Factores de virulência em Streptococcus pyogenes

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Celular e Biotecnologia). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010Streptococcus pyogenes, um dos agentes patogénicos mais comuns a nível mundial, pode provocar uma grande variedade de patologias como faringites, amigdalites, infecções da pele e tecidos moles ou patologias mais graves como a escarlatina e a síndrome do choque tóxico. Na tentativa de ajudar a esclarecer se a presença de factores de virulência está relacionada com a origem dos isolados, no presente trabalho foi realizada a pesquisa de genes de virulência (e.g. speA, speC, speH, speJ, speI, speK, speL, speM, prtF1, spd1, slaA, ssa) em 208 isolados de S. pyogenes provenientes de quatro origens distintas: colonização, faringite/laringite, infecção da pele/tecidos moles e doença invasiva. De modo a complementar o estudo foi analisada a expressão génica de quatro dos genes de virulência (speA, ssa, slaA e spd1) em vinte isolados seleccionados da amostra inicial, após crescimento em dois meios de cultura, BHI e 2YT. Adicionalmente, e de forma a averiguar se esses mesmos genes seriam de origem fágica, procedeu-se ainda a testes em placa após indução com mitomicina C. Como principais resultados pode-se referir que enquanto para os isolados de colonização a percentagem de presença de genes de virulência apresenta um máximo de 38,7% (36/93), nos isolados provenientes de infecção atinge o valor de 83,3% (10/12). Estes resultados levam a crer que, isolados provenientes de doença invasiva apresentam maior quantidade de genes de virulência. Dos quatro genes pesquisados no estudo preliminar de expressão génica apenas para dois, spd1 e ssa, foi observada expressão nas condições em análise, sendo o maior nível de expressão observado no meio de cultura BHI, que simula condições de infecção. Globalmente, os resultados obtidos no presente estudo indicam uma associação entre factores de virulência e doença invasiva, tanto no estudo de presença como no de expressão. No entanto, devido ao número reduzido de isolados incluídos nos estudos de expressão e indução, as conclusões retiradas necessitam de confirmação em futuras investigações.Streptococcus pyogenes, is one of the most common pathogens worldwide. It can cause several diseases such as pharyngitis, tonsillitis, skin and soft tissues infections or other more severe pathologies, like scarlet fever and streptococcal toxic shock syndrome. In order to know if the presence of streptococcal virulence factors is associated with the origin of the isolates, we performed a screening for the presence of virulence genes (e.g. speA, speC, speH, speJ, speI, speK, speL, speM, prtF1, spd1, slaA, ssa) in 208 isolates of S. pyogenes from four distinct origins: colonization, tonsillitis/pharingytis, skin and soft tissues infections and invasive disease. In order to complement the previous analysis, we selected four virulence genes (speA, ssa, slaA e spd1) and studied their gene expression in twenty isolates selected from the initial sample, after growth in two media, BHI and 2YT. Additionally, in order to verify if the same genes had fagic origin, we performed plate assays after induction with mitomycin C. The results showed that isolates from colonization possess 38,7% (36/93) of virulence genes, while infection isolates presented up to 83,3% (10/12). These results suggest an association between isolates from invasive disease and a higher number of virulence genes. Regarding gene expression, two of the four genes were analyzed, spd1 e ssa, were expressed during growth in BHI and 2YT. The higher level of expression was observed when using BHI, a medium simulating infection settings. As for the induction with mitomycin C, we were able to verify that four of the isolates induced halos, pointing to the presence of bacteriophages in those streptococci. Overall, the results obtained in the present investigation pointed towards an association between virulence factors and invasive disease, regarding both their presence and expression. However, due to the small number of isolates included in the expression and induction studies these conclusions need further confirmation in future investigations