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Tipo do documento: Tese
Título: Análise celular e ultraestrutural dos mecanismos de patogênese de cepas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) invasoras em células intestinais in vitro e ex vivo
Título(s) alternativo(s): Cellular and ultrastructural analysis of pathogenesis mechanisms of strains of invasive enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) in in vitro and ex vivo intestinal cells
Autor: Braga, Ricardo Luís Lopes 
Primeiro orientador: Ignacio, Ana Claudia de Paula Rosa
Primeiro coorientador: Pereira, Ana Claudia Machado
Primeiro membro da banca: Cortes, Myriam Bandeira Vianna
Segundo membro da banca: Gonzalez, Alice Gonçalves Martins
Terceiro membro da banca: Freitas-Almeida, Angela Corrêa de
Quarto membro da banca: Valente, Raphael do Carmo
Resumo: A síndrome diarreica é considerada um grave problema de saúde pública em todo o mundo e é considerada uma das principais causas de morbidade e mortalidade nos países em desenvolvimento. A patogênese de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) permanece incerta e tem sido investigada extensivamente pela utilização de modelos in vitro e, em menor grau, de modelos ex vivo. A competência de EAEC para aderir ao epitélio intestinal do hospedeiro é um papel fundamental para a colonização e o desenvolvimento da doença. Além disso, EAEC pode invadir células intestinais e causar alterações graves no epitélio intestinal. O presente estudo investigou a interação de cepas EAEC invasoras isoladas de diarreia infantil com mucosa ileal e colônica de coelho ex vivo. As cepas EAEC também foram avaliadas quanto à capacidade de persistência intracelular associada à produção de citocinas na linhagem intestinal T84. A viabilidade celular e ocorrência de apoptose/necrose na linhagem T84 também foi avaliada. Os ensaios de aderência foram realizados com as cepas co-incubadas com fragmentos de intestino de coelho durante um período de 6 horas e foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A persistência intracelular e a produção de citocinas por ELISA em “sanduíche” foram avaliadas em 24 horas e as microscopias por contraste de fase e de fluorescência e citometria de fluxo foram conduzidas após 6, 16 e 24 horas de interação com células T84 infectadas. Através da MEV, observamos que todas as cepas de EAEC aderiram a ambos os sítios intestinais (íleo e cólon) com o padrão de aderência agregativo típico de "tijolos empilhados", porém o maior grau de aderência foi observado na mucosa colônica. As taxas de sobrevivência de EAEC H92/3, I49/3 e 042 foram 1,4x103, 3,2x103 e 0,5x103 UFC/ mL, respectivamente. Todas as cepas EAEC testadas induziram quantidades significativas de IL-8, IL-6 e TNF-α em comparação com células T84 não infectadas. A microscopia de contraste de fase mostrou perda de viabilidade em células infectadas por períodos de 16 horas. Por microscopia de fluorescência, observamos que as células infectadas com EAEC H92/3 e I49/3 apresentaram danos nos núcleos. Além disso, por citometria de fluxo, nossos dados revelaram que EAEC provocou apoptose tardia e necrose de células T84. Esses dados mostraram que as cepas de EAEC invasoras podem ter um alto tropismo para o cólon humano. As cepas invasoras podem sobreviver dentro da linhagem celular intestinal, induzindo uma resposta imune proinflamatória e desencadeando processos apoptóticos e/ou necróticos em células T84. As diferentes vias de virulência investigadas no presente estudo contribuem para o entendimento do mecanismo de patogenicidade de EAEC invasoras.
Abstract: The diarrheal syndrome is considered a serious public health problem all over the world and is considered a major cause of morbidity and mortality in developing countries. The pathogenesis of enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) remains uncertain and has been investigated extensively by the use of in vitro and, to a lesser extent, ex vivo models. The competence of EAEC to adhere to the intestinal epithelium of the host is a key role to the colonization and disease development. Further, EAEC can invade intestinal cells and cause severe alterations in the intestinal epithelium. The present study investigated the interaction of invasive EAEC strains isolated from childhood diarrhea with rabbit ileal and colonic mucosa ex vivo. EAEC strains were also evaluated for the ability of intracellular persistence associated with cytokine production in the T84 intestinal line. The viability of cells and occurrence of apoptosis/necrosis in in vitro T84 cell line was also evaluated. The adhesion assays were performed with the strains co-incubated with fragments of rabbit intestine over a period of 6 hours and were analysed by scanning electron microscopy (SEM). The intracellular persistence and production of cytokines by sandwich ELISA were evaluated upon 24 hours and the phase contrast and fluorescence microscopy and flow cytometry were conducted after 6, 16 and 24 hours of interaction with infected T84 cells. Through SEM we observed that all EAEC strains adhered to both intestinal sites (ileum and colon) with the typical aggregative adherence pattern of “stacked bricks”, however the highest degree of adherence was observed on colonic mucosa. The survival rates of EAEC H92/3, I49/3 and 042 were 1.4x103, 3.2x103 and 0.5x103 CFU/mL, respectively. All EAEC strains tested induced significant amounts of IL-8, IL-6 and TNF-α compared to uninfected T84 cells. Phase contrast microscopy showed loss of viability in cells infected for periods of 16 hours. By fluorescence microscopy, we observed that cells infected with EAEC H92/3 and I49/3 had nuclei damages. Furthermore, by flow cytometry, our data revealed that EAEC provoked late apoptosis and necrosis of T84 cells. These data showed that invasive EAEC strains may have a high tropism for the human colon. Invasive strains can survives within intestinal cell line, inducing a proinflammatory immune response and triggering apoptotic and/or necrotic processes in T84 cells. The different pathways of virulence investigated in the present study contribute to the understanding of the mechanism of pathogenicity of invasive EAEC.
Palavras-chave: EAEC
IVOC
T84 cells
Persistence
Proinflammatory cytokines
Cell death
EAEC
IVOC
Células
T84
Persistência
Citocinas proinflamatórias
Morte celular
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Citação: BRAGA, Ricardo Luís Lopes. Análise celular e ultraestrutural dos mecanismos de patogênese de cepas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) invasoras em células intestinais in vitro e ex vivo. 2017. 97 f. Tese (Doutorado em Microbiologia) - Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18270
Data de defesa: 14-Dez-2017
Aparece nas coleções:Doutorado em Microbiologia

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