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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.9.2012.tde-26042013-093005
Document
Author
Full name
Renée de Nazaré Oliveira da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Martinez, Marina Baquerizo (President)
Amaral, Tania Aparecida Tardelli Gomes do
Ruiz, Rita de Cássia
Title in Portuguese
Caracterização molecular dos genes ospC1, ospG e ospF em diferentes sorotipos de Escherichia coli enteroinvasora
Keywords in Portuguese
Escherichia coli enteroinvasora
Células epiteliais intestinais
Diarreia
OspC1
OspF
OspG
Resposta inflamatória
Shigella flexneri
Abstract in Portuguese
Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar, caracteriza-se pela destruição do epitélio do cólon provocado pela resposta inflamatória induzida após invasão da mucosa por bactérias. Cepas de EIEC são bioquímica, genética e patogênica semelhante a Shigella spp. A patogenicidade de EIEC e Shigella dependem da presença da pInv plasmídeo, que contém os genes necessários para a colonização bacteriana na mucosa intestinal. Recentemente, demonstrou-se que genes plasmidias ospC1, ospG e ospF de S. flexneri estão envolvidos na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais intestinais, um fator importante na iniciação da colonização bacteriana e produção de doença. Como a EIEC mostrou doença menos grave, foi analisada as sequências de aminoácido, avaliada a transcrição destes genes plasmídiais e resposta inflamatória modulada por este micro-organismo na célula epitelial intestinal Caco-2. As células Caco-2 foram infectadas em momentos diferentes com 11 sorotipos de EIEC e S. flexneri (M90T). Os dados sobre a capacidade de invasão e sobrevivência de bactérias, expressão de genes de bactérias e da quimiocina IL-8 foram obtidos por CFU, RT-PCR, e ELISA, respectivamente. A significância estatística foi avaliada por ANOVA de dois fatores. Os 11 sorotipos de EIEC estudados apresentaram similaridade de 100% com S.flexneri para OspC1 e OspF,contudo, foram diferentes na homologia do OspG. Quando comparamos as sequências de aminoácido dos 11 sorotipos observamos 100% de similaridade entre eles para OspG, sugerindo o envolvimento destas proteínas na modulação da resposta imune induzida por estes micro-organismos. Os sorotipos de EIEC apresentam diferenças na capacidade de invasão dos enterócitos. Algumas diferenças significativas foram observadas na transcrição dos genes e na produção de IL-8. Os sorotipos de EIEC O29: H-e O167: H-apresentou um baixo transcrição de genes ospC1 e ospF, e um aumento significativo na produção de IL-8 quando comparado com outros sorotipos. Além disso, demonstrou que a maior transcrição destes genes por alguns sorotipos de EIEC parecem estar relacionados com a menor indução de IL-8. Estes dados sugerem que as proteínas OspC1 e OspF desempenham um papel na resposta inflamatória. No entanto, não se observou relação na transcrição ospG para a produção de IL-8. Estes resultados sugerem que as proteinas efetoras OspC1 e OspF estão envolvidas na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais do intestino favorecendo a invasão da EIEC.
Title in English
Molecular characterization of the ospC1, ospG and ospF genes in serotypes different of the enteroinvasive Escherichia coli
Keywords in English
Shigella flexneri
Diarrhea
Enteroinvasive Escherichia coli.
Inflammatory response
Intestinal epithelial cells
OspC1
OSPF
OspG
Abstract in English
Enteroinvasive E. coli (EIEC) is one of the etiological agents of bacillary dysentery, it is characterized by the destruction of the colonic epithelium caused by the inflammatory response induced upon invasion of the mucosa by bacteria. Strains of EIEC are biochemical, genetic and pathogenic similar to Shigella spp. The pathogenecity of EIEC and Shigella depend on the presence of the plasmid pInv, which contains the genes necessary for bacterial colonization in the intestinal mucosa. Recently, it was demonstrated that the plasmid genes ospC1, ospG and ospF of S. flexneri are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells, an important factor in the initiation of bacterial colonization and production of disease. As EIEC has showed less severe disease, we evaluated the transcription of these plasmid genes and inflammatory response modulated by this microorganism in the intestinal epithelial cell Caco-2. The Caco-2 cells were infected in different times with 11 serotypes of EIEC and S. flexneri M90T strain. The data about sequences of amino acids, invasiveness and survival of bacteria, bacterial genes expression, and chemokine IL-8 were obtained by CFU, RT-PCR, and ELISA, respectively. The statistical significance was evaluated by two-way ANOVA. All EIEC serotypes studied showed 100% similarity with S.flexneri to OspC1 and OSPF, however, were different in the homology of OspG. Compared the amino acid sequences of the 11 serotypes observed 100% similarity between them to OspG, suggesting the involvement of them in modulating of the immune response induced by these microorganisms. There were no differences in the invasion the enterocytes among EIEC serotypes. However, some significant differences were observed in the transcription of those genes and production of IL-8. The EIEC serotypes O29:H- and O167:H- showed a low transcription of genes ospC1 and ospF, and a significant increase in production of IL-8 when compared with other serotypes. Furthermore, it was shown that the high transcription of ospF and ospC1 by some EIEC serotypes are related to low induction of IL-8. These data suggested that the proteins OspC1 and OspF play a role in the inflammatory response. However, we did not observed association between ospG transcription to the production of IL-8. These results lead us to believe that the effector proteins OspF and OspC1 are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells favoring the EIEC invasion.
 
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Publishing Date
2013-07-03
 
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