Aspectos fenotípicos e genotípicos de mecanismos de interação com superfícies bióticas e abióticas, citotoxicidade e atividade fosfolipásica de Corynebacterium ulcerans

Abstract

Corynebacterium ulcerans têm sido cada vez mais responsáveis por quadros de difteria zoonótica, além de outras infecções de humanos e de animais de companhia, tanto por amostras produtoras ou não de toxina diftérica (TD). Além da TD, C. ulcerans produz fosfolipase D, exotoxina reconhecidamente seu principal fator de virulência e envolvida no estabelecimento de processos infecciosos. Estudos prévios indicaram em seu genoma a existência de genes codificadores para outros fatores de virulência. No Brasil, recentemente houve notificação de caso de difteria por C. ulcerans TD-negativa em co-infecção com mononucleose infecciosa. A amostra isolada do paciente (2590) foi analisada por vários métodos fenotípicos e, uma vez que não houve a confirmação de espécie, foram realizados métodos genotípicos de identificação. Apesar da amostra 2590 possuir o gene pld, não expressava PLD em teste fenotípico. Diante desse quadro, o presente estudo teve como objetivo avaliar aspectos fenotípicos e genotípicos de mecanismos de interação com superfícies bióticas e abióticas, citotoxicidade e atividade fosfolipásica de amostras de C. ulcerans, incluindo a 2590, nos processos que contribuem para a colonização e estabelecimento de infecção no hospedeiro. Os métodos de identificação API Coryne e MALDI TOF não foram capazes de identificar todas as amostras, porém testes genotípicos (mPCR e sequenciamento) foram conclusivos, assim como detecção dos genes tox e pld. O teste CAMP foi eficiente para observação da expressão da PLD. Ensaios moleculares demonstraram a heterogeneidade do gene pld de C. ulcerans e sugeriram rearranjos no genoma bacteriano, porém a construção de mutantes para o gene pld não foi concluída. Independente da capacidade de produção de PLD, as amostras de C. ulcerans apresentaram resistência a penicilina e clindamicina. Da mesma forma, a expressão de PLD não interferiu na habilidade de se manterem viáveis em biofilme formado sobre superfícies abióticas e na capacidade de aderir, invadir e sobreviver no interior de macrófagos. De forma diversa, foi sugerido que a produção de PLD pelas amostras de C. ulcerans pode interferir na aderência e capacidade de invadir células HeLA, na afinidade de C. ulcerans ao fibrinogênio (Fbg), fibronectina (Fn) e colágeno tipo I de humanos e na sobrevivência de nematódeos Caernohabditis elegans e lagartas de Galleria mellonella. A expressão de PLD e TD igualmente interferiu em perfis hematológicos de murinos e na formação de lesões cutâneas, aumentada pela presença de TD. A concentração de ferro não interferiu na expressão de PLD avaliada pelo teste CAMP. Concluindo, amostras de C. ulcerans podem ser encontradas colonizando a população humana e animal em áreas rurais e urbanas e possuem potencial patogênico de natureza multifatorial. Os dados sugerem que a expressão de PLD, embora importante, está interligada a outros fatores de virulência para o estabelecimento de processos infecciosos.