Intoxicação e colonização por Escherichia coli produtora da toxina de Shiga (STEC) em modelo de Zebrafish: uma alternativa para o estudo in vivo da patogenicidade e para validação de anticorpos terapêuticos.

Resumo

As toxinas de Shiga (Stx1 e Stx2) produzidas por Escherichia coli produtora da toxina de Shiga (STEC), são potentes citotoxinas, do tipo AB5, que causam a síndrome hemolítica urêmica (SHU), geralmente levando os indivíduos intoxicados à morte, sendo um importante problema de saúde pública. As terapias existentes não são efetivas, sendo a neutralização da toxicidade de Stx o tratamento mais indicado. A alta especificidade e afinidade dos anticorpos têm feito dessas moléculas ferramentas utilizadas na terapia de diversas doenças, além disso, a partir da tecnologia do DNA recombinante, é possível o desenvolvimento de fragmentos de anticorpos recombinantes como ferramentas terapêuticas. Empregando tal tecnologia, por Phage Display foram obtidos, por expressão em bactérias, e livres de LPS, quatro fragmentos Fab de anticorpos recombinantes humanos (dois contra cada toxina Stx). Estes diferentes Fab foram caracterizados e se mostraram eficientes no seu reconhecimento ao antígeno, e na neutralização do efeito citotóxico in vitro, chamando a atenção como uma ferramenta promissora para a neutralização de Stx e possível prevenção de SHU. Porém, para validar essa capacidade neutralizante, testes in vivo são necessários. Os modelos animais existentes não abrangem todos os fatores referentes à intoxicação e infecção. Neste contexto, se propõe um modelo vertebrado, o zebrafish (Danio rerio), que entre outras vantagens, possui tamanho pequeno, rápido tempo de geração, e similaridade genômica com mamíferos; seu sistema imune inato celular e adaptativo bem desenvolvidos tem produzido resultados relevantes nos estudos das relações patógeno-hospedeiro, sendo ideal para o estudo de doenças infecciosas. Em STEC porém, pouco foi feito neste vertebrado. Neste sentido, consolidamos uma parceria bem sucedida com a plataforma Zebrafish do Instituto Butantan, onde foi possível dar o primeiro passo rumo ao desenvolvimento de um modelo de intoxicação em embriões de zebrafish, padronizando um teste de toxicidade utilizando Stx, que resultou em um efeito tóxico dose-dependente. Estes resultados dão base para o presente projeto, que visa estudar mais profundamente a intoxicação por Stx neste animal, inclusive em outras fases de seu desenvolvimento, assim como a infecção por isolados de STEC, com a finalidade de estabelecer um novo modelo experimental, para facilitar a validação de ferramentas terapêuticas, em particular, anticorpos recombinantes humanos. Uma vez estabelecido, o modelo otimizará o estudo de STEC causadoras de surtos, pela rapidez na geração de resposta deste vertebrado, assim como a caracterização de outros fatores de virulência associados à infecção.