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Caracterização molecular de linhagens de Campylobacter coli isoladas de origens diversas / Molecular characterization of Campylobacter coli strains isolated from different sourcesGomes, Carolina Nogueira 18 August 2015 (has links)
Campylobacter spp., principalmente as espécies C. coli e C. jejuni, são a causa mais comum de doença bacteriana veiculada por alimentos na Europa, Estados Unidos e alguns outros locais do mundo. No Brasil, há uma escassez de estudos de C. coli, o que dificulta avaliar a dimensão do envolvimento dessa bactéria como causadora de doença nos seres humanos e em animais, bem como, determinar o impacto de sua presença em alimentos e no meio ambiente. O objetivo desse trabalho foi caracterizar molecularmente linhagens de C. coli isoladas de origens diversas no Brasil pela pesquisa da presença de genes relacionados à virulência por PCR, perfil de sensibilidade a antimicrobianos e pela análise da similaridade genotípica por métodos de tipagem molecular. Adicionalmente, o Índice de Discriminação (D) de tais metodologias foi verificado. Foram estudadas 63 linhagens de C. coli, isoladas de humanos (12), animais (21), alimentos (10) e ambiente (20), entre os anos de 1995 e 2011, nos Estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais. Todas as linhagens apresentaram os genes flaA, cadF e sodB. O gene cdtB foi detectado em 20 (31,7%) linhagens, o gene flhA foi detectado em 11 (17,5%) linhagens, o gene dnaJ foi encontrado em 10 (15,9%) linhagens, o gene pldA foi detectado em sete (11,1%) linhagens, o gene iamA foi detectado em três (4,8%) linhagens, os genes cdtC e docA foram encontrados em duas (3,2%) linhagens, os genes cdtA e crsA foram encontrados em uma (1,6%) linhagem e os genes ciaB, wlaN, virB11 e racR não foram detectados. Dentre as 63 linhagens estudadas, 42 foram susceptíveis a todos os antimicrobianos testados. Das 21 linhagens resistentes, 10 (15,9%) foram resistentes a tetraciclina e doxaciclina, seis (9,5%) foram resistentes a ciprofloxacina e uma (1,6 %) foi resistente a eritromicina. Somente quatro (6,3%) linhagens foram resistentes a pelo menos duas diferentes classes de antibióticos testados simultaneamente. O dendrograma de similaridade genética de Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) agrupou as 63 linhagens estudadas em dois grupos principais denominados PFGE-A e PFGE-B com similaridade genômica de 44,9% entre eles. Entretanto, algumas linhagens isoladas de humanos, animais, ambiente e alimentos apresentaram uma alta similaridade genotípica acima de 80% entre elas e, foram agrupadas em sete subgrupos denominados PFGE-A1 a PFGE-A7. O dendrograma de similaridade genômica das sequências da SVR do gene flaA agrupou as linhagens ii estudadas em dois grupos principais designados SVR-A e SVR-B, com similaridade acima de 83,1 % entre eles. Ademais, o depósito das sequências da SVR do gene flaA no banco de dados online demonstrou que os alelos 30 e o 1647 foram os mais frequentemente encontrados e permitiu a comparação das linhagens estudadas com os alelos descritos no banco de dados. Sete alelos, dentre os 22 encontrados, não haviam sido previamente descritos. A análise do locus CRISPR por HRMA dividiu as linhagens de C. coli em quatro diferentes perfis de melting. O Multilocus sequence typing (MLST) foi utilizado para tipar 20 linhagens de C. coli e foram obtidos 18 STs diferentes dos quais apenas dois já haviam sido previamente descritos. O D das metodologias de PFGE, sequenciamento da SVR do gene flaA, análise do locus CRISPR por HRMA e MLST foi de 0,986, 0,916, 0,550 e 0,989, respectivamente. Pode- se concluir que o potencial patogênico das linhagens de C. coli não foi evidenciado o que pode estar relacionado ao fato da maioria dos estudos envolvendo patogênese terem sido realizados para a espécie C. jejuni. Algumas linhagens apresentaram-se resistentes aos antimicrobianos testados, o que é preocupante uma vez que tais linhagens podem disseminar genes de resistência a outras isoladas de diversas fontes. Os resultados gerados pelos métodos de tipagem molecular por PFGE e sequenciamento da pequena região variável (SVR) do gene flaA demonstraram uma alta similaridade genotípica entre algumas linhagens de C. coli, sugerindo que uma possível contaminação tenha ocorrido entre linhagens isoladas de fontes clínicas e não clínicas ao longo de 16 anos no Brasil. Ademais, a análise dos alelos da SVR do gene flaA nos permitiu concluir que os alelos prevalentes nas linhagens estudadas diferem daqueles encontrados nos países Europeus. Os dados obtidos por MLST sugerem que as linhagens estudadas possuem uma grande diversidade genética entre si e em comparação com as linhagens isoladas em diferentes locais do mundo. Finalmente, as técnicas de MLST e PFGE foram as mais eficientes e adequadas na genotipagem das linhagens de C. coli estudadas. / Campylobacter spp., mainly the C. coli and C. jejuni species, are the most common cause of bacterial disease conveyed by food in Europe, United States, and other places worldwide. In Brazil, there is a paucity of studies on C. coli, which makes it difficult to evaluate the involvement of this bacterium as a cause of diseases in humans and animals, as well as to determine the impact of its presence in food and the environment. The aim of this study was to molecularly characterize C. coli strains isolated from diverse origins in Brazil by searching for the presence of virulence-related genes by PCR, antimicrobial sensitivity profile, and analysis of the genotypic similarity by molecular typing methods. Addicionaly, the Discriminatory Index (D) of those methodologies was acessed. Sixty-three C. coli strains isolated from humans (12), animals (21), food (10), and the environment (20) between 1995 and 2011, in the States of Rio de Janeiro, São Paulo, and Minas Gerais were studied. All strains presented the flaA, cadF and sodB genes. The cdtB gene was detected in 20 (31.7%) strains; the flhA gene was detected in 11 (17.5%) strains; the dnaJ gene was detected in 10 (15.9%) strains; the pldA gene was detected in 7 (11.1%) strains ; the iamA gene was detected in three (4.8%) strains; the cdtC and docA genes were found in two (3.2%) strains; the cdtA and crsA were found in one (1.6%) strain and the ciaB, wlaN, virB11 and racR genes were not detected. Among the 63 strains studied, 42 were susceptible to all antimicrobials tested. Of the 21 resistant strains, 10 (15.9%) were resistante to tetracycline and doxaciclyne, six (9.5%) showed resistance to ciprofloxacin, and one (1.6%) was resistant to erythromycin. Only four (6.3%) strains were simultaneously resistant to at least two different classes of the antibiotics tested. The dendrogram of genetic similarity of Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) grouped the 63 strains studied into two groups namely PFGE-A and PFGE-B with a genomic similarity of 44.9% among them. However, some strains isolated from humans, animals, the environment and food presented a high genotypic similarity above 80% and were subdivided into seven groups designated as PFGE-A1 to PFGE-A7. The dendrogram of genetic similarity of the SRV-flaA gene sequences grouped the strains studied into two groups namely SVR-A and SVR-B, with similarity above 83.1% among them. Besides, the deposit of the SVR sequences of the flaA gene in the online database showed that the alleles 30 and 1647 were the iv most frequently found and allowed the comparison between the strains studied with the alleles described in the database. Seven alleles, among the 22 found have never been described before. The CRISPR locus analysis divided the C. coli strains into four different melting profiles. The Multilocus sequence typing (MLST) was used to type 20 C. coli strains and revealed 18 different STs among which just two had been previously described. The D of PFGE, SVR- flaA sequence, HRMA of CRISPR locus analysis and MLST was 0.986, 0.916, 0.550 and 0.989, respectively. In conclusion, the pathogenic potential of the C. coli strains was not highlighted, which could be related to the fact that the majority of the pathogenicity studies were performed with C. jejuni species. Some strains showed resistance to the antibiotics tested what is a concern once those strains may spread the resistance genes to other strains isolated from different sources. The results obtained by PFGE and SVR-flaA sequence showed a high genomic similarity among some C. coli strains which may suggest that a possible contamination may have occurred among clinical and non-clinical sources during 16 years in Brazil. Furthermore, the analysis of SVR- flaA alleles allowed the conclusion that the prevalent alleles in the strains studied were different from those found in European countries. The data obtained by MLST suggests that the strains studied had a high genomic diversity among them and in comparison with strains isolated from different places worldwide. Finally, the MLST and PFGE technicques were the most efficient and adequate in genotyping the C. coli strains studied.
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Caracterização molecular de linhagens de Campylobacter coli isoladas de origens diversas / Molecular characterization of Campylobacter coli strains isolated from different sourcesCarolina Nogueira Gomes 18 August 2015 (has links)
Campylobacter spp., principalmente as espécies C. coli e C. jejuni, são a causa mais comum de doença bacteriana veiculada por alimentos na Europa, Estados Unidos e alguns outros locais do mundo. No Brasil, há uma escassez de estudos de C. coli, o que dificulta avaliar a dimensão do envolvimento dessa bactéria como causadora de doença nos seres humanos e em animais, bem como, determinar o impacto de sua presença em alimentos e no meio ambiente. O objetivo desse trabalho foi caracterizar molecularmente linhagens de C. coli isoladas de origens diversas no Brasil pela pesquisa da presença de genes relacionados à virulência por PCR, perfil de sensibilidade a antimicrobianos e pela análise da similaridade genotípica por métodos de tipagem molecular. Adicionalmente, o Índice de Discriminação (D) de tais metodologias foi verificado. Foram estudadas 63 linhagens de C. coli, isoladas de humanos (12), animais (21), alimentos (10) e ambiente (20), entre os anos de 1995 e 2011, nos Estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais. Todas as linhagens apresentaram os genes flaA, cadF e sodB. O gene cdtB foi detectado em 20 (31,7%) linhagens, o gene flhA foi detectado em 11 (17,5%) linhagens, o gene dnaJ foi encontrado em 10 (15,9%) linhagens, o gene pldA foi detectado em sete (11,1%) linhagens, o gene iamA foi detectado em três (4,8%) linhagens, os genes cdtC e docA foram encontrados em duas (3,2%) linhagens, os genes cdtA e crsA foram encontrados em uma (1,6%) linhagem e os genes ciaB, wlaN, virB11 e racR não foram detectados. Dentre as 63 linhagens estudadas, 42 foram susceptíveis a todos os antimicrobianos testados. Das 21 linhagens resistentes, 10 (15,9%) foram resistentes a tetraciclina e doxaciclina, seis (9,5%) foram resistentes a ciprofloxacina e uma (1,6 %) foi resistente a eritromicina. Somente quatro (6,3%) linhagens foram resistentes a pelo menos duas diferentes classes de antibióticos testados simultaneamente. O dendrograma de similaridade genética de Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) agrupou as 63 linhagens estudadas em dois grupos principais denominados PFGE-A e PFGE-B com similaridade genômica de 44,9% entre eles. Entretanto, algumas linhagens isoladas de humanos, animais, ambiente e alimentos apresentaram uma alta similaridade genotípica acima de 80% entre elas e, foram agrupadas em sete subgrupos denominados PFGE-A1 a PFGE-A7. O dendrograma de similaridade genômica das sequências da SVR do gene flaA agrupou as linhagens ii estudadas em dois grupos principais designados SVR-A e SVR-B, com similaridade acima de 83,1 % entre eles. Ademais, o depósito das sequências da SVR do gene flaA no banco de dados online demonstrou que os alelos 30 e o 1647 foram os mais frequentemente encontrados e permitiu a comparação das linhagens estudadas com os alelos descritos no banco de dados. Sete alelos, dentre os 22 encontrados, não haviam sido previamente descritos. A análise do locus CRISPR por HRMA dividiu as linhagens de C. coli em quatro diferentes perfis de melting. O Multilocus sequence typing (MLST) foi utilizado para tipar 20 linhagens de C. coli e foram obtidos 18 STs diferentes dos quais apenas dois já haviam sido previamente descritos. O D das metodologias de PFGE, sequenciamento da SVR do gene flaA, análise do locus CRISPR por HRMA e MLST foi de 0,986, 0,916, 0,550 e 0,989, respectivamente. Pode- se concluir que o potencial patogênico das linhagens de C. coli não foi evidenciado o que pode estar relacionado ao fato da maioria dos estudos envolvendo patogênese terem sido realizados para a espécie C. jejuni. Algumas linhagens apresentaram-se resistentes aos antimicrobianos testados, o que é preocupante uma vez que tais linhagens podem disseminar genes de resistência a outras isoladas de diversas fontes. Os resultados gerados pelos métodos de tipagem molecular por PFGE e sequenciamento da pequena região variável (SVR) do gene flaA demonstraram uma alta similaridade genotípica entre algumas linhagens de C. coli, sugerindo que uma possível contaminação tenha ocorrido entre linhagens isoladas de fontes clínicas e não clínicas ao longo de 16 anos no Brasil. Ademais, a análise dos alelos da SVR do gene flaA nos permitiu concluir que os alelos prevalentes nas linhagens estudadas diferem daqueles encontrados nos países Europeus. Os dados obtidos por MLST sugerem que as linhagens estudadas possuem uma grande diversidade genética entre si e em comparação com as linhagens isoladas em diferentes locais do mundo. Finalmente, as técnicas de MLST e PFGE foram as mais eficientes e adequadas na genotipagem das linhagens de C. coli estudadas. / Campylobacter spp., mainly the C. coli and C. jejuni species, are the most common cause of bacterial disease conveyed by food in Europe, United States, and other places worldwide. In Brazil, there is a paucity of studies on C. coli, which makes it difficult to evaluate the involvement of this bacterium as a cause of diseases in humans and animals, as well as to determine the impact of its presence in food and the environment. The aim of this study was to molecularly characterize C. coli strains isolated from diverse origins in Brazil by searching for the presence of virulence-related genes by PCR, antimicrobial sensitivity profile, and analysis of the genotypic similarity by molecular typing methods. Addicionaly, the Discriminatory Index (D) of those methodologies was acessed. Sixty-three C. coli strains isolated from humans (12), animals (21), food (10), and the environment (20) between 1995 and 2011, in the States of Rio de Janeiro, São Paulo, and Minas Gerais were studied. All strains presented the flaA, cadF and sodB genes. The cdtB gene was detected in 20 (31.7%) strains; the flhA gene was detected in 11 (17.5%) strains; the dnaJ gene was detected in 10 (15.9%) strains; the pldA gene was detected in 7 (11.1%) strains ; the iamA gene was detected in three (4.8%) strains; the cdtC and docA genes were found in two (3.2%) strains; the cdtA and crsA were found in one (1.6%) strain and the ciaB, wlaN, virB11 and racR genes were not detected. Among the 63 strains studied, 42 were susceptible to all antimicrobials tested. Of the 21 resistant strains, 10 (15.9%) were resistante to tetracycline and doxaciclyne, six (9.5%) showed resistance to ciprofloxacin, and one (1.6%) was resistant to erythromycin. Only four (6.3%) strains were simultaneously resistant to at least two different classes of the antibiotics tested. The dendrogram of genetic similarity of Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) grouped the 63 strains studied into two groups namely PFGE-A and PFGE-B with a genomic similarity of 44.9% among them. However, some strains isolated from humans, animals, the environment and food presented a high genotypic similarity above 80% and were subdivided into seven groups designated as PFGE-A1 to PFGE-A7. The dendrogram of genetic similarity of the SRV-flaA gene sequences grouped the strains studied into two groups namely SVR-A and SVR-B, with similarity above 83.1% among them. Besides, the deposit of the SVR sequences of the flaA gene in the online database showed that the alleles 30 and 1647 were the iv most frequently found and allowed the comparison between the strains studied with the alleles described in the database. Seven alleles, among the 22 found have never been described before. The CRISPR locus analysis divided the C. coli strains into four different melting profiles. The Multilocus sequence typing (MLST) was used to type 20 C. coli strains and revealed 18 different STs among which just two had been previously described. The D of PFGE, SVR- flaA sequence, HRMA of CRISPR locus analysis and MLST was 0.986, 0.916, 0.550 and 0.989, respectively. In conclusion, the pathogenic potential of the C. coli strains was not highlighted, which could be related to the fact that the majority of the pathogenicity studies were performed with C. jejuni species. Some strains showed resistance to the antibiotics tested what is a concern once those strains may spread the resistance genes to other strains isolated from different sources. The results obtained by PFGE and SVR-flaA sequence showed a high genomic similarity among some C. coli strains which may suggest that a possible contamination may have occurred among clinical and non-clinical sources during 16 years in Brazil. Furthermore, the analysis of SVR- flaA alleles allowed the conclusion that the prevalent alleles in the strains studied were different from those found in European countries. The data obtained by MLST suggests that the strains studied had a high genomic diversity among them and in comparison with strains isolated from different places worldwide. Finally, the MLST and PFGE technicques were the most efficient and adequate in genotyping the C. coli strains studied.
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Caracterização do potencial patogênico de linhagens de Yersinia enterocolitica-like / Characterization of the pathogenic potential of Yersinia enterocolitica-like strainsImori, Priscilla Fernanda Martins 04 April 2016 (has links)
Dentre as 18 espécies do gênero Yersinia, as espécies Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis e Y. pestis foram extensivamente caracterizadas em diversos aspectos como ecologia, epidemiologia e mecanismos de patogenicidade. Sete das 15 espécies restantes (Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. mollaretii e Y. rohdei), usualmente conhecidas como Y. enterocolitica-like, até o momento, não tiveram seu potencial patogênico caracterizado e são, geralmente, consideradas não-patogênicas. Entretanto, dados da literatura sugerem que algumas dessas espécies possam causar doença. Esses dados estimularam o surgimento de questões sobre os mecanismos pelos quais as espécies de Y. enterocolitica-like possam interagir com as células do hospedeiros e causar doenças. Esse projeto teve como principal objetivo caracterizar o potencial patogênico de linhagens de Y. enterocolitica-like, especificamente das espécies Y. frederiksenii, Y. kristensenii e Y. intermedia. No presente trabalho, o potencial patogênico de 118 linhagens de Y. enterocolitica-like (50 Y. frederiksenii, 55 Y. intermedia e 13 Y. kristensenii) foi avaliado pela pesquisa da presença dos genes relacionados à virulência ail, fepA, fepD, fes, hreP, myfA, tccC, ystA, ystB e virF por PCR. Além disso, a habilidade de algumas linhagens de Yersinia de aderir e invadir células Caco-2 e HEp-2 após diferentes períodos de incubação, bem como, de sobreviver no interior de macrófagos humanos U937 foi testada. Aspectos morfológicos da adesão bacteriana foram visualizados por microscopia eletrônica. Finalmente, a presença de possíveis novos mecanismos de virulência foi avaliada a partir do sequenciamento de RNA de uma linhagem de Y. enterocolitica-like. As linhagens estudadas apresentaram os seguintes genes: Y. frederiksenii, fepA (44%), fes (44%) e ystB (18%); Y. intermedia, ail (53%), fepA (35%), fepD (2%), fes (97%), hreP (2%), ystB (2%) e tccC (35%); e Y. kristensenii, ail (62%), ystB (23%), fepA (77%), fepD (54%), fes (54%) e hreP (54%). De modo geral, as linhagens de Y. enterocolitica-like tiveram a habilidade de aderir e invadir células Caco-2 e HEp-2 inferior à da linhagem altamente patogênica Y. enterocolitica 8081. Contudo, Y. kristensenii FCF 410 e Y. frederiksenii FCF 461 apresentaram elevado potencial de invasão a células Caco-2 após cinco dias de pré-incubação, os quais foram 45 e 7,2 vezes maiores do que o controle Y. enterocolitica 8081, respectivamente, porém, o gene ail não foi detectado nessas linhagens. O ensaio de sobrevivência em macrófagos humanos U937 ii mostrou que as linhagens de Y. frederiksenii FCF 461 (40,0%) e Y. frederiksenii FCF 379 (24,6%) tiveram porcentagens de sobrevivência superior à de Y. enterocolitica 8081 (13,4%). Todavia, linhagens de Y. intermedia e Y. kristensenii apresentaram uma capacidade reduzida de sobreviver em macrófagos. A microscopia eletrônica de varredura mostrou as bactérias em contato com a filipódia celular. As bactérias foram distribuídas tanto individualmente quanto em pequenos aglomerados. Portanto, podemos concluir que a presença dos genes relacionados à virulência encontrados nas Y. enterocolitica-like estudadas indicou o possível potencial patogênico de algumas dessas linhagens. Os ensaios de adesão e invasão a células de mamíferos sugerem que a patogenicidade de Y. kristensenii e Y. frederiksenii possa ser linhagem-dependente. O ensaio de sobrevivência em macrófagos humanos U937 evidenciou o potencial patogênico de algumas linhagens de Y. frederiksenii. Em conjunto, os resultados obtidos sugerem a existência de mecanismos de virulência alternativos aos mecanismos clássicos descritos para Y. enterocolitica patogênica. Contudo, a presença de possíveis novos mecanismos de virulência não pode ser verificada, uma vez que a plataforma 454 GS Junior (Roche) não se mostrou adequada para a realização de sequenciamento de RNA de amostras provenientes de interações com células devido à baixa cobertura obtida. / Among the 18 species of the Yersinia genus, Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis and Y. pestis were extensively characterized in different subjects as ecology, epidemiology and pathogenicity mechanisms. Seven among the remaining 15 species (Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. mollaretii and Y. rohdei), often called Y. enterocolitica-like have not their pathogenic potential characterized and are usually considered to be nonpathogenic. However, literature data suggest that some of these species can cause diseases. These data stimulate the upsurge of questions about the mechanisms of which Y. enterocolitica-like species may interact with host cells and cause diseases. The main objective of this preject was to characterize the pathogenic potential of Y. enterocolitica-like strains, specifically of the species Y. frederiksenii, Y. kristensenii and Y. intermedia. This work evaluated the pathogenic potential of 118 Y. enterocolitica-like strains (50 Y. frederiksenii, 55 Y. intermedia and 13 Y. kristensenii) searching for the presence of the virulence-related genes ail, fepA, fepD, fes, hreP, myfA, tccC, ystA, ystB and virF by PCR. Besides, Yersinia strains ability of adhesion and invasion to Caco-2 and HEp-2 cells after different pre-incubation periods, and its survival within human macrophages U937 were tested. Morphologic aspects of bacterial adhesion were observed by scanning electronic microscopy. Finally, the presence of new possible virulence mechanisms was evaluated through RNA sequencing of one Y. enterocolitica-like strain. The studied strains showed the following genes: Y. frederiksenii, fepA (44%), fes (44%) and ystB (18%); Y. intermedia, ail (53%), fepA (35%), fepD (2%), fes (97%), hreP (2%), ystB (2%) and tccC (35%); and Y. kristensenii, ail (62%), ystB (23%), fepA (77%), fepD (54%), fes (54%) and hreP (54%). Usually Y. enterocolitica-like strains presented less ability of adhere and invade Caco-2 and HEp-2 cells than the highly pathogenic strain Y. enterocolitica 8081. On the other hand, Y. kristensenii FCF 410 and Y. frederiksenii FCF 461 showed high potential of invasion in Caco-2 cells after 5 days of pre-incubation, which were 45 and 7.2 times higher than the control Y. enterocolitica 8081 respectively, but ail gene was not found in these strains. Survival assay in human macrophages U937 showed that Y. frederiksenii FCF 461 (40.0%) and Y. frederiksenii FCF 379 (24.6%) strains presented survival percentages higher than Y. enterocolitica 8081 (13.4%). However, Y. intermedia and Y. iv kristensenii strains showed a reduced capability of surviving in macrophages. Scanning electron microscopy showed bacteria at the surface in contact with the cellular filopodia. The bacteria were distributed either individually or in small clumps. Therefore, it may be concluded that the presence of virulence-related genes in some of the Y. enterocolitica-like strains indicated their possible pathogenic potential. Mammal cells adhesion and invasion assays suggest that the pathogenicity of Y. kristensenii and Y. frederiksenii may be strain-dependent. Human macrophages U937 surviving assay highlighted the pathogenic potential of some Y. frederiksenii strains. Together, the results suggest the existence of alternative virulence mechanisms other than the classical mechanisms described for pathogenic Y. enterocolitica. However, we could not verify the presence of possible new virulence mechanisms because 454 GS Junior (Roche) platform was not suitable for RNA sequencing of strains from cells interaction due its low coverage obtained.
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Caracterização do potencial patogênico de linhagens de Yersinia enterocolitica-like / Characterization of the pathogenic potential of Yersinia enterocolitica-like strainsPriscilla Fernanda Martins Imori 04 April 2016 (has links)
Dentre as 18 espécies do gênero Yersinia, as espécies Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis e Y. pestis foram extensivamente caracterizadas em diversos aspectos como ecologia, epidemiologia e mecanismos de patogenicidade. Sete das 15 espécies restantes (Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. mollaretii e Y. rohdei), usualmente conhecidas como Y. enterocolitica-like, até o momento, não tiveram seu potencial patogênico caracterizado e são, geralmente, consideradas não-patogênicas. Entretanto, dados da literatura sugerem que algumas dessas espécies possam causar doença. Esses dados estimularam o surgimento de questões sobre os mecanismos pelos quais as espécies de Y. enterocolitica-like possam interagir com as células do hospedeiros e causar doenças. Esse projeto teve como principal objetivo caracterizar o potencial patogênico de linhagens de Y. enterocolitica-like, especificamente das espécies Y. frederiksenii, Y. kristensenii e Y. intermedia. No presente trabalho, o potencial patogênico de 118 linhagens de Y. enterocolitica-like (50 Y. frederiksenii, 55 Y. intermedia e 13 Y. kristensenii) foi avaliado pela pesquisa da presença dos genes relacionados à virulência ail, fepA, fepD, fes, hreP, myfA, tccC, ystA, ystB e virF por PCR. Além disso, a habilidade de algumas linhagens de Yersinia de aderir e invadir células Caco-2 e HEp-2 após diferentes períodos de incubação, bem como, de sobreviver no interior de macrófagos humanos U937 foi testada. Aspectos morfológicos da adesão bacteriana foram visualizados por microscopia eletrônica. Finalmente, a presença de possíveis novos mecanismos de virulência foi avaliada a partir do sequenciamento de RNA de uma linhagem de Y. enterocolitica-like. As linhagens estudadas apresentaram os seguintes genes: Y. frederiksenii, fepA (44%), fes (44%) e ystB (18%); Y. intermedia, ail (53%), fepA (35%), fepD (2%), fes (97%), hreP (2%), ystB (2%) e tccC (35%); e Y. kristensenii, ail (62%), ystB (23%), fepA (77%), fepD (54%), fes (54%) e hreP (54%). De modo geral, as linhagens de Y. enterocolitica-like tiveram a habilidade de aderir e invadir células Caco-2 e HEp-2 inferior à da linhagem altamente patogênica Y. enterocolitica 8081. Contudo, Y. kristensenii FCF 410 e Y. frederiksenii FCF 461 apresentaram elevado potencial de invasão a células Caco-2 após cinco dias de pré-incubação, os quais foram 45 e 7,2 vezes maiores do que o controle Y. enterocolitica 8081, respectivamente, porém, o gene ail não foi detectado nessas linhagens. O ensaio de sobrevivência em macrófagos humanos U937 ii mostrou que as linhagens de Y. frederiksenii FCF 461 (40,0%) e Y. frederiksenii FCF 379 (24,6%) tiveram porcentagens de sobrevivência superior à de Y. enterocolitica 8081 (13,4%). Todavia, linhagens de Y. intermedia e Y. kristensenii apresentaram uma capacidade reduzida de sobreviver em macrófagos. A microscopia eletrônica de varredura mostrou as bactérias em contato com a filipódia celular. As bactérias foram distribuídas tanto individualmente quanto em pequenos aglomerados. Portanto, podemos concluir que a presença dos genes relacionados à virulência encontrados nas Y. enterocolitica-like estudadas indicou o possível potencial patogênico de algumas dessas linhagens. Os ensaios de adesão e invasão a células de mamíferos sugerem que a patogenicidade de Y. kristensenii e Y. frederiksenii possa ser linhagem-dependente. O ensaio de sobrevivência em macrófagos humanos U937 evidenciou o potencial patogênico de algumas linhagens de Y. frederiksenii. Em conjunto, os resultados obtidos sugerem a existência de mecanismos de virulência alternativos aos mecanismos clássicos descritos para Y. enterocolitica patogênica. Contudo, a presença de possíveis novos mecanismos de virulência não pode ser verificada, uma vez que a plataforma 454 GS Junior (Roche) não se mostrou adequada para a realização de sequenciamento de RNA de amostras provenientes de interações com células devido à baixa cobertura obtida. / Among the 18 species of the Yersinia genus, Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis and Y. pestis were extensively characterized in different subjects as ecology, epidemiology and pathogenicity mechanisms. Seven among the remaining 15 species (Y. aldovae, Y. bercovieri, Y. frederiksenii, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. mollaretii and Y. rohdei), often called Y. enterocolitica-like have not their pathogenic potential characterized and are usually considered to be nonpathogenic. However, literature data suggest that some of these species can cause diseases. These data stimulate the upsurge of questions about the mechanisms of which Y. enterocolitica-like species may interact with host cells and cause diseases. The main objective of this preject was to characterize the pathogenic potential of Y. enterocolitica-like strains, specifically of the species Y. frederiksenii, Y. kristensenii and Y. intermedia. This work evaluated the pathogenic potential of 118 Y. enterocolitica-like strains (50 Y. frederiksenii, 55 Y. intermedia and 13 Y. kristensenii) searching for the presence of the virulence-related genes ail, fepA, fepD, fes, hreP, myfA, tccC, ystA, ystB and virF by PCR. Besides, Yersinia strains ability of adhesion and invasion to Caco-2 and HEp-2 cells after different pre-incubation periods, and its survival within human macrophages U937 were tested. Morphologic aspects of bacterial adhesion were observed by scanning electronic microscopy. Finally, the presence of new possible virulence mechanisms was evaluated through RNA sequencing of one Y. enterocolitica-like strain. The studied strains showed the following genes: Y. frederiksenii, fepA (44%), fes (44%) and ystB (18%); Y. intermedia, ail (53%), fepA (35%), fepD (2%), fes (97%), hreP (2%), ystB (2%) and tccC (35%); and Y. kristensenii, ail (62%), ystB (23%), fepA (77%), fepD (54%), fes (54%) and hreP (54%). Usually Y. enterocolitica-like strains presented less ability of adhere and invade Caco-2 and HEp-2 cells than the highly pathogenic strain Y. enterocolitica 8081. On the other hand, Y. kristensenii FCF 410 and Y. frederiksenii FCF 461 showed high potential of invasion in Caco-2 cells after 5 days of pre-incubation, which were 45 and 7.2 times higher than the control Y. enterocolitica 8081 respectively, but ail gene was not found in these strains. Survival assay in human macrophages U937 showed that Y. frederiksenii FCF 461 (40.0%) and Y. frederiksenii FCF 379 (24.6%) strains presented survival percentages higher than Y. enterocolitica 8081 (13.4%). However, Y. intermedia and Y. iv kristensenii strains showed a reduced capability of surviving in macrophages. Scanning electron microscopy showed bacteria at the surface in contact with the cellular filopodia. The bacteria were distributed either individually or in small clumps. Therefore, it may be concluded that the presence of virulence-related genes in some of the Y. enterocolitica-like strains indicated their possible pathogenic potential. Mammal cells adhesion and invasion assays suggest that the pathogenicity of Y. kristensenii and Y. frederiksenii may be strain-dependent. Human macrophages U937 surviving assay highlighted the pathogenic potential of some Y. frederiksenii strains. Together, the results suggest the existence of alternative virulence mechanisms other than the classical mechanisms described for pathogenic Y. enterocolitica. However, we could not verify the presence of possible new virulence mechanisms because 454 GS Junior (Roche) platform was not suitable for RNA sequencing of strains from cells interaction due its low coverage obtained.
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