Avaliação da resposta imune e níveis de proteção induzidos em camundongos por vacinas recombinantes contendo genes do operon fag de Corynebacterium pseudotuberculosis

2015

Avaliação do gene psec de Corynebacterium pseudotuberculosis como candidato a duas formulações vacinais contra linfadenite caseosa

2015

Propriedades adesivas a substratos abióticos e bióticos, invasão e indução de apoptose celular de Corynebacterium pseudodiphtheriticum

A ocorrência de fenótipos multirresistentes de Corynebacterium pseudodiphtheriticum e sua associação a infecções graves, com elevada mortalidade em pacientes imunocomprometidos, aliados ao escasso conhecimento da virulência e patogenia destas infecções, motivou esta pesquisa, que teve como objetivo investigar mecanismos de virulência e resistência microbiana deste agente entre pacientes de um hospital universitário brasileiro. Um total de 113 amostras de C. pseudodiphtheriticum identificadas por métodos bioquímicos convencionais e sistema API-Coryne isoladas de pacientes de diferentes grupos etários. Os micro-organismos eram, em sua maioria, relacionados a infecções no trato respiratório (27,45%), urinário (29,20%) e sitios intravenosos (18,60%) e cerca de 32,70% das amostras foram provenientes de pacientes com pelo menos uma das condições predisponentes: insuficiência renal; transplante renal, tuberculose em paciente HIV+, câncer, cirrose hepática, hemodiálise e uso de cateter. As amostras testadas revelaram-se multirresistentes sendo a maioria resistente à oxacilina, eritromicina e clindamicina. A adesão das cepas ao poliestireno e ao poliuretano indicou o envolvimento de hidrofobicidade da superfície celular na fase inicial da formação de biofilmes. O crescimento subsequente conduziu à formação de microcolônias, agregados bacterianos densos incorporados na matriz exopolimérica rodeada por espaços vazios, típica de biofilmes maduros. Adicionalmente, a interação do micro-organismo com fibrinogênio e fibronectina humana indica o envolvimento destes componentes séricos na formação de biofilme, sugerindo a participação de diferentes adesinas neste processo e a capacidade deste agente formar biofilme in vivo. A afinidade por esses componentes e a formação de biofilme podem contribuir para o estabelecimento e disseminação da infecção no hospedeiro. Adicionalmente, as cepas de C. pseudodiphtheriticum isoladas de pacientes com infecções localizadas (ATCC10700/Pharyngitis) e sistêmicas (HHC1507/Bacteremia) exibiram um padrão de aderência agregativa-like a células HEp-2, caracterizado por aglomerados de bactérias com aparência de um "empilhado de tijolos". Através do teste FAS e ensaios de interação na presença de inibidores de citoesqueleto, demonstramos o envolvimento da polimerização de actina na internalização das cepas testadas. A internalização bacteriana e rearranjo do citoesqueleto pareceu ser parcialmente desencadeado pela ativação da tirosina-quinase. Finalmente, C. pseudodiphtheriticum foi capaz de sobreviver no ambiente intracelular e embora não tenha demonstrado capacidade de replicar intracelularmente, células HEp-2 foram incapazes de eliminar o patógeno completamente no ambiente extracelular no período de 24 horas. Todas as cepas estudadas foram capazes de induzir apoptose em células epiteliais 24 horas pós-infecção evidenciada pelo aumento significativo no número de células mortas e pela ocorrência de alterações nucleares reveladas através dos métodos de coloração pelo azul Trypan, pelo DAPI e microscopia electrônica de transmissão. Alterações morfológicas incluindo a vacuolização, a fragmentação nuclear e a formação de corpos apoptóticos foram observadas neste período. A citometria de fluxo demonstrou ainda uma diminuição significativa no tamanho das células infectadas e a utilização de dupla marcação (iodeto de propídio / anexina V) permitiu a detecção da ocorrência de necrose e apoptose tardia. Em conclusão, o conhecimento de tais características contribuiu para a compreensão de mecanismos envolvidos no aumento da frequência de infecções graves com elevada mortalidade em pacientes no ambiente hospitalar, por C. pseudodiphtheriticum, um patógeno rotineiramente subestimado em países em desenvolvimento.

Construção, clonagem e expressão do fragmento B da toxina diftérica de Corynebacterium diphtheriae (cepa PW- 8) em Mycobacterium bovis BCG sub-cepa Moreau

A vacina anti-diftérica de uso corrente no Brasil (DTP), embora de alta eficácia na prevenção da difteria, está associada com episódios de toxicidade e reatogenicidade no recipiente vacinal, resultantes de proteínas residuais derivadas do processo de produção ou detoxificação. Estratégias para o desenvolvimento de vacinas menos reatogênicas e ao mesmo tempo mais eficazes e economicamente viáveis contra a difteria têm sido alvo de intensa investigação. A alternativa proposta por nosso grupo é a utilização da vacina contra a tuberculose (Mycobacterium bovis BCG sub-cepa Moreau), como vetor do gene que codifica o fragmento B da toxina diftérica (dtb) de 58,3 kDa. Neste trabalho o dtb foi clonado no vetor micobacteriano bifuncional (pUS977) de expressão citoplasmática e os clones recombinantes (pUS977dtbPW8), após a transformação do BCG, foram testados com relação a expressão do DTB em BCG e quanto a antigenicidade frente a anticorpos policlonais anti-toxóide diftérico por Immunobloting. A integridade do gene dtb e a identidade das sequências de DNA da construção plasmidial pUS977dtbPW8 foram confirmadas por sequenciamento de DNA e análise de similaridade. A imunogenicidade do BCGr pUS977dtbPW8 expressando o DTB foi investigada em camundongos BALB/c, os resultados obtidos revelaram uma soroconversão específica (IgG). A infectividade e atividade microbicida do BCGr pUS977dtbPW8 no ambiente intracelular foi avaliada através da infecção de linhagens de células de monócitos humano (THP-1), os dados obtidos indicaram que houve sobrevivência intracelular em até 12 dias. Nesse contexto, esplenócitos dos camundongos imunizados com 30 e 60 dias foram extraídos, mostrando que o BCGr pUS977dtbPW8 persistiu até 60 dias na ausência de pressão seletiva e a viabilidade celular não sofreu alteração significativa durante o período testado. Por outro lado, o BCGr pUS977dtbPW8, quando submetido a seis sub-cultivos consecutivos in vitro não apresentou diferença significativa na capacidade de expressar o DTB, demonstrando portanto a persistência da estabilidade funcional da linhagem recombinante. A estabilidade estrutural da construção pUS977dtbPW8 também foi avaliada por PCR confirmando a presença do gene dtb em colônias do BCGr pUS977dtbPW8 . Adicionalmente, foi possível avaliar preliminarmente in vitro a capacidade soroneutralizante dos soros de camundongos imunizados com BCGr pUS977dtbPW8 após 30 e 60 dias em células VERO. A ação citotóxica da toxina diftérica entre as diluições de 1/4 e 1/16 foram neutralizadas com o pool de soros imunes com 60 dias. Finalmente, em nosso estudo foi possível avaliar o potencial da vacina BCG como vetor de expressão de um antígeno de Corynebacterium diphtheriae in vitro e in vivo.

Diversidade de respostas de Corynebacterium diphtheriae frente a agentes oxidantes: resistência, adaptação e envolvimento do determinante de resistência ao telurito (TeR) e do sistema OxyR na virulência bacteriana

Corynebacterium diphtheriae é um importante patógeno humano e agente causal da difteria. Embora seja observada uma redução mundial no número de casos da doença, a difteria permanece endêmica em muitos países e surtos são esporadicamente notificados. No Brasil, o último surto ocorreu no estado no Maranhão e revelou mudanças em aspectos clínico-epidemiológicos da doença. Diferentemente da maioria das cepas de difteria brasileiras, que pertencem ao biovar mitis, nesse surto dois diferentes pulsotipos de C. diphtheriae biovar intermedius foram isolados. Além disso, sinais patognomônicos da doença não foram relatados em parte dos casos. C. diphtheriae também vem sendo relacionado com quadros de infecções invasivas, apesar de ser reconhecido como patógeno tipicamente extracelular. Em conjunto, estas mudanças no perfil das infecções por C. diphtheriae sugerem a existência de outros fatores de virulência além da produção da toxina diftérica. Neste sentindo, foram realizadas análises de tipagem molecular e de genômica comparativa para avaliar a diversidade genética e o potencial de virulência de cepas de C. diphtheriae isoladas de difteria clássica e infecções invasivas. Os resultados obtidos demonstram a circulação de diferentes clones invasores no Brasil. Além disso, revelaram diferenças marcantes na presença e na composição de ilhas de patogenicidade entre as amostras, bem como nos genes sob regulação do DtxR e nas sequências dos corinefagos integradas ao cromossomo bacteriano. Uma vez que o potencial invasor bacteriano e a persistência no ambiente podem estar relacionados à tolerância ao estresse oxidativo, foram procurados nos genomas sequenciados, genes possivelmente envolvidos neste processo. Dentre estes, os genes DIP0906, predito como gene de resistência ao oxidante telurito (TeO32-), e DIP1421, codificador do regulador transcricional OxyR, foram caracterizados funcionalmente e tiveram seus papéis na patogenicidade investigados. Ensaios in vivo utilizando o nematódeo Caenorhabditis elegans demonstraram que ambos são importantes para a virulência de C. diphtheriae. Além da resistência ao TeO32, DIP0906 parece contribuir para a resistência ao peróxido de hidrogênio (H2O2) e para a viabilidade no interior de células respiratórias humanas. Já OxyR, além de controlar negativamente a resposta ao H2O2, parece estar envolvido com a ligação de C. diphtheriae a proteínas plasmáticas e de matriz extracelular. Adicionalmente, foi investigada resistência e a capacidade de adaptação de C. diphtheriae frente a agentes oxidantes, através da indução de resposta adaptativa e/ou resistência cruzada e da formação de biofilme. As cepas de C. diphtheriae apresentaram diferentes níveis de resistência e um comportamento heterogêneo na presença dos agentes oxidantes, o que sugere a existência de diferentes estratégias de sobrevivência e adaptação de C. diphtheriae nas condições de estresse oxidativo.

Multiplex polymerase chain reaction to identify and determine the toxigenicity of Corynebacterium spp with zoonotic potential and an overview of human and animal infections

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência da infecção por yersinia pseudotuberculosis sobre o comportamento de macrófagos e células dendríticas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência das proteínas Yops de Yersinia pseudotuberculosis na resposta imune humoral murina

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Infecções por corinebactérias não diftéricas em cateter venoso central de pacientes oncológicos pediátricos

Estudo descritivo retrospectivo realizado no Instituto Nacional do Câncer José Alencar Gomes da Silva, INCA/HCI-Rio de Janeiro, Brasil, (INCA- HCI-RJ), avaliou infecções por Corynebacterium sp. com ênfase nos pacientes pediátricos em tratamento nos setores onco-hematológico pediátrico e seus acessos venosos. Os resultados permitiram a elaboração de dois artigos. No Artigo 1 - Foram analisadas as bacteremias causadas por espécies de corinebactérias não produtoras de toxina diftérica, observadas em dois períodos, com intervalo de sete anos (2003/2004 e 2012/2013), totalizando 62 pacientes. No Artigo 2 - Foi realizada investigação clínica e epidemiológica de 24 casos de infecção por Corynebacterium sp. em amostras de sangue de cateter e/ou periférica, em menores de 18 anos em tratamento onco-hematopediátrico, em dois períodos, com intervalo de oito anos (2003/2004 e 2013/2014). Nos dois artigos foram avaliados aspectos clínico-epidemiológicos, tratamentos realizados, conduta em cada paciente e avaliação da susceptibilidade aos antimicrobianos das cepas isoladas. Os tumores sólidos tiveram maior prevalência em ambas análises. No primeiro artigo, as infecções por corinebactérias tiveram relação com os pacientes usuários de cateter venoso central. Após estes primeiros resultados, foi desenhado um segundo estudo retrospectivo com abordagem em pacientes pediátricos em tratamento. Cerca de 83,3% destes pacientes eram portadores de cateter venoso central de longa permanência (CVCLP). A análise microbiológica permitiu a observação da incidência de novas espécies de corinebactérias, algumas multirresistentes, além da evolução dos padrões de susceptibilidade aos antimicrobianos, com aumento da resistência a alguns dos agentes utilizados na rotina de tratamento para infecções por este grupo. Em ambos estudos C. amycolatum foi a espécie predominante. Apesar de terem sido identificadas cepas multirresistentes, todas as cepas isoladas apresentaram susceptibilidade a vancomicina (artigos 1 e 2). O uso de vancomicina permitiu preservação dos dispositivos venosos com estabilização do quadro clínico, na maioria dos casos. Na avaliação retrospectiva do segundo estudo proposto 40% dos CVCLP foram preservados, a análise comparativa dos períodos estudados revelou uma evolução na preservação de dispositivos venosos mediante o tratamento antimicrobiano orientado nos casos de infecção por Corynebacterium. A integração da equipe multidisciplinar, desde a identificação dos casos clínicos, manuseio das amostras, identificação laboratorial e os resultados, bem como na proposta de tratamento promoveu uma melhoria significativa na assistência aos pacientes e contribuiu para o sucesso terapêutico observado neste trabalho. O reconhecimento das corinebactérias como importantes agentes associados a infecções em pacientes oncológicos pediátricos pelos profissionais de saúde contribuiu para a elaboração de estratégias específicas e, conseqüentemente, para melhorias nas condutas e protocolos, bem como na terapêutica aplicada às infecções por estes agentes.

Étude prospective des causes de mortalité chez l'espèce caprine avec emphase sur la lymphadénite caséeuse

En Amérique du Nord, et particulièrement au Canada, il y a très peu de données sur l’incidence des causes de mortalité chez l’espèce caprine. Le premier objectif de cette étude était de déterminer les principales causes de mortalité chez les chèvres au Québec. Depuis 2006, avec l’arrêt de la vaccination contre la lymphadénite caséeuse, les éleveurs de caprins laitiers et de boucherie du Québec ont rapporté une recrudescence des abcès chez leur bétail. Le second but de cette étude était de déterminer l’importance de la lymphadénite caséeuse dans le dépérissement et la mortalité des chèvres du Québec. Cent-cinquante-deux chèvres provenant de 13 élevages différents ont été soumises pour nécropsie et la cause de mortalité, de même que la présence d’abcès (s’il y a lieu), leur localisation et leur cause furent compilés. Les mortalités proportionnelles étaient, par ordre décroissant : l’entérotoxémie de type D (n= 26; 17,1%), la pneumonie (n= 21; 13,8%), la paratuberculose (n= 16; 10,5%), listériose encéphalitique (n= 10; 6,6%), la toxémie de gestation (n= 8; 5,3%), l’arthrite-encéphalite caprine (n= 7; 4,6%) et la lymphadénite caséeuse (n= 6; 3,9%). La lymphadénite caséeuse a été diagnostiquée chez 24,3% des chèvres soumises, mais sans être une cause majeure de dépérissement ou de mortalité. Les abcès étaient internes dans 54,1% des cas. Au total, la paratuberculose a été diagnostiquée chez 29 chèvres (16 en étant décédées) et fut considérée comme une cause majeure de dépérissement, d’émaciation et de mortalité. Le développement et l’implantation de mesures préventives contre cette maladie seraient donc à envisager dans le futur.

Isolation of Actinomyces hyovaginalis from sheep and comparison with isolates obtained from pigs

Actinomyces hyovaginalis, an organism initially described from pigs, was recovered from nine sheep and a moufflon. Further strains of A. hyovaginalis were recovered from five samples from pigs over the same period. 16S rRNA sequencing and extensive phenotyping demonstrated high similarity between the ovine and porcine isolates; however differences with respect to erythritol, adonitol and l-arabitol fermentation were detected. Ovine isolates were made from various sample sites including abscesses and highlight the importance of the accurate identification of the various coryneform isolates which affect sheep. A. hyovaginalis can be added to the growing list of coryneforms which can cause disease in sheep including Corynebacterium pseudotuberculosis, Trueperella pyogenes and Arcanobacterium pluranimalium.

Citologia aspirativa no diagnóstico da linfadenite em ovinos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise comparativa de métodos de diagnóstico para linfadenite caseosa em ovinos sintomáticos e assintomáticos

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Avaliação do viés GC em plataformas de sequenciamento de nova geração

O surgimento das plataformas de sequenciamento de nova geração (NGS) proporcionou o aumento do volume de dados produzidos, tornando possível a obtenção de genomas completos. Apesar das vantagens alcançadas com estas plataformas, são observadas regiões de elevada ou baixa cobertura, em relação à média, associadas diretamente ao conteúdo GC. Este viés GC pode afetar análises genômicas e dificultar a montagem de genomas através da abordagem de novo, além de afetar as análises baseadas em referência. Além do que, as maneiras de avaliar o viés GC deve ser adequada para dados com diferentes perfis de relação/associação entre GC e cobertura, tais como linear e quadrático. Desta forma, este trabalho propõe o uso do Coeficiente de Correlação de Pearson (r) para analisar a correlação entre conteúdo GC e Cobertura, permitindo identificar aintensidade da correlação linear e detectar associações não-lineares, além de identificar a relação entre viés GC e as plataformas de sequenciamento. Os sinais positivos e negativos de r também permitem inferir relações diretamente proporcionais e inversamente proporcionais respectivamente. Utilizou-se dados da espécie Corynebacterium pseudotuberculosis, conhecido por serem genomas clonais obtidas através de diferentes tecnologias de sequenciamento para identificar se há relação do viés GC com as plataformas utilizadas.

Subclinical diagnosis of Caseous lymphadenitis based on Elisa in Sheep from Brazil

Caseous lymphadenitis (CLA), caused by Corynebacterium pseudotuberculosis, is a chronic contagious disease that affects small ruminants and still remains an important problem for many lamb-producing countries. Animals are considered clinically infected when occurs abscesses in superficial lymph nodes. Visceral or internal form can coexist which no apparent clinical signs of infection are seen. The best procedure to avoid spread of the disease is elimination of infected animals. However, as the chronic and subclinical nature of the infection of CLA alternative methods are required for detection and screening. In this study, we described the performance of indirect Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) for diagnosis of CLA in asymptomatics sheep. Also, test culture and biochemical identification were achieved to confirm CLA infection. The serological diagnostic was performed in sheep symptomatics (n=50) and asymptomatics (n=374) from nine flocks. Analysis reported high positivity of 71% for ELISA in 85% of asymptomatic animal for CLA with a sensitivity of 88% and specificity of 31%. Results from ELISA test in asymptomatic animals against culture for caseous lymphadenitis were more specific (97%) and permitted to exclude healthy animals without symptoms. This study concluded that C. pseudotuberculosis infection could be widely disseminated in sheep flocks in Northwestern region of the state of São Paulo, Brazil and only one screening test is not enough. The association with indirect ELISA test and culture could better indicate the real problem of CLA in sheep flocks.