Epidemiologia molecular de patógenos mutiresistentes a drogas no Brasil e desenvolvimento de novas estratégias de controle

Resumo

Esta proposta tratará de duas questões problemáticas no estado de São Paulo: 1) a doença bacteriana cancro cítrico (ACC), causada por Xanthomonas citri (Xc), e que afeta laranjeiras do estado, e 2) infecções humanas causadas pelo patógeno resistente a diversos antibióticos Klebsiella pneumonia (Kp). Nossa estratégia de trabalho comum para ambos os casos será o isolamento e caracterização molecular dos patógenos bacterianos e isolamento de bacteriófagos (fagos) capazes de infectá-los e que possam vir a ser utilizados para controle destas bactérias. Brasil é o maior produtor mundial de laranjas doce, atividade crucial para nossa economia e que gera milhares de empregos. As exportações de suco de laranja geram renda de mais de US$32bi/anuais somente para Europa. Xc representa uma ameaça grave para esta atividade econômica por ser doença incurável. Controle atual se dá por manejo integrado e uso recorrente de sprays de cobre. Cobre, embora efetivo, constitui problema de toxicidade e acúmulo ambiental, e já foram encontrados isolados de Xc resistentes a este composto. Desta forma, o uso de cobre pode vir a se tornar ineficaz. Em conjunto com Prof. Ferreira, Enright está coletando amostras de Xc presentes no estado de SP para estudo epidemiológico e de estrutura genética/populacional. Pretendemos também construir um banco de fagos que infectam Xc para utilizá-los no futuro para o desenvolvimento de estratégias de controle biológico menos danosos ao meio ambiente. Fagos serão igualmente sequenciados e utilizaremos informações do seu genoma para identificar despolimerases virais que poderiam atuar sobre o exo-polissacarídeo/capsula de Xc. Esta capsula constitui fator de virulência necessário para a vida epifítica bacteriana e infecção. Nossa proposta de controle é: se alterarmos a constituição do EPS de Xc com despolimerases, poderemos prevenir infecção. A parceria com Prof. Enright já conta com financiamento FAPESP desde 2018, que acaba de ser renovado (FAPESP 2017/50454-9, and FAPESP 2018/21164-5). Esta visita, se aprovada, irá acelerar os trabalhos por possibilitar a troca de expertises e pela proximidade dos dois PIs. Enright poderá auxiliar em coletas e isolamentos de fagos (sua especialidade) e iniciar as identificações moleculares, sequenciamentos e produção das despolimerases com o uso de técnicas de Biologia Molecular. Durante sua estada, Enright pretende estabelecer colaborações com colegas trabalhando com isolados clínicos como Kp, responsável por infecções hospitalares e oportunistas em todo o mundo e no Brasil. Kp desenvolveu resistência a cabapenemicos- classe de antibióticos mais efetivos contra Gram-negativos. No Brasil, isolados resistentes a carbapenemicos são também resistentes a polimixinas- antibióticos de ultima instância. Enright possui coleção de >100 fagos líticos de Kp com atividade de despolimerização capsular contra Kps multi-resistentes a drogas (MDR). Várias já foram identificadas (33) e algumas serão expressas e produzidas em laboratório durante a visita. Durante visita pretende-se estabelecer colaborações com pesquisadores/hospitais brasileiros trabalhando com Kp e realizar estudos epidemiológicos de isolados Kp MDR. Linhagens serão estudadas por sequenciamento de genomas, MLST e base de dados KAPTIVE, susceptibilidade a fagos, entre outras. Investigaremos associação genética entre bactérias e fagos para entender co-evolução entre eles. A compreensão das interações hospedeiro/patógeno favorecerão o desenvolvimento de terapias para tratamento de infecções por Kp. (AU)