Análise da diversidade genética em agentes da aspergilose usando marcadores AFLP (Amplified fragment length polymorphism) e microssatélites
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Data
2024-04-29
Autores
Lopez, Úrsula dos Santos [UNIFESP]
Orientadores
Rodrigues, Anderson Messias [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
Os fungos saprófitos do gênero Aspergillus são amplamente encontrados no ambiente. Embora a inalação diária de esporos seja natural e inofensiva para indivíduos saudáveis, pacientes com fatores de risco, como neutropenia e imunossupressão, têm maior propensão à aspergilose invasiva pulmonar (IPA). Além desses fatores clássicos, novos riscos, como infecções respiratórias prévias, COVID-19 e condições críticas em UTIs, estão emergindo. Há uma lista de espécies patogênicas em Aspergillus, como A. flavus, A. terreus, A. niger e A. nidulans, que estão em ascensão. Contudo, A. fumigatus destaca-se como o fungo mais comumente isolado em infecções humanas. A compreensão dos dados epidemiológicos locais e a exploração da diversidade interespecífica e intraespecífica são cruciais para orientar abordagens clínicas, dada a falta de um teste único para diagnóstico. Nesse contexto, a tipagem molecular destaca-se como um método essencial para aprimorar o controle de infecções. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o propósito de avaliar a técnica de AFLP (do inglês Amplified Fragment Length Polymorphism) como uma ferramenta epidemiológica de tipagem molecular. O objetivo é explorar a diversidade genética e a estrutura populacional dos agentes da aspergilose humana, comparando essa técnica com outros métodos, como sequenciamento e microssatélites. Para otimizar custos e tempo, aplicou-se a técnica AFLP in silico para prever os fragmentos gerados, permitindo a escolha de combinações nucleotídicas mais eficientes na diferenciação dos isolados por espécie. Seis combinações destacaram-se nos estudos in silico, sendo padronizadas in vitro, e três foram selecionadas para prosseguir no estudo com 87 isolados de Aspergillus de diferentes regiões geográficas. De maneira geral, a pesquisa introduziu três marcadores inéditos que se revelaram eficazes na distinção entre os isolados de Aspergillus por seção, além de evidenciarem exploração das estruturas genéticas, tanto em níveis mais abrangentes quanto em níveis mais detalhados. Adicionalmente, comparou-se os resultados obtidos pelo AFLP com os marcadores microssatélites, utilizando um conjunto de nove marcadores STRAf. A forte correlação entre os resultados dos dois ensaios confirma a consistência e confiabilidade das abordagens utilizadas. Importante ressaltar que, apesar de o AFLP e o STRAf apresentarem características distintas e vantagens específicas, ambos demonstraram ser excelentes para a avaliação das relações entre as cepas de Aspergillus.
Saprophytic fungi of the genus Aspergillus are widely found in the environment. While daily inhalation of spores is natural and harmless for healthy individuals, patients with risk factors such as neutropenia and immunosuppression are more prone to invasive pulmonary aspergillosis (IPA). In addition to these classical factors, new risks such as previous respiratory infections, COVID-19, and critical conditions in ICUs are emerging. There is a list of pathogenic species in Aspergillus, such as A. flavus, A. terreus, A. niger, and A. nidulans, on the rise. However, A. fumigatus is the most isolated fungus in human infections. Understanding local epidemiological data and exploring interspecific and intraspecific diversity are crucial for guiding clinical approaches, given the lack of a single diagnostic test. In this context, molecular typing is an essential method to enhance infection control. Thus, this work was developed to evaluate the AFLP technique (Amplified Fragment Length Polymorphism) as a molecular typing epidemiological tool. The goal is to explore the genetic diversity and population structure of agents causing human aspergillosis, comparing this technique with other methods such as sequencing and microsatellites. To optimize costs and time, the AFLP technique was applied in silico to predict generated fragments, allowing the choice of more efficient nucleotide combinations in isolates differentiation by species. Six combinations stood out in silico studies and were standardized in vitro, and three were selected to proceed in the survey with 87 Aspergillus isolates from different geographic regions. Overall, the research introduced three novel markers that effectively distinguished Aspergillus isolates by section, revealing exploration of genetic structures at broader and finer levels. Additionally, AFLP results were compared with microsatellite markers using a set of nine STRAf markers. The strong correlation between the results of both assays confirms the consistency and reliability of the approaches used. It is important to note that, despite AFLP and STRAf having distinct characteristics and specific advantages, both have proven excellent for assessing relationships among Aspergillus strains.
Saprophytic fungi of the genus Aspergillus are widely found in the environment. While daily inhalation of spores is natural and harmless for healthy individuals, patients with risk factors such as neutropenia and immunosuppression are more prone to invasive pulmonary aspergillosis (IPA). In addition to these classical factors, new risks such as previous respiratory infections, COVID-19, and critical conditions in ICUs are emerging. There is a list of pathogenic species in Aspergillus, such as A. flavus, A. terreus, A. niger, and A. nidulans, on the rise. However, A. fumigatus is the most isolated fungus in human infections. Understanding local epidemiological data and exploring interspecific and intraspecific diversity are crucial for guiding clinical approaches, given the lack of a single diagnostic test. In this context, molecular typing is an essential method to enhance infection control. Thus, this work was developed to evaluate the AFLP technique (Amplified Fragment Length Polymorphism) as a molecular typing epidemiological tool. The goal is to explore the genetic diversity and population structure of agents causing human aspergillosis, comparing this technique with other methods such as sequencing and microsatellites. To optimize costs and time, the AFLP technique was applied in silico to predict generated fragments, allowing the choice of more efficient nucleotide combinations in isolates differentiation by species. Six combinations stood out in silico studies and were standardized in vitro, and three were selected to proceed in the survey with 87 Aspergillus isolates from different geographic regions. Overall, the research introduced three novel markers that effectively distinguished Aspergillus isolates by section, revealing exploration of genetic structures at broader and finer levels. Additionally, AFLP results were compared with microsatellite markers using a set of nine STRAf markers. The strong correlation between the results of both assays confirms the consistency and reliability of the approaches used. It is important to note that, despite AFLP and STRAf having distinct characteristics and specific advantages, both have proven excellent for assessing relationships among Aspergillus strains.
Descrição
Citação
LOPEZ, Úrsula dos Santos. Análise da diversidade genética em agentes da aspergilose usando marcadores AFLP (Amplified fragmente length polymorphism) e microssatélites. 2024. 113 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia, Imunologia e Parasitologia ) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2024.