O sensor quinase QseC e a sua função em isolados clínicos de Escherichia coli Uropatogênica ST131 - Lustri, Bruna Cardinali [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A Escherichia coli Uropatogênica (UPEC) é o patógeno mais comum em infecções do trato urinário (ITU), responsável por 75% desses casos. Bactérias patogênicas realizam comunicação celular com o ambiente externo que se encontram através sistemas de dois componentes (TCS). O sensor quinase QseC regula a virulência em vários patógenos Gram-negativos, controlando a atividade do regulador de resposta QseB, que impede a transcrição de genes de virulência. Estudos demonstraram que a exclusão de QseC leva a atenuação da virulência de diversos patógenos, incluindo as UPECs. O objetivo do presente trabalho foi estudar através da construção de mutantes de genes de TCS já caracterizados, as alterações das características fenotípicas e genotípicas, além de analisar a patogenicidade em modelo in vivo de Galleria mellonella. Os resultados obtidos com a análise da expressão gênica em cepas mutantes em qseC demonstraram aumento de 6x na expressão do gene fimH na cepa EC958∆qseC em relação a linhagem parental. A mesma mutação levou a redução na formação de biofilme em superfície abiótica para as cepas EC958∆qseC e BR43::qseC em relação as respectivas cepas não mutadas, e redução na capacidade de ligação em receptores de manose, evidenciados no ensaio de aglutinação em levedura. Na presença de metil-α-D-manopiranosídeo, um análogo da manose, houve redução da capacidade de formação de biofilme em superfície abiótica para todas as cepas testadas e seus respectivos mutantes qseC. Entretanto, a ausência de qseC não foi capaz de afetar significativamente a capacidade de adesão e invasão das cepas de UPEC em células T24. Em ensaio in vivo com G. mellonella, houve atenuação da virulência dos mutantes em relação a linhagem parental. Com os resultados obtidos no presente estudo, é possível concluir que, embora pertencentes ao mesmo Sequence type, as cepas de UPEC apresentam características distintas, que não permitem estabelecer um padrão fenotípico para as cepas de UPEC ST131. Com relação ao ensaio in vivo em G. mellonella, os mutantes apresentaram atenuação da virulência no modelo estudado, o que abre perspectiva para continuidade de estudos de biomoduladores de QseC para aplicação terapêutica.

Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the most common pathogen in urinary tract infections (UTI), responsible for 75% of these cases. Pathogenic bacteria carry out cellular communication with the external environment through two-component systems (TCS). The sensor kinase QseC regulates virulence in several Gram-negative pathogens by controlling the activity of the response regulator QseB, responsible to virulence transcription gene activation. Studies have demonstrated that deletion of QseC leads to attenuation of the virulence of several pathogens, including UPECs. The aim of this work was study, through the construction of mutants of TCS genes already characterized, the changes in the phenotypic and genotypic characteristics of these pathogens, and analyze the pathogenicity in Galleria mellonella in vivo model. The results obtained with the analysis of gene expression in qseC mutant strains demonstrated an increase of 6-fold in the expression of the fimH gene in the EC958∆qseC strain in relation to the parental strain. The same mutation led to a reduction in biofilm formation on the abiotic surface in all qseC mutants in relation to the respective non-mutated strains, and decrease the ability bind to mannose receptors, showed in yeast agglutination assay. In the presence of metil-α-D-mannopyranoside, a mannose analogue, there was a reduction in the ability to form biofilm on an abiotic surface for all tested strains and their respective qseC mutants. Although, the same mutation was not able to significantly affect the adhesion and invasion capacity of UPEC strains in T24 cells. Studies in vivo with G. mellonella showed in qseC mutant lower virulence than wildtype. The conclusion obtained in this study reveal that, although belonging to the same Sequence type, the UPEC strains present distinct phenotypic characteristics. Regarding the in vivo assay, the qseC mutant showed attenuation of virulence in G. mellonella model, that promotes perspectives to study new molecules with actuate such as biomodulator of QseC to clinical therapy applications.
O sensor quinase QseC e a sua função em isolados clínicos de Escherichia coli Uropatogênica ST131
Keywords: Escherichia coli uropatogênica; sinalização química; virulência; ST131; Galleria mellonella