Tese
Mastite bovina: avaliação de antígenos de Staphylococcus aureus para diagnóstico e o papel do regulador LysR na interação patógeno-hospedeiro
Bovine mastitis: evaluation of antigens for diagnosis of Staphylococcus aureus and role of a LysR regulator in host-pathogen interaction
Registro en:
KLEIN, Mary Hellen Fabres. Mastite bovina: avaliação de antígenos de Staphylococcus aureus para diagnóstico e o papel do regulador LysR na interação patógeno-hospedeiro. 2014. 143 f. Tese (Doutorado em Bioquímica Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2014.
Autor
Klein, Mary Hellen Fabres
Institución
Resumen
Infecções intramamárias causadas por Staphylococcus aureus são em sua maioria de natureza subclínica e evoluem frequentemente para persistente. O diagnóstico preciso dos animais infectados é fundamental para evitar a dissiminação do patógeno e prevenir o surgimento de novas infecções. A cultura bacteriológica é utilizada como padrão-ouro na identificação de patógenos causadores de mastite, mas a demora na obtenção de resultados ainda é um grande entrave. Os imunoensaios são uma abordagem alternativa para o diagnóstico que podem ser rápidos, específicos e, em alguns casos, realizados em campo. Na busca por marcadores para o diagnóstico da mastite bovina causada por S. aureus, avaliou- se a capacidade de três proteínas na identificação da bactéria em amostras de leite mastítico. O potencial de IsaA e Nuc para o immunodiagnóstico de S. aureus de origem bovina foi mostrado, embora seja necessária a padronização do método para que a sensibilidade aumente. Sugere-se que apenas uma região da proteína seja usada no teste. Neste trabalho, o papel de um regulador transcricional putativo da família LysR (SAB2209) também foi avaliado para expandir nosso conhecimento sobre os mecanismos envolvidos na patogênese de S. aureus. A superexpressão de LysR afetou a formação de biofilme e a susceptibilidade a estresse oxidativo, no entanto sem afetar o crescimento bacteriano e hemólise. LysR também reduziu a colonização da bactéria em ensaios ex vivo e in vivo. Análise do transcriptoma mostrou que 34,8% dos genes de S. aureus RF122 foram alterados em resposta à superexpressão de SAB2209. O gene sortase A (srtA), que codifica uma transpeptidase que ancora adesinas na parede da célula, e os genes tagX e tagB, envolvidos na produção de ácido teicóico foram reduzidos 3,0; 7,3 e 11,2 vezes, respectivamente. Em contraste, a transcrição dos genes responsáveis pela biossíntese de purinas e adenosina sintase (adsA) foi estimulada. Os nossos resultados sugerem que SAB2209 influencia passos iniciais para a colonização de S. aureus e evasão do sistema imune do hospedeiro, através da alteração da expressão de genes associados com a função da parede celular e estratégias evasivas. Intramammary infections caused by Staphylococcus aureus are mostly subclinical and frequently evolves to a persistent form. The accurate detection of infected animals is vital to avoid pathogen spread and to prevent the occurrence of new infections. Bacteriological culture remains the gold standard for the identification of mastitis pathogens, but it is also time-demanding. Immunoassays are an alternative approach of diagnosis that can be fast, specific, and in some cases, suitable for field analysis. In a continuous pursuit for biomarkers that could diagnose bovine mastitis caused by S. aureus, we evaluated the ability of three proteins to identify the pathogen in milk samples collected from infected animals. IsaA and Nuc showed a potential for immunodiagnosis of S. aureus, but specificity still needs improvement perhaps by targeting a smaller region of the protein in the assay. In this work the role of a putative LysR type transcriptional regulator (SAB2209) was also evaluated to expand our knowledge of the mechanisms involved in S. aureus pathogenesis. LysR overexpression affected biofilm formation and oxidative stress susceptibility but no changes on bacterial growth and hemolysis were seen. LysR also reduced colonization in ex vivo and in vivo assays. Transcriptome analysis showed that 34.8% of the staphylococcal genes were altered in response to SAB2209 overexpression. The gene sortase A (srtA), that codes a transpeptidase that anchors adhesins to the cell wall, and the genes tagX and tagB, involved in teichoic acid production were reduced 3.0, 7.3, and 11.2-fold, respectively. In contrast, genes responsible for purine biosynthesis and adenosine synthase (adsA) were up-regulated. Our results suggest that SAB2209 influences initial steps to S. aureus colonization and immune evasion, by altering the genes associated with cell wall function and evasive strategies. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior