Prevalência de cepas de Streptococcus mutans expressando Cnm, e o papel desta glicoproteína na ativação plaquetária e aderência a tecidos cardíacos

Resumo

Streptococcus mutans é o principal microrganismo associado à cárie dentária, doença infecciosa mais comum que afeta os seres humanos, e também é considerado um agente importante no estabelecimento de endocardite infecciosa (EI), uma série infecção das valvas cardíacas com alta taxa de mortalidade. Sabe-se que cepas invasivas de S. mutans dos sorotipos f e k, principalmente, expressam uma proteína de superfície ligante de colágeno chamada Cnm, a qual se liga avidamente ao colágeno e à laminina (matriz extracelular) e está associada a uma maior capacidade de S. mutans em colonizar os tecidos humanos. Essas observações sugerem fortemente que a aderência, invasão e persistência de S. mutans no citoplasma do hospedeiro é um importante traço patogênico, até então desconhecido, caracterizando, pois, a presença da Cnm como um novo fator de virulência relacionado a este microrganismo. Nessa perspectiva, foi conduzida a caracterização molecular do locus cnm (organização transcricional do operon cnm, identificação de fatores ambientais controlando a expressão da Cnm), bem como já foi realizada a análise funcional da Cnm em relação à ligação à matriz extracelular do hospedeiro e a função biológica de glicosilação da Cnm (dados não publicados). De forma complementar, e em virtude da necessidade de elucidação dos mecanismos pelos quais S. mutans interage com o hospedeiro, objetivamos, no projeto vinculado à bolsa de doutorado (FAPESP #2013/25080-7), determinar a prevalência de cepas de S. mutans expressando Cnm de crianças e adultos livres de cárie e cárie-ativos e estabelecer uma correlação entre a presença de cepas Cnm positivas e o "status" de cárie dos indivíduos (A). Adicionalmente, com as cepas Cnm positivas, será investigado o papel desta glicoproteína no desenvolvimento e severidade de lesões cariosas de raiz em modelo animal (B) e nas interações S. mutans - hospedeiro (in vitro e ex vivo) (C). No estágio de pesquisa no exterior (University of Rochester), pretendemos cumprir os objetivos (A) - parcialmente (estudo de prevalência) e (C) (interações patógeno-hospedeiro). No Brasil, o objetivo (A) será continuado como um estudo multicêntrico de prevalência, e o objetivo (B) será cumprido, satisfazendo assim todas as metas do projeto de doutorado vinculado (FAPESP #2013/25080-7). Inicialmente, amostras de saliva, biofilme dental e tecido cariado serão coletadas dos diferentes grupos amostrais (crianças e adultos fumantes/não-fumantes) livres de cárie e cárie-ativos e submetidas a testes para identificar quais isolados expressam a proteína Cnm. Nos ensaios subsequentes, serão utilizados esses isolados clínicos Cnm positivos para investigar a influência desta glicoproteína no desenvolvimento e severidade de lesões de cárie de raiz em ratos. Além disso, os isolados Cnm positivos e também cepas UA159 (não-invasiva e Cnm negativa), OMZ175 (invasiva e Cnm positiva), mutantes de cnm e cepas recombinantes de Lactobacillus lactis expressando cnm serão utilizados nos ensaios de ativação plaquetária, incluindo as fases de isolamento de plaquetas de doadores saudáveis, e avaliação dos complexos plaquetas-bactéria e de ativação plaquetária por citometria de fluxo. Em seguida, os microrganismos serão submetidos a testes de aderência à valva cardíaca em um modelo ex vivo (suíno) e avaliação por Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo. Espera-se que os resultados deste projeto gerem novos conhecimentos sobre mecanismos associados à proteína ligante de colágeno Cnm em doenças orais, como cárie, e extraorais, como EI. Ao fim deste projeto, pretende-se determinar a prevalência de cepas expressando Cnm de diferentes grupos etários bem como traçar a influência desta glicoproteína no desenvolvimento e severidade de lesões de cárie. Em última análise, pretende-se contribuir com o estabelecimento do papel da Cnm em processos relacionados à etiopatogenia da EI, como ativação de plaquetas e aderência a tecidos cardíacos. (AU)