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Congresso Brasileiro de Microbiologia 2023
Resumo: 609-2

609-2

Comparação das análises de fatores de virulência de linhagens atoxigênicas de espécies do Complexo Corynebacterium diphtheriae obtidos através de diferentes ferramentas de bioinformática

Autores:
Fernanda Diniz Prates (IHP - Instituto Hermes Pardini S/A, ICB-UFMG - Instituto de Cienências Biológicas - UFMG) ; Marcus Vinícius Canário Viana (ICB-UFMG - Instituto de Cienências Biológicas - UFMG) ; Letícia Aparecida Caldeira Gonçalves (IHP - Instituto Hermes Pardini S/A) ; Flávia Figueira Aburjaile (EV-UFMG - Escola de Veterinária - UFMG) ; Ana Lua Oliveira Vinhal (ICB-UFMG - Instituto de Cienências Biológicas - UFMG) ; Danielle Amaral (IHP - Instituto Hermes Pardini S/A) ; Vasco Azevedo (ICB-UFMG - Instituto de Cienências Biológicas - UFMG) ; Max R. Batista de Araújo (IHP - Instituto Hermes Pardini S/A)

Resumo:
INTRODUÇÃO: O gênero Corynebacterium atualmente inclui 158 espécies válidas, sendo o Corynebacterium diphtheriae a mais conhecida e causadora da difteria, doença potencialmente fatal, que afeta o trato respiratório e, ocasionalmente, a pele. A toxina diftérica (TD) é o principal fator de virulência, codificada pelo gene tox transportado por corinebacteriófagos que podem lisogenizar e levar à conversão de um isolado atoxigênico em toxigênico. Até recentemente, as espécies de C. diphtheriae, C. ulcerans e C. pseudotuberculosis formavam o complexo C. diphtheriae com potencial para causar diferentes processos infecciosos. Atualmente, esse complexo também inclui as espécies de C. belfantii, C. silvaticum e C. rouxii. Nas últimas décadas, cepas não toxigênicas de C. diphtheriae têm sido cada vez mais associadas a diversos tipos de infecção em humanos e apesar da vacinação com uma forma inativada de DT, o toxóide diftérico, ter reduzido drasticamente o número de casos em todo o mundo, milhares ainda são relatados, incluindo em indivíduos imunizados. Variações dos fatores de virulência bacteriana são as causas mais prováveis da baixa efetividade da vacina, o que torna o seu estudo crucial. OBJETIVO: Analisar as sequências completas dos genomas de nove cepas não toxigênicas de espécies do Complexo C. diphtheriae com foco nos fatores de virulência. MÉTODO: As linhagens foram obtidas de lesões ulcerativas de humanos e animais de companhia de sete estados brasileiros entre os anos de 2020 a 2022 As extrações e purificações do DNA genômico foram realizadas, as bibliotecas foram preparadas e sequenciadas no MiSeq. Adicionalmente, foram determinados os fatores de virulência por diferentes ferramentas de bioinformática, VF Analyzer, PanViTa e BLASTKoala. RESULTADOS: O cluster de genes spaABC foi previsto por todas as ferramentas, já os spaDEF e spaHIG foi adequadamente previsto pelo VF analyzer, parcialmente pelo PanViTa full e ausente no PanViTa Core. O operon fagABC associado com o gene fagD não foi previsto pelo PanViTa Core, diferentemente das demais ferramentas. O mesmo foi observado com o Transportador ABC (operon irp6), Transportador de hemina do tipo ABC (cluster hmuTUV), cluster formado pelos genes ciuABCDE, genes dtxR e sigA/rpoV. Os genes tox, pld e os codificadores das proteínas não-fimbriais DIP0733, DIP1281 DIP1621 e DIP1880 foram corretamente previstos pelas três ferramentas. Já os genes codificadores das proteínas não-fimbriais DIP0624, DIP0625, DIP0629 e DIP2093 somente foram adequadamente previstos pelo PanViTa full. Fatores adicionais representados pelos genes emb, aftB, mprA, mptC, sigE, sigH, tufA e groEL2 não foram previstos pelo VF Analyzer. Por fim, o BLASTKoala previu os genes tlyC e hlyIII, não previstos por nenhuma das outras ferramentas, mas não previu nenhum outro gene, sendo limitado aos genes codificadores de toxinas como os previstos. CONCLUSÃO: Fatores de virulência são importantes na patogênese da doença e devem ser avaliados. Não apenas o gene tox deve ser verificado, afinal linhagens atoxigênicas podem a qualquer momento passar a produzir a TD e os demais fatores podem permitir, por exemplo, maior adesão e invasão celular, bem como indução da morte celular por apoptose, ou seja, uma variação da virulência. As ferramentas avaliadas permitem que genes relevantes e essenciais aos estudos de virulência sejam previstos. Porém, para melhores resultados, devem ser utilizadas de forma complementar e não isolada.

Palavras-chave:
 Complexo Corynebacterium diphtheriae, Genoma completo, Fatores de virulência, VF Analyzer, PanViTa