Caracterização da enterotoxina citotoxica termoestavel (ST-L) produzida por Escherichia coli isoladas de agua de consumo
Fernanda Soares Niemann
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP N555c
[Characterization of cytotoxic heat-stable enterotoxin (ST-L) produced by Escherichia coli isolated from drinking water]
Campinas, SP : [s.n.], 2009.
62 f. : il.
Orientador: Domingos da Silva Leite
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Estudos das propriedades de virulência de Escherichia coli associadas às infecções intestinais são importantes para compreender seus mecanismos diarreiogênicos. Em um trabalho anterior, realizado em nosso laboratório descrevemos um fator de virulência no sobrenadante de E. coli isoladas de...
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Resumo: Estudos das propriedades de virulência de Escherichia coli associadas às infecções intestinais são importantes para compreender seus mecanismos diarreiogênicos. Em um trabalho anterior, realizado em nosso laboratório descrevemos um fator de virulência no sobrenadante de E. coli isoladas de água de consumo na cidade de Ouro Preto, MG, com atividades enterotóxica e citotóxica. Este fator foi denominado enterotoxina termo-estável ST-like (ST-L). A ST-L foi purificada a partir dos sobrenadantes de cultura de amostras de E.coli cultivadas em meio CAYE modificado, fracionado com sulfato de amônio e por ultrafiltração e concentrado por liofilização. Este material foi submetido às cromatografias de exclusão molecular e fase reversa, em sistema HPLC. A ST-L purificada mostrou, pela análise eletroforética em 2D, ponto isoelétrico (pI) em 6,19 e massa molecular de aproximadamente 2kDa. A atividade biológica pelos tratamentos com enzimas tripsina, proteinase K, ribonuclease ou pepsina. A citotoxicidade da ST-L manteve-se inalterada sob variações de pH (3 a 9) e tratamento com solventes orgânicos. A toxina resistiu ao aquecimento à 100ºC mostrando ser termoestável. A caracterização biológica da ST-L mostrou que várias linhagens celulares foram sensíveis aos seus efeitos citotóxicos, sofrendo alterações celulares e nucleares, em até 24h, com a formação de vacúolos citoplasmáticos e morte celular, conforme verificado pelos testes de viabilidade celular dos lisossomos, mitocôndrias, membranas celulares e quantificação da população celular das linhagens HEp-2, Vero, CaCo-2 e HT-29. A ST-L não induziu acúmulo de fluídos no teste de alça ligada em intestino de coelhos induzindo, contudo, acúmulo de fluidos intestinais no teste de camundongos recém-nascidos (Dean). Foi possível determinar que a toxina STL encontra-se codificada num plasmídeo e apresenta uma região conservada de alta similaridade com estA2, o que justifica a presença de efeito enterotóxico no teste de Dean. No entanto, não foi possível determinar a região ativa para a atividade citotóxica da ST-L. Em função das características apresentadas sugere-se a toxina ST-L seja uma variante do grupo das enterotoxinas termoestáveis (ST) com atividade citotóxica produzida por E. coli diarreiogênicas.
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Abstratc: Studies on the virulence properties of Escherichia coli associated with intestinal infections are important for the understanding of diarrheic diseases mechanisms. In a previous work we have described a factor presenting enterotoxic and cytotoxic activities in the culture supernatants of...
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Abstratc: Studies on the virulence properties of Escherichia coli associated with intestinal infections are important for the understanding of diarrheic diseases mechanisms. In a previous work we have described a factor presenting enterotoxic and cytotoxic activities in the culture supernatants of E. coli isolated from drinking water in the city of Ouro Preto, MG. This factor was called as thermo stable enterotoxin - like (ST-L) and it was purified from cultured supernatants produced with modified CAYE medium, fractionated with ammonium sulfate, being subsequently ultrafiltrated, subjected to molecular exclusion chromatography and then to reversed-phase chromatography in HPLC-system. The ST-L showed to be pure by the electrophoretic analysis in the bidimensionl electrophoresis (2D), being the isoelectric point (pI) of 6.19 and the molecular mass of approximately 2kDa. The toxin can not be inactivated by enzimes like trypsin, proteinase K, ribonuclease or pepsin. The cytotoxic activity of ST-L does not change whith pH variations (3 - 9), does not change after treatment with organic solvents and resists heating treatments of 100°C showing it to be heat-stable. Biological characterization of the toxin showed, through the tests of cell viability with the ST-L, that several cell lines were sensitive to the cytotoxin action, with major cellular and nuclear changes observed within 24 hour assays, presenting cytoplasmic vacuoles and cell death, what was verified by tests of cell viability of lysosomes, mitochondria, cell membranes and quantification of the cell population on cell lines like HEp-2, Vero, CaCo-2 and HT-29. The rabbits ileal intestinal loop tests, performed with the ST-L, did not show positive results, but the toxin acts by inducing intestinal fluid accumulation into the newborn mice test (Dean). Through molecular characterization tests, we found that the gene enconding for the toxin ST-L is in a plasmid and has a conserved region with high similarity to estA2, what justifies the presence of the positive enterotoxic result in the Dean test. However, it was not possible to determine the fragment responsible for cytotoxic activity of ST-L. According to the characteristics presented we suggest that the toxin-ST-L is a variant group of the heat-stable enterotoxin (ST) with cytotoxic activity produced by the diarrheagenic E. coli.
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Caracterização da enterotoxina citotoxica termoestavel (ST-L) produzida por Escherichia coli isoladas de agua de consumo
Fernanda Soares Niemann
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