dc.creator | Silveira, Bibiana Petri da | |
dc.date.accessioned | 2021-01-23T09:31:50Z | |
dc.date.available | 2021-01-23T09:31:50Z | |
dc.date.issued | 2018-12-18 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/20267 | |
dc.description.abstract | Pneumonia in foals is the main clinical manifestation of equine rhodococosis, and represents
an important challenge in equine production in Brazil and world-wide. The etiologic agent is
an intracellular facultative bacterium, named Rhodococcus equi. Its pathogenicity is associated
to its ability to replicate inside macrophages. The genes vapA e rhbC, which encode
virulence associated protein A (VapA) and the siderophore rhequichelin, respectively, are
required for intracellular survival of R. equi. Iron (Fe) homeostasis is precisely regulated by
microorganisms: its restriction limits cell replication, and its excess might be toxic. R. equi
acquires Fe from holo-tranferrin, however, the mechanisms involved are unknown. The acquisition
of Fe bound to Tf by the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was
described on Mycobacterium tuberculosis, a pathogen similar to R. equi. In eukaryotic cells,
GAPDH has a role in both up-take and efflux of Fe. It is important to understand the mechanisms
involved in R. equi Fe homeostasis in order to develop therapeutic and prophylactic alternatives
with potential to modulate nutritional immunity. The present dissertation describes
the changes in bacterial growth rates and in gene expression of GAPDH, rhbC and vapA in R.
equi cultures under different concentration of Fe as well as presence or absence of apo-Tf
(unsaturated-Tf) and holo-Tf (saturated-Tf). Quantitative culture of R. equi was performed in
lactate minimal media (control) e its variations (Fe excess, Fe deprivation, and apo-Tf and
holo-Tf supplementation). Bacterial growth rates were measured at 24 and 48 hours postincubation,
by counting the number of colony-forming units. The RNA was isolated from the
bacterial culture and the cDNA synthesized for latter quantification by real-time polymerase
chain reaction (PCR-RT). Under Fe deprivation, there were a decrease in R. equi growth rates
and in the critical level bacterial death were observed. It was found that GAPDH, rhbC and
vapA transcription increase in a Fe deprived environment, however, the rhbC gene expression
increase was observed only in critical levels of Fe starvation. Conversely, rhbC and vapA
were also up regulated in media with Fe excess. Based on these results, we believe that in
addition to the role in the Fe acquisition, rhequichelin might have an antioxidant role in R.
equi by sequestration of this micronutrient in excessive concentration. The results indicate
that GAPDH participate on Fe homeostasis in R. equi, possibly with similar function as observed
in Mycobacterium tuberculosis in which the GAPDH expression increased in Fedepleted
environment, indicating a possible role R. equi Fe acquisition. Further studies are
needed to elucidate the mechanisms involved in GAPDH and rhequichelin functions in Fe
homeostasis and in intracellular survival of R. equi. It is important to highlight that these mechanisms
might be potential targets for rhodococcosis prevention and therapy in young foals. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Aquisição de ferro | por |
dc.subject | Bactéria | por |
dc.subject | Estresse oxidativo | por |
dc.subject | Infecção | por |
dc.subject | Glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase | por |
dc.subject | rhbC | por |
dc.subject | Pneumonia | por |
dc.subject | Sideróforo | por |
dc.subject | vapA | por |
dc.subject | Bacteria | eng |
dc.subject | Infection | eng |
dc.subject | Iron acquisition | eng |
dc.subject | Oxidative stress | eng |
dc.subject | Pneumonia | eng |
dc.subject | Siderophore | eng |
dc.title | Homeostasia do ferro em Rhodococcus equi: novas perspectivas a partir do perfil de expressão gênica de GAPDH e rhequichelin | por |
dc.title.alternative | Rhodococcus equi iron homeostasis: new insights on gene expression profile of GAPDH and rhequichelin | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A rodococose equina manifesta-se principalmente através da ocorrência de pneumonia em
potros, representando um grande desafio para a criação de equinos no Brasil e no mundo. Seu
agente etiológico é uma bactéria intracelular facultativa, denominada Rhodococcus equi, cuja
patogenicidade está associada à capacidade de replicar no interior de macrófagos. Os genes
vapA e rhbC são necessários para sobrevivência intracelular de R. equi, uma vez que codificam
a proteína associada à virulência A (VapA) e o sideróforo rhequichelin, respectivamente.
A homeostasia do ferro (Fe) é regulada com precisão pelos micro-organismos, pois sua restrição
limita a replicação destes, enquanto o excesso pode ser tóxico. R. equi é capaz de adquirir
Fe através da transferrina (Tf), porém o mecanismo responsável por esta interação ainda não
está elucidado.A aquisição de Fe ligado à Tf através da proteína Glyceraldehyde-3-phosphate
dehydrogenase (GAPDH) foi recentemente descrita em Mycobacterium tuberculosis, um patógeno
intracelular similar ao R. equi. Em células eucarióticas, a GAPDH atua tanto na aquisição
quando no efluxo de Fe. Nesse contexto, torna-se importante entender os mecanismos
envolvidos na homeostasia do Fe por R. equi e buscar por alternativas terapêuticas e profiláticas
com potencial para modular à imunidade nutricional. A presente dissertação descreve as
alterações no crescimento bacteriano e na expressão dos genes GAPDH, rhbC e vapA em R.
equi cultivado em diferentes concentrações de Fe, bem como na presença de apo-Tf (Tf insaturada)
e holo-Tf (Tf saturada). Os cultivos bacterianos foram realizados em meio mínimo
com lactato (controle) e suas variações (excesso de Fe, restrição de Fe e suplementação com
apo-Tf e holo-Tf). O crescimento bacteriano foi avaliado através da contagem de unidades
formadoras de colônias após 24 e 48 horas de incubação. Após o crescimento bacteriano foi
realizada o isolamento do RNA e a síntese do cDNA, que posteriormente foi quantificado
através da reação da cadeia polimerase em tempo real (PCR-RT). Em restrição de Fe observou-
se a redução das taxas de crescimento de R. equi,onde em níveis extremos observou-se a
sua morte. A taxa de transcrição dos genes GAPDH, vapA e rhbC elevaram-se em ambiente
de restrição de Fe, quando comparadas ao controle. Todavia, para rhbC esta elevação é observada
apenas em níveis críticos de restrição. Por outro lado, rhbC e vapA também aumentaram
sua expressão em meio com excesso de Fe. Com base nestes resultados, acreditamos que além
da função na aquisição de Fe, o sideróforo rhequichelin possivelmente desempenhe um papel
antioxidante em R. equi, promovendo o sequestro deste micronutriente quando em excesso.
Os resultados obtidos indicam que GAPDH participa da homeostasia de Fe em R. equi, possivelmente
de forma similar a sua atuação em Mycobacterium tuberculosis. Futuros estudos são
necessários a fim de elucidar os mecanismos pelos quais GAPDH e rhequichelin atuam na
homeostasia do Fe e na sobrevivência intracelular de R. equi. É importante ressaltar que esses
mecanismos podem representar potenciais alvos terapêuticos e de prevenção da rodococose
em equinos jovens. | por |
dc.contributor.advisor1 | Vargas, Agueda Palmira Castagna de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1383126157031968 | por |
dc.contributor.referee1 | Bordin, Angela Ilha | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2326750222536588 | por |
dc.contributor.referee2 | Cargnelutti, Juliana Felipetto | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/5180338810182471 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1099458560307182 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Medicina Veterinária | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |