A tuberculose (TB) é uma doença infectocontagiosa causada pelo bacilo 288 Mycobacterium tuberculosis, a qual ocupa a segunda posição mundial entre 289 causas de mortes por um único agente infeccioso. O desenvolvimento da 290 imunidade protetora e o controle da infecção por M. tuberculosis são amplamente 291 atribuídos a função desempenhada por citocinas pró e anti-inflamatórias. No 292 entanto, 90-95% dos indivíduos infectados com o bacilo conseguem conter ou 293 eliminar a infecção enquanto o restante desenvolve a TB ativa. As razões pelas 294 quais 5-10% dos indivíduos com competência imunológica completa são 295 suscetíveis `a TB ainda permanecem desconhecidas. Porém, nas últimas 296 décadas, estudos epidemiológicos têm trazido fortes evidências de que 297 componentes genéticos humanos contribuem significativamente para essa 298 interindividual variabilidade na suscetibilidade `a TB. Assim, o objetivo deste 299 trabalho foi avaliar a influência dos polimorfismos IL2 -330 T>G (rs2069762); IL4 -300 590 C>T (rs2243250); IL6 -174 G>C (rs1800795); IL10 -592 A>C (rs1800872); 301 IL10 -1082 G>G (rs1800896); IL17A -692 C>T (rs8193036); IL17A -197 G>A 302 (rs2275913); TNF -238 G>A (rs361525); TNF -308 G>A (rs1800629) e IFNG +874 303 T>A (rs2430561) localizados em genes de citocinas na suscetibilidade ao 304 desenvolvimento da tuberculose pulmonar (TBP) em uma população de adultos 305 do sul do Brasil.Os resultados obtidos sugerem fortemente um papel protetor para 306 os polimorfismo IL17A -197G>A (rs2275913) e IL6-174 G>C (rs1800795) no 307 desenvolvimento da TBP nessa população. O efeito protetor foi atribuído ao alelo 308 IL17A-197A (OR=0.29; p=0.04), genótipo AA (OR=0.12; p=0.04) e portadores do 309 alelo A (AG/AA) (OR=0.29; p=0.004). Da mesma forma, o polimorfismo IL6-310 174G>C mostrou ter um efeito protetor no desenvolvimento da TBP em 311 portadores do alelo C (CC/CG) (OR= 0.46; p=0.04). Ambos os polimorfismos 312 mantiveram a significância estatística após a correção usando o teste FDR. Os 313 demais polimorfismos avaliados não mostraram evidências que suportem 314 associação ao desenvolvimento da TBP em adultos nesta população. Os 315 polimorfismos IL17A -692 C>T (rs8193036) e IFNG +874 T>A (rs2430561) foram excluídos das análises porque não estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Em 317 conclusão, este trabalho identificou pela primeira vez na população do sul do 318 Brasil um efeito protetor dos polimorfismo IL17A -197 G>A e IL6 -174 G>C no 319 desenvolvimento da TBP em adultos. Esses resultados indicam o papel 320 importante para as citocinas pro-inflamatórias IL17A e IL6 na imunofisiologia da 321 TB. / Tuberculosis is an infectious disease caused by Mycobacterium 340 tuberculosis bacillus, which ranks second worldwide position among causes of 341 deaths from a single infectious agent. The development of protective immunity and 342 control of infection by M. tuberculosis are largely attributed to the role of pro and 343 anti-inflammatory cytokines. However, 90-95% of individuals infected with bacillus 344 can contain or eliminate the infection while the remainders develop active TB. The 345 reasons why 5-10% of individuals with full immune competence are susceptible to 346 TB remain unknown. However, in recent decades, epidemiological studies have 347 brought strong evidence that human genetic components contribute significantly to 348 this interindividual variability in susceptibility to TB.Thus the aim of this work was 349 to evaluate the influence of polymorphisms IL2 -330 T>G (rs2069762); IL4 -590 350 C>T (rs2243250); IL6 -174 G>C (rs1800795); IL10 -592 A>C (rs1800872); IL10 -351 1082 A>G (rs1800896); IL17A -692 C>T (rs8193036); IL17A -197 G>A 352 (rs2275913); TNF -238 G>A (rs361525); TNF -308 G>A (rs1800629) and IFNG 353 +874 T>A (rs2430561) located in cytokine candidates genes in the susceptibility to 354 development of pulmonary tuberculosis in south Brazil population.The results 355 strongly suggest a protective role for the IL17A -197G > A (rs2275913) and IL6-356 174 G>C polymorphism (rs1800795) in the development of pulmonary 357 tuberculosis in this population. The protective effect was attributed to IL17A -197 358 allele A (OR = 0.29; p = 0:04), AA genotype (OR = 0:12; p = 0:04) and carriers of 359 the A allele (AG / AA) (OR = 0.29; p = 0.004 ). Likewise, the IL6 -174G>C shows 360 an association for C carriers (CC/CG) (OR= 0.46; p=0.04). Both polymorphisms 361 maintained the statistical significance after correction using FDR test. However, no 362 evidence of association was identified for any other polymorphism studied in this 363 population.IL17A polymorphisms -692 C>T (rs8193036) and IFNG +874 T>A 364 (rs2430561) polymorphisms were excluded from the analysis because they were 365 not in Hardy-Weinberg equilibrium. In conclusion, our results identified for the first 366 time in Southern Brazil population a protective role for IL17A -197 G>A and IL6 -367 174 G>C polymorphisms in adult pulmonary tuberculosis development. These results indicate an important role for IL-17A and IL-6 pro-inflammatory cytokines in 369 immunophysiology of tuberculosis.

Dentre todas as doenças infecciosas que têm afligido a raça humana, a tuberculose (TB) continua sendo uma das mais letais, resistindo às tentativas da história da humanidade em derrotar a consumição. Atualmente, epidemiologistas estimam que um terço da população mundial esteja infectada pelo bacilo da TB, com uma taxa anual de 8 a 10 milhões de novos casos e 3 milhões de mortes. O aumento na prevalência da TB, a emergência de cepas resistentes a múltiplas drogas, e o efeito devastador da co-infecção pelo vírus da imunodeficiência humana levaram à urgente necessidade do desenvolvimento de novas e mais eficientes drogas anti-TB. Estas podem ser desenhadas baseadas em vias metabólicas essenciais ao patógeno e ausentes em seu hospedeiro; este é o caso da via de biossíntese de histidina, que está ausente em mamíferos e é comprovadamente essencial em micobactérias. Mais especificamente, demonstrou-se experimentalmente que o nocauteamento por recombinação homóloga do gene hisD de Mycobacterium tuberculosis, codificante da enzima L-histidinol desidrogenase (HisD), gerou mutantes auxotróficos para histidina completamente inviáveis, comprovando sua essencialidade para sobrevivência. Visto que as enzimas codificantes desta via podem representar alvos atrativos para o desenvolvimento de agentes anti-TB, o gene hisD de M. tuberculosis H37Rv foi amplificado, clonado e seqüenciado, e a proteína recombinante foi superexpressa na forma solúvel em Escherichia coli BL21(DE3). Os resultados aqui apresentados validam hisD como o gene estrutural codificante da enzima HisD em M. tuberculosis, sendo um passo crucial em direção à purificação da proteína recombinante de forma a prover material para estudos estruturais e cinéticos, visando o desenho racional de novos agentes anti-TB. / Among all infectious diseases that have afflicted the human race, tuberculosis (TB) remains one of the deadliest, resisting through the historic attempts of humanity on defeating consumption. At present, epidemiologist estimate that one-third of the world population is infected by the tubercle bacilli, with an annual rate of 8 to 10 million new cases and 3 million deaths. The increasing prevalence of TB, the emergence of multidrug-resistant strains, and the devastating effect of the human immunodeficiency virus co-infection have led to an urgent need for the development of new and more efficient anti-TB drugs. They can be designed based on metabolic pathways which are essential for the pathogen and absent in its host; that is the case for the histidine biosynthetic pathway, which is absent in mammals and has been proved to be essential in mycobacteria. More precisely, experimental data has demonstrated that the disruption of Mycobacterium tuberculosis L-histidinol dehydrogenase hisD-encoding gene by homologous recombination resulted in unviable histidine auxotrophic mutants, proving its essentiality for survival. Since the coding enzymes of this pathway may represent attractive targets for the design of anti-TB agents, the hisD gene from M. tuberculosis H37Rv was amplified, cloned and sequenced, and the recombinant protein was superexpressed in the soluble form in Escherichia coli BL21(DE3). The results reported here validate hisD as the structural gene coding for histidinol dehydrogenase in M. tuberculosis, which is a crucial step towards purification of recombinant protein to provide material for structural and kinetic studies, aiming at the rational design of new anti-TB agents.

Tuberculose (TB) Multidroga resistente (MDR) é definida como a doença causada pelo Mycobacterium tuberculosis (M.tuberculosis) com resistência ao menos a isoniazida (INH) e rifampicina (RMP), sendo um crescente problema de saúde pública em todo o mundo. A escolha do tratamento da tuberculose multiresistente (MDR-TB) deveria ser baseada em testes de suscetibilidade as drogas. Estes métodos são laboriosos e demorados, sendo comum ter que aguardar até mais de quatro semanas para obtenção do resultado. Por esta razão, a maioria dos pacientes é orientado a realizar o tratamento sem um teste de susceptibilidade. A detecção precoce do bacilo, bem como a detecção de sua resistência, é crucial para um tratamento adequado, evitando a propagação de cepas resistentes na comunidade. Os métodos baseados em biologia molecular, apesar de rápidos, costumam requerer o uso de equipamentos de alto custo, como o, sequenciador ou GeneXpert MTB/RIF o que inviabiliza a sua utilização na rotina dos laboratórios públicos no Brasil. Por estas razões, objetivamos padronizar uma metodologia de hibridização molecular em membranas (LINE-TB/MDR) capaz de detectar as mutações mais frequentemente relacionadas com resistência a RMP e a INH em isolados de M. tuberculosis, as duas principais drogas utilizadas no tratamento da doença. Sondas gênicas com estas mutações, localizadas nos genes katG, rpoB e inhA , foram fixadas em membrana de náilon para hibridizar com o produto de um PCR multiplex, permitindo a detecção rápida das mutações. O método foi validado em um painel de referência de 108 amostras devidamente caracterizadas pelo teste de suscetibilidade aos antimicrobianos (TSA) e sequenciamento gênico. Quando comparado com o TSA a sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo (VPP) e valor preditivo negativo, para RMP foi 100% em todas as análises. Considerando a análise de resistência a INH, o teste obteve sensibilidade, especificidade, VPP e VPN de 77%, 100%, 100% e 82% respectivamente. Quando comparado com o sequenciamento a sensibilidade, especificidade, VPP e VPN para RMP foi de 100% para todas as análises. Para resistência a INH a sensibilidade especificidade PPV e NPV foi 94,3%, 100%, 100% e 94,8% respectivamente. O método desenvolvido poderá ser utilizado como uma alternativa para a identificação rápida de cepas multirresistentes, além de permitir a identificação do complexo M. tuberculosis. / Multidrug-resistant (MDR) tuberculosis (TB), defined as the disease caused by a Mycobacterium tuberculosis strain with resistance to at least isoniazid (INH) and rifampicin (RMP), is a growing public health and clinical problem worldwide. The choice of treatment of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) is often based on drug susceptibility testing (DST). Drug susceptibility testing by conventional methods takes more than 4 weeks. An accurate and early detection of drug resistance in M. tuberculosis isolates is crucial for appropriate treatment, and to prevent the development of further resistance and the spread of resistant strains. Generally, DNA sequencing-based approaches are considered the reference assays for the detection of mutations, but often they have been found to be too cumbersome for routine use. For this reason, the aim of this study was to standardize a molecular hybridization method (LINE-TB/MDR) able to detect the most frequent mutations related to resistance to RMP and INH in M. tuberculosis isolates. Specific mutations found in the genes rpoB, katg and inhA have been reported as a marker for resistance to tuberculosis first line drugs. The assay was validated on a reference panel with 108 samples well-characterized by antimicrobial susceptibility testing (AST) and DNA sequencing. When compared to AST, the sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of the LINE-TB/MDR, were 100% for all analyses. For INH resistance, the sensitivity, specificity, PPV and NPV were 77%, 100%, 100% and 82% respectively. When compared with sequencing, the sensitivity, specificity, PPV and NPV of the LINE-TB/MDR, for RMP resistance, were 100% for all analyses. For INH resistance the sensitivity, specificity, PPV and NPV were 94,3%, 100%, 100% and 94.8% respectively The developed assay could be used as an alternative for rapid identification of multi drug resistant (MDR) strains, and additionally, allowing the M. tuberculosis complex identification.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:34:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5884_.pdf: 4378934 bytes, checksum: e55f89d472f97ebc5973011002da350a (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / A (re)ativação do Mycobcaterium tuberculosis (Mtb) e, por conseguinte o desenvolvimento da doença ainda é um mistério. Sabe-se que a resposta contra o Mtb é mediada pelo desenvolvimento de linfócitos T do tipo Th1, que tem como característica principal a produção de IFN-γ. O IFN-γ atua na ativação dos macrófagos que por meio da fagocitose eliminam os bacilos nos locais da infecção. A resistência do bacilo frente às respostas do organismo pode ser realizada de diversas formas, principalmente pela evasão do sistema fagocitário. Sabemos que indivíduos pré-expostos e sensibilizados desenvolvem um tipo de tuberculose latente que pode ser reativada ao longo de sua vida. Neste trabalho, demonstramos que indivíduos reativos ao teste intradérmico com Purified Protein Derivative (PPD) e pacientes com TB apresentavam atividade microbicida menor que indivíduos não reativos ao teste com PPD (PPD-). Esta atividade microbicida foi avaliada tanto em amostras de sangue total, quanto de PBMC. Para isso foram arrolados 13 indivíduos PPD+, 13 indivíduos PPD- e 11 pacientes com TB pulmonar virgens de tratamento. Para a realização da infecção, foram utilizados dois isolados clínicos sensíveis (2220-S1 e 0885-S5) e outros dois, multidroga-resistente (0530-R3 e 0669-R6); e como padrão foi utilizado à cepa H37-Rv. A frequência das células T reguladoras esteve aumentada nos indivíduos PPD+ e pacientes com TB, o que poderia estar envolvido na latência/desenvolvimento da doença no individuo. Comparando o aumento da frequência das células T reguladoras com a atividade microbicida, fica evidente que a presença destas células atua de forma negativa a resposta microbicida tanto nas culturas de sangue total quanto nas culturas de PBMC. Ensaios de fagócitos e de produção de óxido nítrico também foram realizados, porém não foi encontrada nenhuma resposta que se destacasse. A produção de citocinas em culturas de sangue total nos mostrou uma alta atividade microbicida realizada por indivíduos PPD-, caracterizada pela produção de IFN-g enquanto indivíduos com tuberculose latente desenvolveram grande produção de IL-10 e TGF-β. Fato marcante foi à produção de IFN-γ e de IL-23 por pacientes com TB, dados que nos sugerem o desenvolvimento de uma resposta Th17. Frente a estes resultados, foram realizadas culturas com PBMC em que as células T reguladoras haviam sido depletadas. Após a depleção destas células ocorreu o aumento da atividade microbicida nas culturas dos três grupos. Nossos resultados acabam por sugerir que a pré-exposição seguida de sensibilização para o patógeno, pode desencadear uma maior propensão para o desenvolvimento da latência/doença. PALAVRAS CHAVES: Mycobacterium tuberculosis, Tuberculose, Purified Protein Derivative, PPD, células T reguladoras, Citocinas.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7873_DISSERTAÇÃO DE MESTRADO FINAL - PEDRO SOUSA - UFES.pdf: 20585042 bytes, checksum: 4b1415b005638d59aa55ec0281442c5d (MD5) Previous issue date: 2014-07-22 / A baciloscopia é o principal método diagnóstico da tuberculose (TB) em razão do seu baixo custo, rapidez e facilidade de execução. Porém sua sensibilidade é baixa, principalmente nas formas paucibacilares da doença. Nesse sentido, novas metodologias que resultem no aumento da sensibilidade da baciloscopia tornam-se absolutamente necessárias. Neste estudo, nos propusemos a aprimorar e padronizar o sistema de filtração BacFil e avaliar sua performance e acurácia em amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar). Para alcançar esses objetivos desenvolvemos o estudo em duas fases. Na primeira fase, foram realizados ensaios para definir: 1) utilização de membranas brancas para visualização de BAAR corados por Auramina-O; 2) aumento do volume de NALC, utilização de pérolas de vidro no processo de digestão das amostras e mudança no sistema do suporte do pré-filtro; 3) meios de fixação da membrana de filtração na lâmina de microscopia; 4) limite de detecção da técnica; 5) aumento do volume de NaOCl e a influência desse aumento na visualização de BAAR na membrana. Verificou-se que: a membrana de policarbonato branca tem a mesma eficiência da membrana de policarbonato preta na visualização de BAAR fluorescentes; o método modificado utilizando maior concentração de NALC, pérolas de vidro e sistema de pré-filtro baseado em orifícios obteve 98% de passagem das amostras pelo sistema; a melhor forma de fixação da membrana na lâmina foi obtida por intermédio da utilização de fita dupla face; o limite de detecção da técnica de filtração utilizando o sistema BacFil versão 6.0 foi de 2 a 9 BAAR por mililitro de suspensão bacteriana com D.O de 0,250 ± 0,01 a 625nm; o aumento da concentração de NaOCl para 10% ajuda na passagem de um maior volume de amostra pelo sistema, porém ocasiona a diminuição da quantidade BAAR na membrana de filtração após o período necessário para todo o processo. Na segunda fase foi avaliado acurácia da técnica padronizada em 101 amostras de lavado broncoalveolar (LBA) de pacientes com suspeita de TB provenientes do Hospital Universitário Cassiano Antônio de Moraes. Observou-se que a sensibilidade da técnica de filtração (BacFil versão 6.0) foi de 76% e especificidade de 95%. A sensibilidade obtida foi significativamente maior do que a observada na baciloscopia após centrifugação que foi de 59% (p = 0,001). No entanto, constatou-se uma diminuição de especificidade na técnica de filtração (95%) em relação a técnica de 8 centrifugação (99%). Concluímos que as modificações realizadas nos sistema de filtração permitiu sanar os problemas técnicos apresentados nas versões anteriores e aumentar a sensibilidade da baciloscopia de amostras paucibacilares (lavado broncoalveolar) para o diagnóstico da TB pulmonar.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:38:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6517_Dissertação Tuberculose Cutânea Karla Spelta.pdf: 1861332 bytes, checksum: 442cf8f7be18a1b27ada34205fff1536 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Estudo das características dos pacientes com o diganóstico de tuberculose cutânea atendidos no Hospital Universitário Cassiano Antonio de Moraes.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-08-18T17:52:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Participacao da apolipoproteina E na atividade microbicida in vitro contra o Mycobacterium tuberculosis.pdf: 1715784 bytes, checksum: 67066f843ccafe272634d4cea98ab7ef (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-08-19T13:14:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Participacao da apolipoproteina E na atividade microbicida in vitro contra o Mycobacterium tuberculosis.pdf: 1715784 bytes, checksum: 67066f843ccafe272634d4cea98ab7ef (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-19T13:14:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Participacao da apolipoproteina E na atividade microbicida in vitro contra o Mycobacterium tuberculosis.pdf: 1715784 bytes, checksum: 67066f843ccafe272634d4cea98ab7ef (MD5) Previous issue date: 2014 / A parede celular de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) é constituída por 60% de lipídios, impedindo a passagem de uma grande quantidade de substâncias, além de desempenhar um importante papel na imunopatogênese. A apresentação desses antígenos aos linfócitos se dá por meio de moléculas do tipo CD1.Por sua vez a Apolipoproteína-E (ApoE), glicoproteína amplamente distribuída nos tecidos, pode facilitar a apresentação de lipídios pelo CD1. A ApoE possui três principais alelos ApoE- 2, 3 e 4, que codificam três isoformas de proteínas, tipos 2, 3 e 4, que possuem diferentes estruturas e funções. A presença de determinadas isoformas da ApoE está associada a doenças infecciosas, como herpes labial, dano hepático severo causado pelo vírus da hepatite C, diarréia infantil e tuberculose pulmonar. Neste contexto, avaliamos a participação da ApoE na atividade microbicida in vitro frente ao Mtb. Para tanto, foram arrolados 13 indivíduos PPD-, 17 indivíduos PPD+ e 4 indivíduos com tuberculose pulmonar ativa. O uso de plasma humano depletado de ApoE nos experimentos de atividade microbicida in vitro mostraram um aumento significante (p=0,02) no número de micobactérias (431.5 ± 81.92 UFC) quando comparado ao grupo controle (313.0 ± 74.61 UFC). Esses resultados foram confirmados por um modelo experimental utilizando esplenócitos de camundongos de camundongos C57BL/6 (815.9 ± 76.32 UFC) e animais APOE nocaute (1133 ± 86.85 UFC) (p = 0.021). Quanto à produção de IL-10, no grupo PPD+, observamos que o grupo com depleção de ApoE (866.7 ± 447.8) apresentou uma produção menor desta citocina com relação ao controle infectado (1089 ± 481.3) (p=0,023). Já em relação ao IFN-, em ambos os grupos observou-se, após 72 horas, uma tendência à diminuição da produção dessa citocina no grupo com depleção, com relação ao grupo controle. Esses dados sugerem que a ApoE tem papel distinto na ativação da resposta imune e sua ausência pode prejudicar a resposta imune frente à tuberculose / Lipids compose about 60% of the Mycobacterium tuberculosis (Mtb) cell wall, preventing the passage of a large amount of substances and plays an important role in its immunopathogenesis. CD1 molecules present these antigens to lymphocytes Apolipoprotein E (ApoE) is a glycoprotein with wide tissue distribution, which facilitates the presentation of lipids by CD1. ApoE has three major protein isoforms: ApoE2, ApoE3 and ApoE4, which have different structure and function. Some isoforms are associated to some infectious diseases, such as labial herpes, severe liver damage caused by hepatitis C, children diarrhea and lung tuberculosis. At this context, we evaluated the involvement of ApoE in microbicidal activity in vitro against Mtb. Hence, 34 volunteers were invited to participate in our study, 13 TST-, 17 TST+ and 4 individuals with active pulmonary tuberculosis. The use of ApoE depleted human plasma at the in vitro microbicidal activity assays showed a significant increase (p=0,02) in the numbers of mycobacteria (431.5 ± 81.92 UFC) when compared to the control group (313.0 ± 74.61 UFC). Those results were confirmed by an experimental model using splenocytes from C57BL/6 mice (815.9 ± 76.32 UFC) and APOE knockout animals (1133 ± 86.85 UFC) (p = 0.021). In addition, cells from TST positive individuals produced significantly lower IL-10 when infected by Mtb in the presence of ApoE depleted human plasma (866.7 ± 447.8 pg/ml) than in the presence of untreated plasma (1089 ± 481.3) (p=0,023). Our data suggest that ApoE have a remarkable role in the activation of immune response and its absence can impair immunity to tuberculosis

O Mycobacterium tuberculosis é intrinsecamente resistente a diversos antimicrobianos. Esta resistência é devida, principalmente, ao envelope hidrofóbico da célula bacteriana que atua como uma barreira efetiva para diversos compostos. Outros determinantes da sua resistência intrínseca incluem enzimas hidrolíticas e bombas de efluxo de drogas. A resistência adquirida em isolados clínicos de M. tuberculosis é principalmente devida a mutações em genes que codificam alvos para os fármacos ou em seus ativadores. Apesar disso, um número entre 5–30% das cepas resistentes não têm caracterizado o seu mecanismo de resistência, considerando-se o sistema de efluxo como uma das possibilidades para esta resistência. O efluxo é o resultado da atividade de proteínas transportadoras envolvidas na extrusão de substâncias (incluindo todas as classes de relevantes antimicrobianos clínicos) de dentro da célula para o meio externo. O principal objetivo deste trabalho foi comparar a Concentração Mínima Inibitória (CMI) em condições de diferentes tratamentos (presença e ausência de inibição do sistema de efluxo) e os resultados obtidos com o seqüenciamento dos genes rpsL e rrs. Para isso foram testados 79 isolados de M. tuberculosis, destes, 43 (54%) isolados apresentaram mutações; 38 (48%) diminuíram a CMI na presença de inibidores do sistema de efluxo, sendo que isso ocorreu tanto em isolados resistentes ou sensíveis, mutados ou não-mutados. Em três isolados resistentes a estreptomicina não foram identificadas alterações nos genes rpsL e rrs e na presença de inibidores do sistema de efluxo a resistência foi diminuída. A diminuição da CMI nesses isolados resistentes, embora sem mutação, indica uma possível participação do sistema de efluxo. Nas cepas mutadas, o mecanismo de efluxo, estaria aumentando a tolerância do isolado à concentração da droga. Estas últimas possuiriam dois mecanismos de resistência atuantes (mutação nos genes alvo do fármaco e superexpressão das proteínas de membrana responsáveis pelo efluxo de drogas). / Mycobacterium tuberculosis is naturally resistant to many antimicrobials. This resistance is due mainly to the hydrophobic cell envelope acting as an effective permeability barrier for many compounds. Other determinants ones of its intrinsic resistance include hydrolytic enzymes and efflux pumps of drugs. The acquired resistance in clinical isolates of M. tuberculosis is mainly due to mutations in genes that encode targets for drugs substances or in their activators. Even so, in 5-30% of the resistant strains the resistance mechanism is not known and the efflux system has been considered as one of the possibilities for this resistance. Efflux is the result of the activity of transport proteins involved in extrusion of substances (including all classes of clinically relevant antimicrobials) from the interior of the cells into the external environment. The main goal of this study is to compare the Minimal Inibitory Concentration (MIC) in different conditions (with or without efflux system inhibitors) and the sequencing data of the rpsL and rrs genes. For that we have analized 79 M. tuberculosis isolates, and from these, 43 (54%) presented mutations; 38 (48%) decreased the MIC in presence of efflux system inhibitors. This decrease in MIC occurred in resistant or sensitive isolates, with or without mutations. Three resistant isolates did not present any mutations in rpsL and rrs genes and in presence of efflux system inhibitors the resistance decreased. The decrease of MIC in these resistant isolates, although without mutation, indicates participation of the efflux system. In the mutated isolates the efflux system could increase the tolerance to drug concentration. In these isolates two resistance mechanisms must be acting (mutation on the drug target genes and over-expression of membrane proteins responsible for the drug efflux).

A enzima -cetoacil-PCA redutase catalisa a redução, dependente de NADPH, de - cetoacil-PCA, a segunda etapa do sistema tipo II de elongação de ácidos graxos em bactérias, plantas e organismos apicomplexos. No presente trabalho, utilizou-se acetoacetil- CoA como substrato para caracterizar cineticamente a reação catalisada pela enzima de Mycobacterium tuberculosis, o agente etiológico da tuberculose. O mecanismo cinético da reação foi investigado pela análise de padrões de velocidade inicial, inibição por produtos e efeitos isotópicos primários cinéticos, e os resultados apontam para um mecanismo aleatório em estado estacionário. Efeitos isotópicos cinéticos primários, a-secundários, de solvente e múltiplos, bem como estudos de pH e temperatura, ressonância magnética nuclear e variação dos efeitos isotópicos primários com o pH foram utilizados para determinar o mecanismo químico da reação, e a análise dos resultados sugere que as transferências de hidreto e próton e a re-hibridização dos substratos ocorrem de modo concertado. A interação entre NADPH e enzima foi estudada tanto em condições de equilíbrio quanto em estado pré-estacionário, monitorando-se o aumento na fluorescência do nucleotídeo ao ligar na proteína. Os dados coletados em equilíbrio sugerem a presença de cooperatividade homotrópica positiva entre as subunidades do dímero, e a análise dos dados cinéticos sugere duas formas de enzima livre em solução como base para a cooperatividade. Diálise em equilíbrio foi empregada para caracterizar a ligação de acetoacetil-CoA à enzima, e os resultados indicam que não há cooperatividade na ligação deste substrato. Mecanismos cinético, químico e cooperativo para a reação catalisada pela -cetoacil-PCA redutase de M. tuberculosis são propostos com base nos dados aqui apresentados. / The -ketoacyl-ACP reductase enzyme catalyzes the NADPH-dependent reduction of -ketoacyl-ACP, the second step of type II fatty acid elongation system of bacteria, plants, and apicomplexan organisms. In the present work, acetoacetyl-CoA was utilized as substrate to kinetically characterize the reaction catalyzed by the enzyme of Mycobacterium tuberculosis, the etiogical agent of tuberculosis. The reaction kinetic mechanism was investigated by analyzing initial velocity and product inhibition patterns, and primary kinetic isotope effects, and the results point to a random steady-state mechanism. Primary, a-secondary, solvent, and multiple kinetic isotope effects, as well as pH and temperature studies, nuclear magnetic resonance, and pH variation of primary isotope effects were utilized to determine the reaction chemical mechanism, and analysis of the results suggests that hydride and proton transfer and substrate re-hybridization occur in a concerted fashion. Interaction between NADPH and enzyme was studied both in equilibrium and pre-steadystate conditions, by monitoring the enhancement in nucleotide fluorescence upon its binding to the enzyme. Data collected at equilibrium suggest the presence of positive homotropic cooperativity between subunits of the dimer, and analysis of kinetic data suggests two forms of free enzyme in solution as the basis for cooperativity. Equilibrium dialysis was employed to characterize the binding of acetoacetyl-CoA to the enzyme, and the results indicate there is no cooperativity in the binding of this substrate. Kinetic, chemical, and cooperaive mechanisms for the M. tuberculosis -ketoacyl-ACP reductasecatalyzed reaction are proposed on the basis of the data presented here.

A Tuberculose (TB) é a principal causa de óbitos entre as doenças infecciosas causadas por um único agente. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS) o agente etiológico da TB no homem, o complexo Mycobacterium (M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis) é responsável por cerca de 8 milhões de novas infecções e 3 milhões de mortes a cada ano no mundo. No começo da década de 80, a reemergência da TB em países em desenvolvimento deve-se à crescente incidência do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV), à falta de recursos para o tratamento desta doença e à proliferação de cepas resistentes a múltiplas drogas (MDR-TB). Esta situação criou a necessidade da busca por novos agentes antimicobacterianos capazes de reduzir o tempo de tratamento, melhorar a adesão dos pacientes ao mesmo e ser efetiva contra cepas MDR-TB. A via do chiquimato leva à biossíntese do corismato, o precursor de aminoácidos aromáticos, tirosina, triptofano e fenilalanina. A primeira reação na biossíntese de fenilalanina envolve a conversão de corismato a prefenato, catalisada pela corismato mutase. A segunda reação na biossíntese de fenilalanina é a descarboxilação e desidratação de prefenato a fenilpiruvato, catalisada pela prefenato desidratase. Embora ausente em mamíferos, esta via está presente em bactérias, algas, fungos, plantas e parasitos do Phyllum Apicomplexa. Esta rota é essencial em M. tuberculosis e, portanto, suas enzimas representam alvos potenciais para o desenvolvimento de novas drogas antimicobacterianas. O objetivo deste trabalho foi estudar o gene pheA da linhagem de M. tuberculosis H37Rv e seu produto, a enzima prefenato desidratase Para isso, DNA genômico de M. tuberculosis H37RV foi extraído e o gene pheA foi amplificado pela técnica de PCR, clonado no vetor de expressão pET-23a(+), seqüenciado e superexpresso em células de Escherichia coli BL21(DE3). Os resultados obtidos confirmaram a região predita para o gene pheA, que foi amplificado com sucesso, mostrando 963 pb, sendo que a presença de 10% dimetil sulfoxido (DMSO) mostrou ser essencial para permitir a desnaturação do DNA rico em bases G-C. Análise da seqüência nucleotídica pelo método de Sanger confirmou a identidade do gene clonado e demonstrou que nenhuma mutação foi introduzida pelos passos de PCR e clonagem. A enzima prefenato desidratase foi superexpressa em células de E. coli BL21(DE3) eletroporadas com pET-23a(+)::pheA. Análise por SDS-PAGE mostrou expressão significativa de uma proteína com aproximadamente 33kDa, estando de acordo com a massa molecular esperada para a prefenato desidratase. A proteína recombinante foi superexpressa sem a adição de IPTG, e a presença da proteína pôde ser detectada em todos os intervalos de tempo testados (6, 9 e 24 horas depois da OD600nm alcançar o valor de 0,5). Foi realizado ensaio enzimático com a prefenato desidratase de acordo com Gething et al. (1976) utilizando prefenato de bário como substrato e coeficiente de extinção molar de 17.500 a 320 nm para calcular a concentração de fenilpiruvato. Houve um aumento de 1766 vezes na atividade específica da prefenato desidratase no extrato bruto da proteína recombinante em relação ao controle, no qual o vetor pET23a(+) sem o gene pheA foi introduzido em células de E. coli BL21(DE3).