Isolamento e caracterização de linhagens de Escherichia coli associadas à mucosa ileal de pacientes com doença de Crohn no Brasil
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Yves de Loir
Margarita Martínez Medina
Jacques Robert Nicoli
Fabrício Freire de Melo
Nicolas Barnich
Margarita Martínez Medina
Jacques Robert Nicoli
Fabrício Freire de Melo
Nicolas Barnich
Resumo
A doença de Crohn (DC) é uma doença inflamatória intestinal (DII) caracterizada por uma inflamação crônica do intestino nos seres humanos. Embora sua etiologia seja desconhecida,
uma resposta inflamatória anormal direcionada contra a microbiota intestinal em um hospedeiro geneticamente susceptível tem sido proposta. Vários estudos têm demonstrado que
a mucosa intestinal de pacientes com DC é anormalmente colonizada por linhagens de Escherichia coli com propriedades aderentes e invasivas (AIEC). Entretanto, até o momento,
não há estudos que demonstrem o envolvimento dessas linhagens de E. coli em pacientes com DC no Brasil. O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar linhagens de E. coli associadas à mucosa ileal em pacientes DC brasileiros. Foram realizadas biópsias em 35 indivíduos, compreendendo 24 pacientes com DC e 11 controles. O nível de colonização de
enterobactérias aderentes associadas à mucosa ileal é significativamente maior em pacientes com DC do que no grupo controle. Entre 270 linhagens isoladas, 241 foram identificadas como linhagens de E. coli. A detecção dos diferentes grupos filogenéticas de E. coli foi realizada por PCR. Não houve diferença significativa entre a distribuição dos grupos filogenéticos entre as linhagens de E. coli do grupo controle e pacientes DC. A capacidade de adesão e invasão das linhagens de E. coli isoladas foi determinada utilizando células humanas epiteliais intestinais (I-407) e assim como a sua capacidade de sobreviver e multiplicar-se em macrófagos humanos THP-1. A análise molecular também foi realizada para a detecção de factores de virulência e a presença de polimorfismos genéticos associados as linhagens AIEC. Neste estudo, apenas alguns isolados de E. coli apresentaram propriedades invasivas e
capacidade de sobreviver em macrófagos. Além disso, a análise da sequência fimH das E. coli não revelou uma seleção de polimorfismos na adesina FimH, tal como foi descrito em AIEC isoladas a partir de pacientes europeus. Esses resultados, portanto, mostram que as linhagens isoladas de pacientes com DC brasileiros não são ainda co-evoluídas com seu hospedeiro para desenvolver um forte fenótipo aderente-invasivo, mas será crucial acompanhar, no futuro, a evolução dessas linhagens na população brasileira a fim de entender a evolução do fenótipo AIEC.
Abstract
Crohn's disease (CD) is an inflammatory bowel disease (IBD) characterized by chronic inflammation of the intestine in humans. The etiology of CD remains unknown; however, the most common hypothesis is that chronic inflammation results from an abnormal inflammatory response against intestinal microbiota in a genetically susceptible host. Several studies have
demonstrated that the intestinal mucosa of CD patients is abnormally colonized by adherentinvasive Escherichia coli (AIEC) strains. However, to date, no studies have focused on the
involvement of such E. coli strains in CD patients in Brazil. The aim of this study was to isolate and characterize the E. coli strains associated from ileum mucosa in Brazilian CD patients. Biopsies were performed on 35 subjects, comprising 24 patients with CD and 11 controls. The colonization level of adherent Enterobacteriaceae-associated to ileal mucosa is
significantly higher in CD patients than in the control group. Among 270 isolates strains, 241 were identified as E. coli strains. Mark from different phylogenetic groups of E. coli was carried out by PCR. There was no significant difference between the distribution of phylogenetic groups in E. coli strains isolated in the control group and CD patients. The adhesion and invasion ability of E. coli strains isolated were determined using human intestinal epithelial cells (I-407) and as well as its ability to survive and multiply in human THP-1 macrophages. The molecular analysis was also performed for the detection of virulence factors and the presence of genetic polymorphisms associated with AIEC strains. In this study, only few E. coli isolates showed invasive properties and the ability to survive within macrophages. In addition, fimH sequence analysis of E. coli did not revealed selection of polymorphisms into FimH adhesin, as described for AIEC collection isolated from European patients. These results therefore showed that the strains isolated from Brazilian CD patients have probably not yet co-evolved with their hosts to develop a strong adherentinvasive phenotype, but it will be crucial to follow in the future the evolution of such strain in Brazilian population to understand the evolution of AIEC phenotype.
Assunto
Microbiologia, Doença de Crohn, Doenças Inflamatórias Intestinais, Escherichia coli
Palavras-chave
Doena de Crohn, Doença inflamatória intestinal, Escherichia coli, E. coli aderente-invasiva