Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/37845
Title in Portuguese: Análise exoproteômica comparativa do sobrenadante de uma cepa de Clostridium difficile isolada em um hospital cearense
Author: Pacífico, Dvison de Melo
Advisor(s): Brito, Gerly Anne de Castro
Keywords: Clostridium difficile
Flagelina
Toxinas Biológicas
Proteínas de Membrana
Issue Date: 29-Aug-2018
Citation: PACIFICO, D. M. Análise exoproteômica comparativa do sobrenadante de uma cepa de Clostridium difficile isolada em um hospital cearense. 2018. 111 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Morfofuncionais) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: C. difficile, bactéria Gram-positiva, anaeróbia formadora de esporos, é considerada a principal causa de diarreia associada ao uso de antibióticos em pacientes hospitalizados no mundo todo, causando a infecção por C. difficile (CDI). Os principais fatores de virulência de C. difficile são as toxinas A (TcdA) e B (TcdB), porém, outros, como, as proteínas de superfície celular (SLPs) e os flagelos, também já foram descritos e relacionados às respostas inflamatórias observadas na CDI. O objetivo desse estudo foi identificar esses fatores de virulência e outras proteínas envolvidas com a patogênese da CDI por meio da exoproteômica comparativa entre o sobrenadante de uma cepa virulenta, a ICC-45, isolada em um hospital cearense e comparála com a cepa NAP1/027 (LIBA5756) isolada na Costa Rica. Após o crescimento das cepas de C. difficile por um período de incubação de 24 h a 37 ºC em jarra de anaerobiose, as proteínas do sobrenadante foram obtidas e analisadas por meio da técnica em solução (in solution) que posteriormente foram analisadas pela espectrometria de massas do tipo NanoLC ESI-MS/MS acoplado a LTQ-Orbitrap. A partir da análise in solution, foram identificadas um total de 197 proteínas, sendo que 5 delas pertencem exclusivamente a ICC-45. Por outro lado, as cepas ICC-45 e NAP1/027 (LIBA5756) compartilharam 192 proteínas. Das 192 proteínas compartilhadas, foram selecionadas 26 e categorizadas em seis grupos (patogenicidade, resistência a antimicrobianos, choque térmico e estresse oxidativo, óxido nítrico, metabolismo e outras atividades). Várias proteínas referentes aos fatores de virulência e que contribuem positivadamente para a patogenicidade da CDI, foram identificadas em maior quantidade no sobrenadante da cepa ICC-45 quando comparada a cepa NAP1/027 (LIBA5756). Entre essas proteínas, estão as TcdA e TcdB, proteína de camada S (S-layer), proteína de superfície celular (Cwp19), proteínas de parede celular (Cwps), flagelina (FliC) e cisteína protease (Cwp84). Além dessas, outras proteínas referentes as demais categorias (resistência a antimicrobianos, choque térmico e estresse oxidativo, óxido nítrico, metabolismo e outras atividades) também foram encontradas em quantidade maior no sobrenadante da cepa ICC-45. No que tange especificamente as funções moleculares e a localização subcelular, as proteínas exclusivas da cepa ICC-45 estão envolvidas com as funções catalíticas e de ligação. Já com relação às proteínas compartilhadas entre as cepas mencionadas, a maior parte delas estão ligadas com as funções catalíticas, seguida das de ligação e de toxina. Mais da metade das proteínas exclusivas da cepa ICC-45 e das compartilhadas entre elas são de origem citoplasmática. As proteínas das cepas ICC-45 e NAP1/027 (LIBA5756) apresentaram interações físicas e funcionais semelhantes. As proteínas exclusivas da cepa ICC-45 interagem indiretamente com as proteínas de patogenicidade (TcdA, TcdB, FliC, Cwp84 e SlpA) compartilhadas entre as cepas. Esses dados sugerem uma semelhança entre a cepa ICC-45 e a cepa NAP1/027 (LIBA5756), considerada hipervirulenta. Além disso, a detecção de maiores quantidades de determinadas proteínas na cepa ICC-45 pode ter um impacto na patogênese e parâmetros clínicos da doença induzida por essa cepa isolada no Nordeste do Brasil.
Abstract: C. difficile, a Gram-positive, spore-forming anaerobic bacterium, is considered the leading cause of antibiotic-associated diarrhea in hospitalized patients worldwide, causing C. difficile infection (CDI). The main virulence factors of C. difficile are toxins A (TcdA) and B (TcdB), but others, such as surface layer proteins (SLPs) and flagellum, have also been described and related to the observed inflammatory responses in the CDI. The objective of this study was to identify these virulence factors and other proteins involved in the pathogenesis of CDI by comparative exoproteomics between the supernatant of a virulent strain, ICC-45, isolated in a hospital in the state of Ceará and to compare it with the strain NAP1/027 (LIBA5756) isolated in Costa Rica. After the growth of the C. difficile strains by an incubation period of 24h at 37ºC in the anaerobic jar, the secreted proteins were obtained and analyzed by the in solution technique that were later processed by the type mass spectrometry Nano-LC ESI-MS / MS coupled to LTQ-Orbitrap. From the analysis in solution, a total of 197 proteins were identified, of which 5 belong exclusively the ICC-45 strain. On the other hand, strains ICC-45 and NAP1/027 (LIBA5756) shared 192 proteins. Of the 192 shared proteins, 26 were selected and categorized into six groups (pathogenicity, antimicrobial resistance, heat shock and oxidative stress, nitric oxide, metabolism and other activities). Several proteins related to virulence factors that contribute positively to the pathogenicity of CDI were identified in greater quantity in the ICC-45 strain supernatant when compared to the strain NAP1/027 (LIBA5756). Among these proteins are TcdA and TcdB, S-layer protein, cell surface protein (Cwp19), cell wall proteins (Cwps), flagellin (FliC) and cysteine protease (Cwp84). In addition, other proteins related to the other categories (antimicrobial resistance, heat shock and oxidative stress, nitric oxide, metabolism and other activities) were also found in a larger quantity in the supernatant of the ICC-45 strain. The exclusive proteins of the ICC-45 strain are involved with the catalytic and binding functions. Among the proteins shared, most of them are linked with the catalytic functions, followed by the binding and toxin functions. Both, proteins unique to the ICC-45 strain and those shared between them, more than half are of cytoplasmic origin. Proteins from strains ICC-45 and NAP1 / 027 (LIBA5756) showed similar physical and functional interactions. The ICC-45 exclusive proteins indirectly interacts with the pathogenicity proteins (TcdA, TcdB, FliC, Cwp84 and SlpA) shared among the strains. In addition, the detection of higher amounts of certain proteins in the ICC-45 strain may have an impact on the pathogenesis and clinical parameters of the disease induced by this strain isolated in Northest of Brazil.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/37845
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DMO - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2018_dis_dmpacifico.pdf3,52 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.