Resistência adaptativa de linhagens uropatogênicas de Escherichia coli em concentrações subinibitórias de antimicrobianos
Resistência aos antimicrobianos; Resistência adaptativa; Concentrações antimicrobianas subinibitórias; Mecanismos de resistência; Escherichia coli uropatogênica; Análise proteômica.
A resistência aos antimicrobianos (RAM) é um problema de saúde pública global que resulta em dificuldades no tratamento de doenças infecciosas. A RAM pode ser adquirida por meio de mutações, por transferência horizontal e também pode resultar de uma adaptação decorrente de alterações metabólicas. Essa última é associada à resistência adaptativa, que pode ser definida como um mecanismo de sobrevivência microbiana à ação dos antibióticos obtida por meio da alteração da expressão gênica e/ou proteica de forma temporária. Apesar de pouco relatada, a resistência adaptativa é de suma importância, já que o uso inadequado dos antibióticos pode servir como um estímulo e ocasionar uma mudança na expressão de genes e proteínas, resultando em linhagens resistentes à ação desses medicamentos. O objetivo deste trabalho é testar a capacidade da bactéria Escherichia coli na resposta às concentrações subinibitórias (CSI) de antibióticos e avaliar as diferenças na expressão de proteínas nessas condições. Para este fim, foram utilizadas três linhagens: um isolado clínico de urocultura (UPEC 90) e as duas linhagens padrões na literatura (CFT 073 e J96). Todas as estirpes foram cultivadas em concentrações crescentes, de 0,1 µg/mL, até atingir a Concentração Inibitória Mínima - CIM dos antibióticos: Gentamicina, Cloranfenicol e Polimixina B, a fim de se obter culturas adaptadas ao crescimento na presença de antimicrobianos em CSI. Após o estabelecimento das culturas CSI, o tempo de geração de cada uma delas foi comparado ao da linhagem original (cultivada sem antibióticos). A partir UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - UnB INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - IB DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CELULAR - CEL dos cultivos nas diferentes concentrações de antimicrobianos, foram obtidas 40 culturas CSI. Dentre essas, 14 CSI apresentaram viabilidade em concentrações de até 4,0 µg/mL de Gentamicina; 12 em concentrações de até 0,4 µg/mL de cloranfenicol; e 14 mantiveram-se viáveis em concentrações de até 2,0 µg/mL de polimixina B. Notavelmente, 8 CSI derivadas da UPEC 90 apresentaram menor tempo de geração do que a linhagem original, sete quando cultivadas em gentamicina e uma em cloranfenicol. Então, duas CSI provenientes da UPEC 90 em Gentamicina (90 G 1,6 µg/mL e 90 G 4,0 µg/mL) foram selecionadas para avaliar a produção de biofilme e a sobrevivência na CIM da Gentamicina por 1 hora. Foram observadas diferenças significativas na produção de biofilme por essas culturas, demonstrando uma queda nos valores de biomassa quando comparadas à linhagem original. Através da contagem de unidades formadoras de colônia (UFCs), foi possível observar um comprometimento da viabilidade da colônia original, enquanto as culturas CSI tiveram um crescimento 10x maior. Por fim, para a identificação das proteínas diferencialmente expressas entre a CSI 90 G 4,0 µg/mL e a linhagem original, foi realizada uma análise no espectrômetro de massas LTQ-Orbitrap Elite. Os dados obtidos revelam 101 proteínas diferenciais, 61 apresentaram uma regulação negativa na cultura CSI e 40 tiveram regulação positiva. Os resultados sugerem diferenças na expressão de proteínas que levaram a uma viabilidade das culturas CSI mesmo após exposição à Gentamicina, através da adoção de um metabolismo anaeróbico, crescimento acelerado e produção de proteases para clivagem de proteínas truncadas ou não funcionais.