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Tipo: Dissertação
Título: Expressão de genes de virulência de Staphylococcus aureus isolados de mastite bovina em resposta a concentrações subinibitórias de antimicrobianos
Título(s) alternativo(s): Gene expression of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis in response to subinhibitory concentrations of antibiotics
Autor(es): Klein, Raphael Contelli
Primeiro Orientador: Ribon, Andréa de Oliveira Barros
Primeiro coorientador: Bazzolli, Denise Mara Soares
Segundo coorientador: Fietto, Luciano Gomes
Primeiro avaliador: Zerbini, Poliane Alfenas
Segundo avaliador: Fietto, Juliana Lopes Rangel
Abstract: Staphylococcus aureus é um dos principais micro-organismos causadores da mastite bovina, doença que provoca as maiores perdas na pecuária leiteira mundial. Este patógeno possui diversos fatores de virulência que contribuem para a grande diversidade genética observada entre isolados e auxiliam no estabelecimento das infecções. Nos últimos anos, vários trabalhos têm demonstrado que o uso de antibióticos em concentrações subinibitórias modula a expressão gênica influenciando a virulência de patógenos bacterianos. Este trabalho teve por objetivo investigar o efeito de concentrações subinibitórias de ampicilina, gentamicina, oxacilina e tilosina, antibióticos usados em formulações veterinárias para o tratamento da mastite, na expressão de genes de duas cepas de S. aureus de origem bovina. Inicialmente, foi realizada uma investigação da presença de genes que codificam alguns fatores de virulência em 85 bactérias isoladas de animais com manifestação de mastite bovina. Os genes clfB e sdr foram os mais prevalentes, sendo detectados em 83,5% e 75,3% dos isolados, respectivamente. A diversidade genética dos isolados, avaliada por PCR multiplex, também foi alta e permitiu a discriminação de mais de 60 grupos. Esses resultados nortearam a escolha de S. aureus 4006 e 4125, com dissimilaridade genética de 80%, para os ensaios posteriores. RNA total das duas culturas crescidas em valores equivalentes a 0,5X, 0,25X e 0,125X da concentração inibitória mínima definida para cada antibióticos foi extraído e usado em análises de RT-PCR em tempo real. A expressão dos genes spa, clfB, sdrC, fnBP, icaD, icaR, murF e sarA foi normalizada para o gene gyrB. Todos os antibióticos testados causaram alteração na expressão dos genes avaliados. Um mesmo antibiótico usado em diferentes doses, assim como diferentes antibióticos em dose similar, modulou diferencialmente a expressão dos genes. Para o isolado 4006, a proteína regulatória SarA, que regula a transcrição de vários fatores de virulência, foi muita expressa em vários tratamentos. Já para o isolado 4125, o regulador icaD foi positivamente influenciado, quando diferentes condições foram testadas. Em suma, os dados confirmam que genes de S. aureus se expressam de forma diferenciada em resposta a concentrações de antibióticos abaixo das consideradas inibitórias e que a variação existente entre cepas de S. aureus dificulta que um padrão de expressão seja estendido a toda espécie.
Staphylococcus aureus is one of the main micro-organisms causing bovine mastitis, a disease that causes the greatest losses in dairy farming worldwide. This pathogen has several virulence factors that contribute to the great genetic diversity observed among isolates and assist in the establishment of infections. In recent years, several studies have shown that the use of antibiotics in subinhibitory concentrations modulates gene expression, influencing the virulence of bacterial pathogens. This study aimed to investigate the effect of subinhibitory concentrations of ampicillin, gentamicin, oxacillin and tylosin, antibiotics used in veterinary formulations for the treatment of mastitis, in the expression of genes from two strains of S. aureus of bovine origin. Initially, we conducted a preliminary investigation of the presence of genes encoding some virulence factors in 85 bacteria isolated from animals with bovine mastitis outbreak. Genes clfB and sdrCDE were the most prevalent, detected in 83.5% and 75.3% of the isolates, respectively. The genetic diversity of isolates, assessed by multiplex PCR, was also high and allowed the discrimination of more than 60 groups. These results guided the choice of S. aureus 4006 and 4125, with genetic similarity of 80% for the later trials. Total RNA from two cultures grown in values equivalent to 0.5X, 0.25X, 0.125X and the minimum inhibitory concentration defined for the four antibiotics was extracted and used in the analysis of real time RT-PCR. The expression of genes spa, clfB, sdrC, fnBP, icaD, icaR, murf and sarA was normalized to the gyrB gene. All antibiotics tested caused alterations in the expression of genes evaluated. The same antibiotics used in different doses, as well as different antibiotics at the same dose, differentially modulate the expression of genes. Only for 4006, the SarA regulatory protein, which regulates the transcription of several virulence factors, was expressed in many different treatments. As for 4125 isolate, the icaD regulator gene was positively influenced when different conditions were tested. In short, the data confirm that genes of S. aureus are expressed differently in response to concentrations of antibiotics below the considered inhibitory concentration and that the variance between strains of S. aureus makes difficult a pattern of expression is extended to all species.
Palavras-chave: Staphylococcus aureus
Mastite bovina
Staphylococcus aureus
Bovine mastitis
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal
Programa: Mestrado em Bioquímica Agrícola
Citação: KLEIN, Raphael Contelli. Gene expression of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis in response to subinhibitory concentrations of antibiotics. 2010. 82 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2426
Data do documento: 23-Fev-2010
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