Micobactérias e seus elementos extracromossômicos: caracterização molecular e aplicações biotecnológicas

Resumo

Este projeto dá continuidade ao projeto temático anterior (2006-2010), intitulado "Micobactérias de importância médica no Brasil: caracterização molecular, interação com o meio ambiente e com macrófagos" (Proc. N. 2006/01533-9). Continuamos estudando micobactérias não tuberculosas (MNT), que constituem a principal linha de pesquisa do laboratório. No Subprojeto 1 analisaremos um esquema de Multilocus Sequence Typing (MLST) para tipagem de isolados de Mycobacterium abscessus. No projeto anterior, estudamos por sequenciamento de DNA e Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) um número significativo de isolados de um surto de infecções em cirurgias laparoscópicas, artroscópicas e plásticas. Estes surtos tiveram distribuição nacional (>2000 casos notificados ente 2004 e 2008) e foram causados majoritariamente por uma única cepa, hoje considerada subespécie de M. abscessus denominada subsp. bolletii. Estudamos também isolados da mesma subespécie não relacionados aos surtos em cirurgias. Temos, portanto, uma coleção significativa de isolados, que será usada aqui para avaliar o poder discriminatório do MLST para análise de clonalidade em comparação com a técnica de PFGE. Pretendemos com isso disponibilizar um esquema adicional para tipagem de isolados de M. abscessus em situações de surto. No Subprojeto 2 caracterizaremos isolados pertencentes ao grupo Mycobacterium chelonae-M. abscessus que ainda não têm identificação de espécie conclusiva. Uma reclassificação taxonômica de três membros do grupo foi recentemente proposta por nós, como consequência do estudo realizado com os isolados do surto em cirurgias no projeto anterior. Verificamos também que os membros deste grupo apresentam grande variabilidade interna. Com isso, pretendemos agora expandir estes estudos com a análise de 40 isolados adicionais, cuja classificação taxonômica ainda não é conclusiva. Devido à importância assumida por micobactérias do grupo M. chelonae-M. abscessus no Brasil nos últimos anos é importante dar continuidade aos estudos taxonômicos para poder contribuir com análises epidemiológicas e vigilância de surtos futuros. No Subprojeto 3 finalizaremos a análise bioinformática de um plasmídeo conjugativo de Mycobacterium avium, identificado durante o projeto anterior. Este plasmídeo tem capacidade de mediar conjugação entre espécies diferentes de micobactérias de crescimento lento (MCL), como M. avium, Mycobacterium kansasii e Mycobacterium bovis BCG. Nós demonstramos experimentalmente pela primeira vez a transferência horizontal de genes entre espécies diferentes de micobactérias de crescimento lento. Com a análise bioinformática, pretendemos identificar genes responsáveis pela conjugação e a origem de replicação deste plasmídeo e com isso construir vetores shuttle E. coli-micobactéria, disponibilizando novas ferramentas para estudos com micobactérias. Caso sejam identificados no plasmídio genes relacionados à resistência a antimicrobianos ou outros processos metabólicos, estas atividades serão testadas in vitro. O Subprojeto 4 dará continuidade ao projeto de identificação e caracterização de micobacteriófagos, proposto no projeto anterior. Aproveitando uma colaboração estabelecida com a Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP), iremos isolar e caracterizar micobactérias e micobacteriófagos presentes no material de compostagem processado na FPZSP. As micobactérias isoladas serão identificadas por métodos fenotípicos e moleculares e os fagos serão caracterizados morfologicamente e sequenciados. Os dados de sequenciamento serão comparados com dados de metagenômica, que será realizada com o mesmo material. Os resultados poderão levar ao melhor conhecimento da distribuição de micobactérias e fagos no ambiente no Brasil e à elaboração de ferramentas para diagnóstico, tratamento ou controle microbiológico em algumas doenças micobacterianas para as quais as ferramentas disponíveis não são suficientes. (AU)