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Os principais genes de patogenicidade das E. coli patogênicas para aves (APEC)
A família Enterobacteriaceae é constituída por um número abundante de microrganismos, distribuídos em 68 gêneros e cerca de 355 espécies, segundo a última atualização (tabela 1) da List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature (LPSN), realizada em 2020, pelo instituto alemão de pesquisa, Leibniz Institute DSMZ. Durante as últimas décadas, este importante grupo de bactérias (dentre elas Escherichia coli; Salmonella spp.; Klebsiella spp.; Enterobacter spp.; Proteus spp.; Morganella spp.; Citrobacter spp.; Shigella spp.;) apresentou grandes mudanças nas suas classificações taxonômicas, muito em razão dos avanços das tecnologias e técnicas moleculares que surgiram ao longo dos anos.
Tabela 1: Expansão do nº de gêneros e espécies na família Enterobacteriaceae (1974–2020).
Fonte: Adaptado de https://lpsn.dsmz.de/.
Caracterizando-se por serem bacilos Gram-negativos não esporulados e anaeróbios facultativos, a maioria das espécies pertencentes a este grupo são geralmente móveis, e bioquimicamente falando, normalmente são fermentadores de glicose, oxidase negativa, catalase positiva, e metabolizam uma ampla variedade de substâncias.
Todas essas bactérias citadas acima são encontradas facilmente na natureza (ubiquitárias), seja na água, solo, plantas ou microbiota intestinal dos animais e do homem. Entretanto, em algumas situações, estes microrganismos deixam de ser comensais e passam a causar enfermidades, dotando de importância tanto nos âmbitos da saúde animal quanto da saúde pública.
É nesse momento em que bactérias como a Salmonella spp. e a Escherichia coli, por exemplo, apresentam-se entre as mais importantes e estudadas, sendo patógenos de grande importância clínica e econômica. Falando especificamente da E. coli, no segmento de avicultura industrial, todos os anos a indústria global deste setor sofre com prejuízos bilionários decorrentes da contaminação das aves por cepas APEC - Avian Pathogenic Escherichia coli. Seja como agente infeccioso primário ou secundário, a preocupação com essa bactéria cresce à medida que os estudos de biologia molecular avançam. Isso se deve ao fato de que as E. coli patogênicas para aves (APEC) possuem na sua estrutura genética, características importantes para aderir, infectar e resistir nos organismos dos hospedeiros. Estes fatores de virulência são codificados pelos chamados genes de patogenicidade, localizados em bacteriófagos, plasmídeos ou ilhas de patogenicidade. Portanto, a presença e associação de alguns desses genes, conferem à E. coli a capacidade de causar doença nas aves.
Estudos recentes identificaram os genes mais importantes que codificam os fatores de virulência em cepas APEC, demonstrando ser estes os mais prevalentes: hlyF, cvaC, iroN, iss, iutA, sitA, tsh, fyuA, irp-2 e ompT. Abaixo temos estes genes elencados com suas nomenclaturas e funções (tabela 2).
Tabela 2: Principais genes de patogenicidade estudados no Brasil e suas respectivas funções.
| Genes | Função | |
|---|---|---|
| hlyF | HaemolysinF | Apoptose celular; |
| iroN | IroN protein Ferric enterobactin receptor | Capacidade de adquirir ferro no ambiente do hospedeiro; |
| fyuA | Ferrin yersiniabactin uptake | Produção de biofilme; |
| iutA | Iron uptake transport (ferric aerobactin receptor) | Captação de íons ferro; |
| sitA | Periplasmic iron binding protein | Ligação de íons ferro; |
| irp-2 | Iron-regulatory proteins | Síntese de ilhas de patogenicidade; |
| tsh | Temperature-sensitive hemagglutinin | Gene determinante para atividade proteolítica no muco traqueal (adesão); |
| iss | Increased serum survival | Gene de sobrevivência no soro (resistência ao sistema complemento); |
| cvaC, | Colicin-V | Produção de colicina (combate outras bactérias presentes no ambiente); |
| ompT | Outer membrane protein T | Mecanismo de clivagem (protease). |
O painel de amostras para determinação dos genes mais prevalentes em quadros de colibacilose não para de crescer. À medida que os estudos avançam, novos genes de patogenicidade são descobertos e não seria surpresa que os critérios de classificação das cepas de E. Coli em APEC ou AFEC passem por diversas mudanças ao longo dos próximos anos.
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Autor:
Antônio Neto – M.V Serviços Técnicos | Zoetis – Aves
Antônio neto
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