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Title: Isolamento, caracterização molecular, análise filogenética e expressão de genes relacionados à infecção de riquétsias do Grupo Febre Maculosa circulantes no Brasil
Advisor: Gazêta, Gilberto Salles
Ferreira, Erik Machado
Members of the board: Nogueira, Rita de Maria Seabra
Duarte, Myrian Morato
Bruno, Rafaela Vieira
Amaral, Heloiza H. de O. M.
Amorim, Marinete
Authors: Silva, Arannadia Barbosa
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: No Brasil, a Febre Maculosa (FM) é causada por Rickettsia rickettsii e por uma riquétsia filogeneticamente próxima à Rickettsia parkeri, Rickettsia sibirica e Rickettsia africae, denominada de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica. A FM causada por R. rickettsii concentra-se na região Sudeste e agrega todos os óbitos relacionados a esse agravo, enquanto aquela relacionada à Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica é de característica mais branda, sendo relatada nas regiões Sul, Sudeste e Nordeste do país. Assim, apesar da evidente diversidade da FM no território brasileiro, não há, até o momento, a caracterização das espécies circulantes em alguns focos importantes no país, bem como o entendimento da cinética de crescimento e patogenicidade dessas espécies; conhecimento necessário e fundamental para o controle da FM. Desta forma, esta pesquisa foi dividida em três etapas: 1) realizar a análise filogenética da Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica circulante no Brasil; 2) realizar o isolamento e caracterização molecular da Rickettsia sp. circulante em foco recente de FM e 3) Analisar o comportamento de crescimento de estirpes de Rickettsia sp. do grupo FM e expressão de genes relacionados à infecção. Os resultados da primeira etapa deste trabalho baseados nas análises filogenéticas de distância par-a-par mostraram que a amostra analisada de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica é uma espécie distinta de R. parkeri, no entanto, não foi possível diferenciá-la de R. sibirica Neste estudo, obtivemos com sucesso o isolamento de riquétsias provenientes de carrapatos naturalmente infectados, coletados em foco recente de FM no Estado do Ceará: um isolado de Rickettsia sp. filogeneticamente próximo a R. rickettsii que foi obtido a partir de Rhipicephalus sanguineus e uma Rickettsia sp. pertencente ao grupo FM obtida do carrapato Amblyomma ovale. Na terceira etapa do trabalho, avaliamos comparativamente a taxa de crescimento e expressão gênica de R. rickettsii cepa Taiaçu, R. parkeri cepa AT#24 e R. rhipicephali cepa HJ#5, todos isolados brasileiros, infectando células Vero. Foram observadas variações nos padrões de crescimento bacteriano destas três estirpes. Os dados sugerem que a estirpe R. rhipicephali apresenta um comportamento distinto, mostrando um crescimento mais rápido com elevadas taxas de infecção ao longo do período de 72 horas, quando comparada às estirpes patogênicas R. rickettsii e R. parkeri. No entanto, os dados de expressão gênica mostraram que o nível de expressão de ompA foi maior para R. rickettsii em comparação com as duas espécies, nas primeiras horas da infecção. A habilidade contínua das espécies de Rickettsia sp. em modificarem-se geneticamente impulsiona a realização de novos estudos, a fim de identificar fatores que possam contribuir para uma melhor compreensão da patogênese das riquétsias.
Abstract: In Brazil, Spotted Fever (SF) is caused by Rickettsia rickettsii and by another rickettsia phylogenetically close related to Rickettsia parkeri, Rickettsia sibirica and Rickettsia africae, named Rickettsia sp. strain Atlantic Forest. The SF caused by R. rickettsii is concentrated in the Southeast region and put together all deaths related to this grievance, whereas that related to Rickettsia sp. strain Atlantic Forest is milder, being reported in the South, Southeast and Northeast regions. Thus, despite the apparent diversity of SF in Brazil, there is, until now, no characterization of circulating species in some important centers in the country, as well as the understanding of the growth kinetics and pathogenicity of these species, essential to the control of SF. Thus, this research was divided into three stages: 1) performing the phylogenetic analysis of Rickettsia sp. strain Atlantic Forest circulating in Brazil; 2) making the isolation and molecular characterization of Rickettsia sp. circulating in recent focus of SF and 3) compare growth of SFG Rickettsia sp. strains and expression of genes related to infection riquetsial. The results of the first step of this work based on peer-to-peer distance phylogenetic analyzes showed that Rickettsia sp. strain Atlantic rainforest is a distinct species not related to R. parkeri, however, it was not possible to differentiate it from R. sibirica. In this study, we successfully obtained the isolation of rickettsiae from naturally infected ticks collected in SF recent focus on the state of Ceará: an isolate of Rickettsia sp., obtained from Rhipicephalus sanguineus, is phylogenetically close related to R. rickettsii, whereas the other isolate, obtained from the Amblyomma ovale, is phylogenetically close related to SFG Rickettsia sp In the third stage of this work, we comparatively evaluate the rate growth and gene expression of R. rickettsii strain Taiaçu, R. parkeri strain AT#24 and Rickettsia rhipicephali strain HJ#5, all Brazilian isolates, infecting Vero cells. Variations in patterns of bacterial growth of the three strains were observed in this study. Data suggest that R. rhipicephali strain has a different behavior, showing a more rapid growth to high rates of infection over a 72 hour period when compared to pathogenic strains R. rickettsii and R. parkeri. However, gene expression data suggest that the level of expression ompA were more highly in R. rickettsii when compared to the two species in the early hours of the infection. The continued ability of the Rickettsia to modify genetically drives new studies in order to identify factors that may contribute to a better understanding of riquetsial pathogenesis
keywords: Infecções por Rickettsia
Filogenia
Cinética
Doenças Transmitidas por Carrapatos
DeCS: Infecções por Rickettsia
Filogenia
Cinética
Doenças Transmitidas por Carrapatos
Issue Date: 2016
Citation: SILVA, Arannadia Barbosa. Isolamento, caracterização molecular, análise filogenética e expressão de genes relacionados à infecção de riquétsias do Grupo Febre Maculosa circulantes no Brasil. 2016. 90f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Saúde)- Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 2016.
Date of defense: 2016
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biodiversidade e Saúde
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Saúde
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBS - Teses de Doutorado

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