Orientador: Marcelo Brocchi

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Bacteriófagos são vírus que infectam bactérias e arqueias, representando as entidades biológicas mais abundantes do mundo e influenciando de maneira marcante populações naturais de seus hospedeiros. A terapia com bacteriófagos, que representa uma das primeiras formas modernas de combate a...

Resumo: Bacteriófagos são vírus que infectam bactérias e arqueias, representando as entidades biológicas mais abundantes do mundo e influenciando de maneira marcante populações naturais de seus hospedeiros. A terapia com bacteriófagos, que representa uma das primeiras formas modernas de combate a infecções bacterianas, foi recentemente redescoberta e vem sendo reavaliada seguindo metodologias atuais quanto à sua viabilidade terapêutica. Para completar a caracterização dos fagos de nossa coleção, sequenciamos completamente o genoma da maior parte destes, através da metodologia multiplex pair-ended utilizando a plataforma Illumina. Visando contribuir para verificação da viabilidade terapêutica de bacteriófagos testamos os efeitos protetor e terapêutico dos fagos Shfl1, Saen1v2 e Saen1v4, pertencentes à coleção de nosso laboratório, em modelos biológicos relevantes. O fago Shfl1, lítico contra Shigella flexneri, foi testado em ensaio de invasão em células HeLa. A redução de bactérias intracelulares foi mensurada independentemente através de plaqueamento e citometria de fluxo, além da observação direta por microscopia de fluorescência. O fago Saen1v2, lítico contra Salmonella Typhimurium, foi estudado quanto à biodistribuição e meia-vida em modelo murino, e uma variante viral com maior persistência in vivo foi selecionada. Essa variante, denominada Saen1v2p5, e o fago Saen1v4, lítico contra Salmonella Typhi, foram testados em modelo murino de infecção tifoide, contra seus respectivos hospedeiros. Encontramos similaridade genômica a fagos conhecidos, como T4, T7, T1 entre outros, em maior ou menor grau. Obtivemos um efeito protetor e terapêutico contra Shigella flexneri utilizando o fago Shfl1 em ensaio de invasão em cultura de células HeLa, verificado por todas as metodologias empregadas. Não verificamos efeito antimicrobiano in vivo do fago Saen1v2p5 em modelo murino de infecção por Salmonella Typhimurium. Por outro lado, observamos efeito terapêutico e protetor dose dependente utilizando o fago Saen1v4 em modelo murino de infecção por Salmonella Typhi. O sucesso obtido com baixas multiplicidades de infecção sugere um possível efeito indireto ou estimulação imune inespecífica

Abstract: Bacteriophages are viruses that infect Bacteria and Achaea, representing the most abundant biological entities in the world and markedly influencing natural host populations. Phage therapy, which represents one of the first modern ways to fight bacterial infections, was recently...

Abstract: Bacteriophages are viruses that infect Bacteria and Achaea, representing the most abundant biological entities in the world and markedly influencing natural host populations. Phage therapy, which represents one of the first modern ways to fight bacterial infections, was recently rediscovered and is being re-evaluated according to current methodologies regarding its therapeutic viability. In order to complete phage characterization in our collection, we sequenced completely the genomes of most of these, through the multiplex pair-ended methodology using the Illumina platform. Aiming to contribute to the therapeutic viability verification of bacteriophages we tested phage protective and therapeutic effects of Shfl1, Saen1v2 and Saen1v4, which belong to our collection, in biologically relevant models. Phage Shfl1, lytic against Shigella flexneri, was tested in a HeLa invasion assay. Intracellular bacteria reduction was measured independently through plating and flow cytometry, besides direct observation through fluorescent microscopy. Phage Saen1v2, lytic against Salmonella Typhimurium, was studied about its bio-distribution and half-life in murine model, and a viral variant with longer in vivo persistence was selected. This variant, denominated Saen1v2p5, and phage Saen1v4, lytic against Salmonella Typhi, were tested in murine typhoid model, against their respective hosts. Genomic similarity to known phages such as T4, T7, T1 among others, was found, in various degrees. We obtained both protective and therapeutic effect against Shigella flexneri using phage Shfl1 in the HeLa invasion assay, through all methodologies utilized. We could not verify in vivo antimicrobial effect of phage Saen1v2p5 in the murine model of Salmonella Typhimurium infection. On the other hand, we observed both therapeutic and protective dose dependent effect using phage Saen1v4 in Salmonella Typhi murine infection model. The success obtained with low multiplicities of infection may suggest a possible indirect effect or unspecific immune stimulation