Padronização de metodologia para avaliação da expressão diferencial do gene agr-C em Staphylococcus aureus

Abstract

Staphylococcus aureus é um patógeno oportunista humano que coloniza as fossas nasais, a pele e o intestino de grande parte da população e provoca diversas doenças. A formação de biofilme por essa bactéria representa um grave problema clínico devido à resistência aos antibióticos que tal estrutura proporciona, além de resistência a estressores ambientais e a resposta imune do hospedeiro. Além disso, infecções crônicas e persistentes causadas por biofilme de S. aureus são muito frequentes em dispositivos médicos implantados como cateteres endovenosos, articulações prostáticas e marca-passos. Um mecanismo essencial para o desenvolvimento do biofilme é o quorum sensing, forma de comunicação entre as células que regula diversos processos relacionados a sua formação. Este mecanismo é controlado pelo sistema regulador de genes acessórios, constituído por RNA II, contendo os genes agrA, agrB, agrC e agrD e pelo RNAIII. Tal sistema tem grande importância no controle de determinantes de virulência e diversos alvos metabólicos. Dada sua relevância, abordagens visando-o para o tratamento de infecções por biofilme vem sendo estudadas, porém necessita-se de maior entendimento para uma possível aplicação. Visto isso, este estudo tem como objetivo padronizar e validar uma metodologia de RT-PCR em tempo real para avaliar a diferença da expressão do gene agrC de S. aureus ATCC 25923 ao ser tratada com nanopartículas de ZnO, utilizando o gene constitutivo 16S rRNA como controle, e verificar a atividade antimicrobiana de ZnS.

Staphylococcus aureus is an opportunistic human pathogen that colonizes the nasal cavity, skin, and intestines of a large part of the population and causes numerous diseases. Biofilm formation by this bacterium represents a significant clinical problem due to the resistance to antibiotics that this structure provides, in addition to resistance to environmental stressors and the host's immune response. Furthermore, chronic and persistent infections caused by S. aureus biofilm are frequent in implanted medical devices such as intravenous catheters, prostate joints, and pacemakers. An essential mechanism for biofilm development is quorum sensing, a mechanism of communication between cells that regulates several processes related to its formation. This mechanism is handled by an accessory gene regulator system, constituted by RNA II, that contains the agrA, agrB, agrC, and agrD genes and RNAIII. Such a system is indispensable in virulence determinants regulation and various metabolic targets. Given its relevance, approaches targeting it for biofilm infection treatment have been studied, but a greater understanding is crucial for possible application. Given this, this study aims to standardize and validate a real-time RT-PCR methodology to evaluate the difference in the expression of S. aureus ATCC 25923 agrC gene when treated with ZnO nanoparticles, using the constitutive 16S rRNA gene as internal control, and verify the antimicrobial activity of ZnS and ZnO.