Avaliação do escape para o citosol de actinobactérias internalizadas em fagossomos de macrófagos humanos

• Processo: 20/13179-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Ana Marcia de Sá Guimarães
• Beneficiário: Gabriela Larissa da Guia Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/26108-0 - Biologia sistêmica e comparativa do complexo Mycobacterium tuberculosis: efeitos da variabilidade genética no fenótipo bacteriano, AP.JP
• Assunto(s): Biologia celular Resposta imune Bacteriologia Tuberculose Actinobacteria Macrófagos Mycobacterium Fagossomos Rhodococcus equi
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Actinobactérias | biologia celular | Macrófagos | Micobacterias | Tuberculose | Bacteriologia

Resumo

O sucesso da infecção de alguns patógenos intracelulares é devido a sua capacidade de resistir a componentes bactericidas das células hospedeiras, como a fagocitose. Essa capacidade de sobrepujar a resposta imune pode ser conferida por diferentes mecanismos de resistência, como a estrutura de sua parede celular e utilização de enzimas e toxinas específicas, que lhe permitem habitar o ambiente intracelular e permanecer em um local vantajoso para escapar de atividades extracelulares de defesa e de drogas antimicrobianas. Patógenos intracelulares, como Mycobacterium tuberculosis, após serem internalizados via fagocitose, sobrevivem no ambiente intracelular devido a sua capacidade de inibir a fusão das vesículas lisossomais com o fagossomo e também pela capacidade de escapar do fagossomo, acessando o citosol. Bactérias pertencentes ao Complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) são responsáveis por causar a tuberculose em humanos e animais, levando a graves problemas em saúde pública e animal. O M. tuberculosis é a causa líder global de mortalidade por um único agente infeccioso, com 1,6 milhões de mortes e dez milhões de casos registrados por tuberculose anualmente. A eficiência dos mecanismos de evasão das micobactérias descritos acima está associada a composição de sua parede celular, constituída por uma camada espessa de lipídeos complexos, incluindo os ácidos micólicos, e arabinogalactano, e pelo seu sistema de secreção do tipo VII. Os ácidos micólicos conferem às micobactérias características importantes de resistência às drogas e à estresses ambientais, como dissecação e extremos de pH. Bactérias que possuem essa complexidade na composição de sua parede celular fazem parte da classe das Actinobactérias. O Projeto Jovem Pesquisador no qual essa proposta de iniciação científica é vinculada tem como um dos objetivos avaliar o escape do fagossomo para o citosol de diversas espécies do MTBC no macrófago humano. Como esses patógenos são classificados em biossegurança de nível 3, e alunos de iniciação científica possuem pouco tempo para se adequar ao trabalho em laboratórios desse tipo, nós propomos a utilização de outra Actinobactéria, chamada Rhodococcus equi, na padronização e avaliação do protocolo de identificação de escape bacteriano para citosol. O Rhodococcus equi é um patógeno de nível 2, de importância veterinária com potencial zoonótico, que tem a capacidade de formar lesões granulomatosas ou piogranulomatosas em potros. Esse patógeno apresenta uma relevante plasticidade para se adaptar e sobreviver dentro do hospedeiro, inibindo a formação do fagolisossomo e também resistindo ao pH ácido daqueles vacúolos que progridem para fusão com o lisossomo. Entretanto, sua capacidade de escape e replicação no citoplasma de macrófagos ainda não foi reportada. Não se sabe se o R. equi é capaz de escapar do fagossomo para o citosol para evadir a resposta bactericida do macrófago e se aproveitar de um ambiente rico em nutrientes para replicação e posterior propagação para outras células. Desta forma, o objetivo deste trabalho é padronizar a técnica baseada em FRET (fluorescence resonance energy transfer) de detecção de escape bacteriano do fagossomo para o citosol utilizando o R. equi como modelo de teste. Os resultados deste estudo serão posteriormente utilizados para avaliação do escape de espécies do MTBC em laboratório de biossegurança de nível 3+ como parte do Projeto Jovem Pesquisador. (AU)