Biofilm formation by sepsis associated Escherichia coli (SEPEC) strains : genotypic, phenotypic characterization and phylogeny

Orientador: Tomomasa YanoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Escherichia coli Patogênica Extra-intestinal (ExPEC) forma um grupo bacteriano heterogêneo quanto a fatores de virulência envolvidos em sua patogenicidade e locais de infecção no hospedeiro. Nosso trabalho teve como objetivo estudar as características fenotípicas e genotípicas da formação do biofilme e filogenia de amostras de Escherichia coli associada à sepse humana (SEPEC), assim como seus padrões de adesão e invasão às células renais (Vero) e endoteliais (Hec-1B). SEPEC mostrou alta prevalência na capacidade de formar biofilme (82,2%) "in vitro", em superfícies de plásticos, sugerindo envolvimento das fimbria tipo 1 (fimH), antígeno 43 (ag43) e antígenos de curli (csgA). No estudo filogenético, 26 (53,2%) amostras de SEPEC foram classificadas como pertencentes ao grupo D, 19 (38,8%) ao grupo B2, 2 ao grupo A (4,0%) e 2, classificadas como pertencentes ao grupo B1 (4,0%). Outras adesinas, invasinas e toxinas como mat (adesina regulada pela temperatura e associada à meningite), iha (Adesina regulado por ferro), neuC (polissacarídeo capsular K1), gimB (ilha de patogenicidade associada à meningite neonatal), ibeA (relacionada à invasão do endotélio cerebral) e tia (locus de invasão toxigênico em E. coli Enterotoxigênica), foram detectadas em freqüências de 38,8%, 32,7%, 24,5%, 12,2%, 10,2%, 18,4%, 69,4% e 57,1%, respectivamente. No teste de adesão, 100% das amostras de SEPEC aderiam e invadiram tanto células Vero como Hec-1B. Através de microscopia eletrônica de transmissão, foram verificados pontos da adesão bacteriana em células Hec-1B, com formações de pedestais entre a membrana plasmática e as células bacterianas. A microscopia eletrônica de varredura, em células Vero, demonstrou pontos da adesão de SEPEC sobre a superfície celular, com a formação de microcolônias envoltas por exopolissacarídeos (EPS)Abstract: Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli (ExPEC) form a heterogeneous group as the bacterial virulence factors involved in its pathogenicity and local infection in the host. Our work aimed study the phenotypic and genotypic characteristics of biofilm formation and phylogeny of sepsis-associated Escherichia coli Human (SEPEC), as well as their patterns of invasion and adhesion to kidney (Vero) and endothelial (Hec-1B) cells. SEPEC showed high prevalence in the ability to form in vitro biofilm (82.2%) on plastic surfaces, suggesting involvement of type 1 fimbriae (fimH), antigen 43 (ag43) and curly fimbriae (csgA). In phylogenetic analysis, 26 (53.2%) SEPEC strains were classified as belonging to group D, 19 (38.8%) to group B2, 2 in group A (4.0%) and 2, classified as belonging to group B1 (4.0%). Others adhesins, toxins and invasin mat (adhesin temperature- egulated associated with meningitis), iha (iron-regulated adhesin), neuC (capsular polysaccharide K1), gimB (pathogenicity island associated with neonatal meningitis), ibeA (brain microvascular endothelial cells invasion) and tia (toxigenic invasion locus from Enterotoxigenic E. coli), were detected at frequencies of 38.8%, 32.7%, 24.5%, 12.2%, 10.2%, 18, 4%, 69.4% and 57.1%, respectively. In the adhesion test, 100% of SEPEC strains adhered and invaded both Vero cells and Hec-1B. Through transmission electron microscopy, were found parts of bacterial adhesion in Hec-1B cells, with the formation of pedestals between the cytoplasmic membrane and bacterial wall-cell. The scanning electron microscopy in Vero cells, showed the accession of points SEPEC on the cell surface, with the formation of microcolonies surrounded by exopolysaccharides (EPS)MestradoMicrobiologiaMestre em Genética e Biologia Molecula