Aspectos sobre a diversidade genética de Escherichia coli enteropatogênica atípica e sua relação com o potencial patogênico extra intestinal

Abstract

Escherichia coli é reconhecidamente dotada de grande plasticidade genética, no sentido de ser uma espécie receptiva para genes que chegam por meio de mecanismos de transferência horizontal, ou HGT, mediada por plasmídeos, bacteriófagos, elementos genéticos transponíveis e ilhas de patogenicidade (PAI). As E. coli enteropatogênicas atípicas, aEPEC, são consideradas um patotipo emergente associado à diarreia aguda e persistente, definido geneticamente pela presença da PAI LEE e ausência dos genes bfpA e stx. Tendo em vista o aumento dos relatos de aEPEC isoladas de casos de infecções extra intestinais, este trabalho buscou investigar a ocorrência em aEPEC de determinantes genéticos associados à patogenicidade extra intestinal, e seu potencial de virulência em modelo de patogenicidade extra intestinal. Foram estudadas 113 cepas pertencentes a 48 diferentes tipos sorológricos. Testes fenotípicos foram empregados para detectar cepas colicinogênicas, hemolíticas e resistentes ao soro humano. Genes associados às propriedades fenotípicas detectadas foram pesquisados por meio de reações em cadeia da polimerase (PCR) utilizando-se iniciadores específicos. A PCR também foi utilizada para determinar a filogenia, a presença de Ilhas de patogenicidade (PAIs), e os marcadores genéticos de virulência extraintestinal intrínseca (ExPEC) e de uropatogenicidade (UPEC). A relação clonal entre diferentes cepas de aEPEC foi avaliada pelo método de “Randon Amplified Polymorphic DNA”. O perfil plasmidial foi obtido utilizando-se o método de extração por lise alcalina. Os ensaios de virulência in vivo empregaram o modelo de infecção em larvas de Galleria mellonela. Cerca de 75% das cepas foi dos filogrupos B1 e A, e 15% de B2. Curiosamente, cada tipo sorológico foi alocado em um único filogrupo. Vinte e um por cento das cepas mostrou atividade colicinogênica, com Ia e Ib sendo os tipos de colicinas mais frequentes, enquanto a atividade hemolítica foi detectada em 18,6%. A maioria das cepas apresentou atividade hemolítica após 24 horas, incompatível com o fato de apresentarem somente o gene hlyA. Mais de 88% das cepas foi resistente ao soro normal no teste de viabilidade, embora cerca da metade não apresentasse aumento de turbidez nas culturas. Marcadores de PAIs foram encontrados em 55,7% da amostragem, mas somente a PAI IV536 parecia estar íntegra como denotado pela presença do gene irp2, enquanto as PAIs ICFT073, IICFT073, IJ96 e II536 não tiveram seus ix genes detectados. Houve grande diversidade de perfis plasmidiais e de clones não relacionados entre si. Seis cepas de aEPEC foram geneticamente classificadas como híbridas por serem classificadas como ExPEC (5 cepas) e UPEC (uma cepa), e as três testadas confirmaram seu potencial de virulência extra intestinal no modelo de Gallleria mellonella. Conclui-se que aEPEC compreende inúmeros clones não relacionados, caracterizados por um background genético receptivo à aquisição de genes mediados por eventos de HGT. Esses eventos frequentemente parecem não ser bem sucedidos, pois tais genes não obrigatoriamente se perpetuam. Mas, quando isso ocorre, podem promover a evolução de subtipos patogênicos ainda pouco reconhecidos, como os híbridos genéticos aEPEC/ExPEC e aEPEC/UPEC evidenciados neste trabalho.