Explorando a metamorfose patogênica de Escherichia coli do sorotipo O3:H2 associada às infecções humanas

Resumo

Escherichia coli patogênica é subdivida de acordo com o tipo de doença que causam em E. coli diarriogênica (ECD), associada a infecções intestinais, e E. coli extra intestinal (ExPEC), que causa várias infecções dentre as quais podemos destacar: infecção do trato urinário (ITU), sepse e meningite. Dentre os patotipos de ECD, destacam-se a E. coli enteropatogênica (EPEC) e E. coli enteroagregativa (EAEC) que são os mais frequentemente isolados de casos de infecções do trato gastrointestinal no Brasil. Entre os principais determinantes genéticos de isolados de EPEC estão a ilha de patogenidade cromossomal locus of enterocyte effacement (região LEE) e o operon bfp (bundle-forming pilus), utilizado para subdividir os isolados de EPEC em típicos (bfp+) e atípicos (bfp-). EAEC alberga o plasmídio de aderência agregativo (pAA), onde estão localizados diversos fatores de virulência, como os genes que codificam proteínas necessárias para a biogênese das fímbrias de aderência agregativa (AFF/I-AAF/IV). Recentemente, nosso laboratório relatou um surto de diarreia, ocorrido no Brasil, devido a um isolado híbrido de aEPEC/EAEC pertencente ao sorotipo O3:H2. Ao olharmos mais cuidadosamente para o sorotipo O3:H2, um estudo recente mostrou que o protótipo de EAEC 17-2 alberga marcadores genéticos de ExPEC e foi capaz de causar ITU em modelo experimental in vivo. Frente ao exposto, dividimos os objetivos desse estudo em dois ramos centrais: (1) comparar a similaridade genética entre os isolados envolvidos no surto de diarreia, aEPEC, EAEC e híbrido de aEPEC/EAEC, pertencente ao sorotipo O3:H2, e (2) analisar a similaridade genética dos isolados de E. coli do sorotipo O3:H2 circulantes no Brasil, obtidos de infecções intestinais (sintomáticas ou assintomáticas) e ITU, com os isolados envolvidos no surto de diarreia. Além disso, avaliaremos a influência de AAF/I do híbrido de aEPEC/EAEC nos fenótipos de EAEC. Após a classificação desses isolados nos distintos grupos patogênicos de E. coli, isolados representativos de cada grupo patogênico serão sequenciados e avaliados in silico, com foco na similaridade genética da região LEE entre os isolados de aEPEC e híbridos de aEPEC/EAEC, e, no operon que codifica AAF/I e seu regulador entre os isolados de EAEC e híbridos de aEPEC/EAEC. Para todos os isolados sequenciados serão realizadas análises classificatórias e filogenéticas, bem como será determinado o pan e o core genomas desses isolados. Tal abordagem nos permitirá melhor compreender a plasticidade genômica de isolados de E. coli do sorotipo O3:H2, bem como a influência desses perfis genéticos na sua patogenicidade.