestinal mucosa. Recent studies have emphasized the importance of the secretion system and bacterial flagellin as agonist of innate immune receptors present in macrophage, especially NLR (Nod like receptors). Then, our proposal was evaluate the role of flagellin (f1iC) and secretion system of EIEC in the induction of immune response of murine macrophages using the EIEC strains wild type (WT), mutant flagellin gene (f1iC), and a strain deficient in secretion system (DSS) for infection of peritoneal macrophages of C57Bl/6, caspase-1-/-, IPAF-/- and ASC-/-- mice. In this study we observed that the bacterial escape and death of infected macrophages with EIEC, the caspase-1 activation and subsequent IL-1β secretion is independent of bacterial flagellin, but dependent of secretion system, moreover, the caspase-1 activation in infected macrophages is IPAF-dependent and partially dependent of the adapter protein ASC. Thus, in our model, the caspase-1 activation in EIEC infected macrophages seems to be involved with the processing and secretion of IL-1β and possibly with the secretion of IL-18, but not involved with cell death. In the infection model in vivo, bacterial secretion system was important for bacterial survival in the host, as well as for the inflammatory response induction at the infection site. In addition, caspase-1 seems to have an important role to the control of in vivo infection by EIEC and can contribute to a protective immune response of the host.

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar, caracteriza-se pela destruição do epitélio do cólon provocado pela resposta inflamatória induzida após invasão da mucosa por bactérias. Cepas de EIEC são bioquímica, genética e patogênica semelhante a Shigella spp. A patogenicidade de EIEC e Shigella dependem da presença da pInv plasmídeo, que contém os genes necessários para a colonização bacteriana na mucosa intestinal. Recentemente, demonstrou-se que genes plasmidias ospC1, ospG e ospF de S. flexneri estão envolvidos na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais intestinais, um fator importante na iniciação da colonização bacteriana e produção de doença. Como a EIEC mostrou doença menos grave, foi analisada as sequências de aminoácido, avaliada a transcrição destes genes plasmídiais e resposta inflamatória modulada por este micro-organismo na célula epitelial intestinal Caco-2. As células Caco-2 foram infectadas em momentos diferentes com 11 sorotipos de EIEC e S. flexneri (M90T). Os dados sobre a capacidade de invasão e sobrevivência de bactérias, expressão de genes de bactérias e da quimiocina IL-8 foram obtidos por CFU, RT-PCR, e ELISA, respectivamente. A significância estatística foi avaliada por ANOVA de dois fatores. Os 11 sorotipos de EIEC estudados apresentaram similaridade de 100% com S.flexneri para OspC1 e OspF,contudo, foram diferentes na homologia do OspG. Quando comparamos as sequências de aminoácido dos 11 sorotipos observamos 100% de similaridade entre eles para OspG, sugerindo o envolvimento destas proteínas na modulação da resposta imune induzida por estes micro-organismos. Os sorotipos de EIEC apresentam diferenças na capacidade de invasão dos enterócitos. Algumas diferenças significativas foram observadas na transcrição dos genes e na produção de IL-8. Os sorotipos de EIEC O29: H-e O167: H-apresentou um baixo transcrição de genes ospC1 e ospF, e um aumento significativo na produção de IL-8 quando comparado com outros sorotipos. Além disso, demonstrou que a maior transcrição destes genes por alguns sorotipos de EIEC parecem estar relacionados com a menor indução de IL-8. Estes dados sugerem que as proteínas OspC1 e OspF desempenham um papel na resposta inflamatória. No entanto, não se observou relação na transcrição ospG para a produção de IL-8. Estes resultados sugerem que as proteinas efetoras OspC1 e OspF estão envolvidas na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais do intestino favorecendo a invasão da EIEC. / Enteroinvasive E. coli (EIEC) is one of the etiological agents of bacillary dysentery, it is characterized by the destruction of the colonic epithelium caused by the inflammatory response induced upon invasion of the mucosa by bacteria. Strains of EIEC are biochemical, genetic and pathogenic similar to Shigella spp. The pathogenecity of EIEC and Shigella depend on the presence of the plasmid pInv, which contains the genes necessary for bacterial colonization in the intestinal mucosa. Recently, it was demonstrated that the plasmid genes ospC1, ospG and ospF of S. flexneri are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells, an important factor in the initiation of bacterial colonization and production of disease. As EIEC has showed less severe disease, we evaluated the transcription of these plasmid genes and inflammatory response modulated by this microorganism in the intestinal epithelial cell Caco-2. The Caco-2 cells were infected in different times with 11 serotypes of EIEC and S. flexneri M90T strain. The data about sequences of amino acids, invasiveness and survival of bacteria, bacterial genes expression, and chemokine IL-8 were obtained by CFU, RT-PCR, and ELISA, respectively. The statistical significance was evaluated by two-way ANOVA. All EIEC serotypes studied showed 100% similarity with S.flexneri to OspC1 and OSPF, however, were different in the homology of OspG. Compared the amino acid sequences of the 11 serotypes observed 100% similarity between them to OspG, suggesting the involvement of them in modulating of the immune response induced by these microorganisms. There were no differences in the invasion the enterocytes among EIEC serotypes. However, some significant differences were observed in the transcription of those genes and production of IL-8. The EIEC serotypes O29:H- and O167:H- showed a low transcription of genes ospC1 and ospF, and a significant increase in production of IL-8 when compared with other serotypes. Furthermore, it was shown that the high transcription of ospF and ospC1 by some EIEC serotypes are related to low induction of IL-8. These data suggested that the proteins OspC1 and OspF play a role in the inflammatory response. However, we did not observed association between ospG transcription to the production of IL-8. These results lead us to believe that the effector proteins OspF and OspC1 are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells favoring the EIEC invasion.

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar, caracteriza-se pela destruição do epitélio do cólon provocado pela resposta inflamatória induzida após invasão da mucosa por bactérias. Cepas de EIEC são bioquímica, genética e patogênica semelhante a Shigella spp. A patogenicidade de EIEC e Shigella dependem da presença da pInv plasmídeo, que contém os genes necessários para a colonização bacteriana na mucosa intestinal. Recentemente, demonstrou-se que genes plasmidias ospC1, ospG e ospF de S. flexneri estão envolvidos na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais intestinais, um fator importante na iniciação da colonização bacteriana e produção de doença. Como a EIEC mostrou doença menos grave, foi analisada as sequências de aminoácido, avaliada a transcrição destes genes plasmídiais e resposta inflamatória modulada por este micro-organismo na célula epitelial intestinal Caco-2. As células Caco-2 foram infectadas em momentos diferentes com 11 sorotipos de EIEC e S. flexneri (M90T). Os dados sobre a capacidade de invasão e sobrevivência de bactérias, expressão de genes de bactérias e da quimiocina IL-8 foram obtidos por CFU, RT-PCR, e ELISA, respectivamente. A significância estatística foi avaliada por ANOVA de dois fatores. Os 11 sorotipos de EIEC estudados apresentaram similaridade de 100% com S.flexneri para OspC1 e OspF,contudo, foram diferentes na homologia do OspG. Quando comparamos as sequências de aminoácido dos 11 sorotipos observamos 100% de similaridade entre eles para OspG, sugerindo o envolvimento destas proteínas na modulação da resposta imune induzida por estes micro-organismos. Os sorotipos de EIEC apresentam diferenças na capacidade de invasão dos enterócitos. Algumas diferenças significativas foram observadas na transcrição dos genes e na produção de IL-8. Os sorotipos de EIEC O29: H-e O167: H-apresentou um baixo transcrição de genes ospC1 e ospF, e um aumento significativo na produção de IL-8 quando comparado com outros sorotipos. Além disso, demonstrou que a maior transcrição destes genes por alguns sorotipos de EIEC parecem estar relacionados com a menor indução de IL-8. Estes dados sugerem que as proteínas OspC1 e OspF desempenham um papel na resposta inflamatória. No entanto, não se observou relação na transcrição ospG para a produção de IL-8. Estes resultados sugerem que as proteinas efetoras OspC1 e OspF estão envolvidas na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais do intestino favorecendo a invasão da EIEC. / Enteroinvasive E. coli (EIEC) is one of the etiological agents of bacillary dysentery, it is characterized by the destruction of the colonic epithelium caused by the inflammatory response induced upon invasion of the mucosa by bacteria. Strains of EIEC are biochemical, genetic and pathogenic similar to Shigella spp. The pathogenecity of EIEC and Shigella depend on the presence of the plasmid pInv, which contains the genes necessary for bacterial colonization in the intestinal mucosa. Recently, it was demonstrated that the plasmid genes ospC1, ospG and ospF of S. flexneri are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells, an important factor in the initiation of bacterial colonization and production of disease. As EIEC has showed less severe disease, we evaluated the transcription of these plasmid genes and inflammatory response modulated by this microorganism in the intestinal epithelial cell Caco-2. The Caco-2 cells were infected in different times with 11 serotypes of EIEC and S. flexneri M90T strain. The data about sequences of amino acids, invasiveness and survival of bacteria, bacterial genes expression, and chemokine IL-8 were obtained by CFU, RT-PCR, and ELISA, respectively. The statistical significance was evaluated by two-way ANOVA. All EIEC serotypes studied showed 100% similarity with S.flexneri to OspC1 and OSPF, however, were different in the homology of OspG. Compared the amino acid sequences of the 11 serotypes observed 100% similarity between them to OspG, suggesting the involvement of them in modulating of the immune response induced by these microorganisms. There were no differences in the invasion the enterocytes among EIEC serotypes. However, some significant differences were observed in the transcription of those genes and production of IL-8. The EIEC serotypes O29:H- and O167:H- showed a low transcription of genes ospC1 and ospF, and a significant increase in production of IL-8 when compared with other serotypes. Furthermore, it was shown that the high transcription of ospF and ospC1 by some EIEC serotypes are related to low induction of IL-8. These data suggested that the proteins OspC1 and OspF play a role in the inflammatory response. However, we did not observed association between ospG transcription to the production of IL-8. These results lead us to believe that the effector proteins OspF and OspC1 are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells favoring the EIEC invasion.