O papel da glicoproteína Cnm de Streptococcus mutans na invasão intracelular, adesão a tecidos cardíacos humanos e cariogenicidade in vivo

Autor(es)

Irlan de Almeida Freires

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba
• Data de defesa: 2017-04-05

Membros da banca

Pedro Luiz Rosalen; Maria Regina Lorenzetti Simionato; Luciana Kfouri Siriani; Ana Paula de Souza; Janaina de Cassia Orlandi Sardi

• Orientador: Pedro Luiz Rosalen

Resumo

Um dos principais agentes etiológicos da cárie dentária, Streptococcus mutans, dispõe de um sofisticado repertório de mecanismos de sobrevivência e virulência, pelos quais pode causar doenças orais e extra-orais. A capacidade de S. mutans interagir com componentes de matriz extracelular tecidual, tais como colágeno, permite a colonização de diferentes tecidos do hospedeiro. Previamente, demonstramos que a proteína ligante de colágeno Cnm (~120 kDa) promove adesão ávida de S. mutans à dentina radicular ex vivo e aumenta cárie coronária in vivo. Todavia, a influência de Cnm sobre o desenvolvimento de cárie radicular, onde o colágeno é abundante, permanece desconhecida. No Capítulo I, utilizamos um modelo de ratos dessalivados sob alto desafio cariogênico para investigar o papel de Cnm no desenvolvimento de cárie radicular. Ratos infectados com a cepa OMZ175?cnm (knockout) apresentaram menos cárie coronária com envolvimento inicial de dentina quando comparados aos infectados com a cepa selvagem OMZ175 e a complementada OMZ175Acnm::pcnm (p<0,05) após 5 semanas. No entanto, não foram observadas diferenças significativas quanto ao desenvolvimento de cárie radicular. Interessantemente, os ratos infectados com OMZ175 ou OMZ175?cnm::pcnm apresentaram maior exposição radicular (até cerca de 18,5% mais elevada, P <0,05) do que aqueles infectados com OMZ175?cnm ou UA159 (cepa naturalmente negativa para Cnm). Em síntese, este capítulo descreve a contribuição de Cnm no desenvolvimento da cárie, particularmente nos estágios iniciais de lesão dentinária, e destaca seu potencial impacto no desenvolvimento de doenças periodontais e destruição óssea alveolar, a ser investigado em estudos futuros. Há também evidências de que Cnm desempenha um papel importante, e ainda subestimado, no desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Contudo, ainda não se conhecem os mecanismos pelos quais patógenos orais Cnm+ colonizam e persistem em tecidos cardíacos humanos. No Capítulo II, utilizamos um sistema de expressão heteróloga em Lactococcus lactis NZ9800 para investigar o papel de Cnm na invasão intracelular, adesão a tecidos cardíacos ex vivo e desenvolvimento de endocardite infecciosa (EI) in vivo. Semelhante a S. mutans, a expressão de Cnm em L. lactis mediou ligação ao colágeno e laminina, invasão de células endoteliais da artéria coronária humana e aumentou a virulência em larvas de Galleria mellonella (p<0,05). Utilizando um modelo de colonização da valva aórtica humana ex vivo, demonstramos que as cepas Cnm+ de S. mutans ou L. lactis colonizaram tecidos da valva aórtica de 10 a 100 vezes mais que as cepas Cnm- (p<0,001). Finalmente, um ensaio de EI em coelhos revelou que a cepa Cnm+ de L. lactis foi recuperada de tecidos cardíacos com uma frequência significativamente mais elevada (~ 70%, p=0,0001) em relação à cepa Cnm-. Em síntese, este capítulo descreve que a presença de Cnm é suficiente para conferir virulência a um organismo não patogênico e confirma a utilidade do sistema heterólogo de L. lactis para caracterização adicional de fatores de virulência bacterianos. Coletivamente, os nossos resultados fornecem evidência de que a ligação a componentes da matriz extracelular tecidual mediada por Cnm é um atributo de virulência importante de S. mutans para o desenvolvimento de doenças orais e sistêmicas (AU)

• Processo FAPESP: 13/25080-7 - Prevalência de cepas de Streptococcus mutans expressando Cnm de crianças e adultos e o papel desta glicoproteína nas interações patógeno-hospedeiro
• Beneficiário: Irlan de Almeida Freires
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado