Expressão heteróloga da pediocina e seu efeito sobre Listeria spp. e na população da microbiota intestinal humana

Resumo

A busca de novos compostos antimicrobianos como alternativa ao uso de antibióticos é um dos grandes desafios da indústria farmacêutica e de alimentos devido à alta frequência de linhagens bacterianas super-resistentes. Nesse contexto, peptídeos antimicrobianos, conhecidos como bacteriocinas, têm se destacado, sendo já utilizados em uma variedade de processos biotecnológicos. O tratamento de infecção bacteriana gastrointestinais realizado com bacteriocinas pode ser interessante, uma vez que algumas dessas biomoléculas possuem uma atividade antimicrobiana mais restrita e são capazes de evitar o desequilíbrio da microbiota comensal presente no intestino e até mesmo, a ocorrência de diarréia associada aos antibióticos. A pediocina é uma bacteriocina que pertence à classe IIa, conhecida por sua ação antimicrobiana efetiva contra a bactéria patogênica Listeria monocytogenes. Embora haja um grande número de estudos concluídos nas áreas biomédicas e de alimento, esta bacteriocina ainda não está licenciada para uso humano. O custo da pediocina comercial ainda é bastante elevado, e a purificação a partir de seu respectivo produtor natural exige muitas etapas e possui um baixo rendimento, o que dificulta seu estudo na área médica. Assim, no primeiro objetivo deste projeto é proposto a produção heteróloga das duas isoformas de pediocina: pediocina PA-1 e penocina A, ambas fundidas a uma cauda histidina e à "maltose binding protein"(MBP), para posterior purificação por afinidade. Outro objetivo é verificar o efeito das pediocinas purificadas (~ 95%) contra Listeria spp. e a diversidade microbiana do intestino humano em um modelo simulando o cólon distal humano utilizando meio seletivo de Listeria, qPCR (contagem de bactérias totais) e sequenciamento metagenômico (plataformas Illumina MiSeq) para análise. A relevância deste projeto é destacada por ser avaliado o efeito de ambas as variantes de pediocina pela primeira vez em um ambiente semelhante ao cólon distal humano. Além disso, o uso de técnicas de última geração na área de biologia molecular permitirá uma análise mais precisa e refinada sobre as pequenas flutuações da microbiota intestinal humana. (AU)