Escherichia coli enteropatogênica atípica: interação com linhagens celulares intestinais polarizadas e potencial de induzir a produção de Interleucina–8

Escherichia coli enteropatogênica atípica: interação com linhagens celulares intestinais polarizadas e potencial de induzir a produção de Interleucina–8

Título alternativo Atypical enteropathogenic Escherichia coli: interaction with polarized intestinal epithelial cell lineages and their potential to induced interleukin-8 production
Autor Sampaio, Suely Carlos Ferreira Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Gomes, Tania Aparecida Tardelli Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Microbiologia e imunologia - São Paulo
Resumo A principal diferença entre Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) típica (tEPEC) e atípica (aEPEC) é a presença do plasmídeo EAF (EPEC adherence factor) apenas em tEPEC. Apesar de os dois grupos promoverem uma lesão denominada attaching and effacing (lesão A/E) no epitélio intestinal, algumas diferenças em relação aos demais mecanismos de virulência podem existir. Neste estudo, duas amostras selvagens de aEPEC (1711-4, sorotipo O51:H40, e 3991-1, O não tipável, não móvel) foram analisadas quanto à capacidade de aderir, invadir, persistir e induzir a produção de IL-8 em células intestinais T84 e Caco-2, diferenciadas in vitro. Os resultados foram comparados com os obtidos com a amostra protótipo de tEPEC E2348/69. O papel do flagelo nos processos de adesão, invasão e indução da produção de IL-8 e de um sistema de secreção tipo III (SST3) na indução da produção de IL-8 foram também investigados com aEPEC 1711-4, utilizando-se mutantes isogênicos deficientes em flagelina ou EscN, respectivamente. As amostras aEPEC 3991-1 e 1711-4 aderiram significativamente mais às células T84 do que em Caco-2. Entretanto, aEPEC 1711-4 foi mais invasiva do que aEPEC 3991-1 e tEPEC E2348/69. Além disso, as amostras de aEPEC persistiram em ambas as linhagens celulares por um mínimo de 48 h, mas o índice de persistência foi maior para aEPEC 3991-1 em células Caco-2. Nesta linhagem celular, a produção de IL-8 foi significativamente maior nos tapetes celulares infectados com a amostra selvagem aEPEC 1711-4 em 3 h do que naqueles infectados com as demais amostras. Além disso, o mutante aEPEC 1711-4 ΔfliC induziu menor estimulação da produção de IL-8 em fase precoce (3 h), mas não no período tardio (24 h) após infecção. O mutante aEPEC 1711-4 ΔescN estimulou níveis de IL-8, em três horas, significativamente mais elevados do que a amostra selvagem, o que sugere um papel antiinflamatório dos efetores injetados pelo SST3 durante a fase inicial da interação bactéria-célula hospedeira. Nossos achados indicam que aEPEC é um patotipo heterogêneo quanto a sua habilidade de aderir, invadir, persistir e induzir a produção de IL-8, e sugerem que algumas aEPEC podem ser mais eficientes em induzir resposta inflamatória do que a tEPEC protótipo E2348/69. Na infecção de enterócitos in vitro, a integridade do flagelo da aEPEC 1711-4 é necessária para adesão e invasão eficientes e estimulação precoce, mas não tardia, da produção de IL-8.

The main difference between typical (tEPEC) and atypical (aEPEC) enteropathogenic Escherichia coli is the presence of EPEC adherence factor (EAF) plasmid in tEPEC. Although both groups can promote attaching and effacing lesions in the intestinal epithelium, some differences concerning virulence mechanisms may exist. In this study two wild type aEPEC strains (1711-4, serotype O51:H40 and 3991-1, O non typeable non motile) were analyzed concerning their capacity to adhere to, invade, persist and stimulate IL-8 production by differentiated epithelial intestinal cells Caco-2 and T84 in vitro. Results obtained with aEPEC strains were compared to those obtained with the tEPEC prototype strain E2348/69. The role of flagellum in adhesion, invasion and stimulation of IL-8 production and that of a type III secretion system (T3SS) were also investigated with aEPEC 1711-4, using isogenic mutants deficient in flagellin or EscN, respectively. aEPEC strains 3991-1 and 1711-4 adhered significantly more to T84 than to Caco-2 cells. On the other hand, aEPEC 1711-4 was more invasive than aEPEC 3991-1 and tEPEC E2348/69. Besides that, aEPEC strains persisted in both cell lineages for a minimum of 48 hours, although this index was higher for aEPEC 3991-1 in Caco-2 cells. In this cell lineage, IL-8 production was significantly higher in monolayers infected with the wild type aEPEC strain 1711-4 in 3 hours after infection than in those monolayers infected with other strains. Moreover, the aEPEC mutant 1711-4 ΔfliC induced lower IL-8 levels in early phase (3 h) but not at late phase (24 h). The aEPEC mutant 1711-4 ΔescN stimulated IL-8 levels, in early phase, significantly higher than that induced by the wild type strain, indicating an anti-inflammatory role for the effectors injected by the T3SS during the initial interaction between bacteria and host cell. Our findings indicate that aEPEC is a heterogeneous group of pathogens concerning their ability to adhere to, invade, persist and stimulate IL-8 production and suggests that some aEPEC are more prone to induce inflammatory response than the prototype tEPEC strain E2348/69. In the in vitro infection model of enterocytes, the integrity of flagella of aEPEC 1711-4 is necessary for efficient adhesion, invasion and early but not late stimulation of IL-8 production.
Palavra-chave Escherichia coli enteropatogênica
Linhagem celular
Interleucina-8
Idioma Português
Financiador Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Colégio Doutoral Franco Brasileiro (CDFB)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Data de publicação 2008
Publicado em SAMPAIO, Suely Carlos Ferreira. Escherichia coli enteropatogênica atípica: interação com linhagens celulares intestinais polarizadas e potencial de induzir a produção de Interleucina–8. 2008. 101 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2008.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 101 f.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/24334

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Nome: Publico-24334.pdf
Tamanho: 14.19MB
Formato: PDF
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