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MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS STRAINS OF THE MODERN SUBLINEAGE OF THE BEIJING FAMILY ARE MORE LIKELY TO DISPLAY INCREASED VIRULENCE THAN STRAINS OF THE ANCIENT SUBLINEAGE
Author
Affilliation
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade de São Paulo. Instituto de Ciências Biomédicas. Departamento de Imunologia. São Paulo, SP, Brasil
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
St. Petersburg Pasteur Institute. Laboratory of Molecular Microbiology. St. Petersburg. Russian Federation.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade de São Paulo. Instituto de Ciências Biomédicas. Departamento de Imunologia. São Paulo, SP, Brasil
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Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Molecular Aplicada a Micobactérias. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
St. Petersburg Pasteur Institute. Laboratory of Molecular Microbiology. St. Petersburg. Russian Federation.
Universidade Estadual do Norte Fluminense.Laboratório de Morfologia Animal e Patologia. Laboratório de Biologia do Reconhecimento. Campos, RJ, Brasil.
Abstract
Strains of the Beijing genotype family of Mycobacterium tuberculosis are a cause of particular concern because of their increasing
dissemination in the world and their association with drug resistance. Phylogenetically, this family includes distinct ancient
and modern sublineages. The modern strains, contrary to the ancestral counterparts, demonstrated increasing prevalence in
many world regions that suggest an enhanced bacterial pathogenicity. We therefore evaluated virulence of modern versus ancient
Beijing strains with similar epidemiological and genotype characteristics. For this, we selected six strains that had very similar
24-locus mycobacterial interspersed repetitive-unit–variable-number tandem-repeat (MIRU-VNTR) typing profiles and belonged
to the region of difference 181 (RD181) subgroup but differed using markers (mutT2 and mutT4 genes and NTF locus)
that discriminate between modern and ancient Beijing sublineages. The strains were isolated from native patients in Brazil and
Mozambique, countries with a low prevalence of Beijing strains. The virulence levels of these strains were determined in models
of pulmonary infection in mice and in vitro macrophage infection and compared with that of a strain from Russia, part of the
epidemic and hypervirulent Beijing clone B0/W148, and of the laboratory strain H37Rv. The results showed that two of the three
modern Beijing strains were highly pathogenic, exhibiting levels of virulence comparable with that of the epidemic Russian
strain. In contrast, all isolates of the ancient sublineage displayed intermediate or low virulence. The data obtained demonstrate
that the strains of the modern Beijing sublineage are more likely to exhibit highly virulent phenotypes than ancient strains and
suggest that genetic alterations characteristic of the modern Beijing sublineage favor selection of highly virulent bacteria.
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