Produção e extração de vesículas de membrana externa (OMV) de Escherichia coli para o tratamento de infecções nosocomiais


Abstract
Nosocomial infection it is an infection acquired by patient during the hospital stay. According to the WHO bacterial infections are a major cause of hospitalization and worldwide death. The excessive e improper use of antibiotics are elevating nosocomial infections and causes the emergence of resistant strains to these antimicrobials causing a economic impact in the country. Thus vaccines are the alternatives strategies for treating these infections. Escherichia coli is one of the leading emerging nosocomial pathogens and it’s a Gram-negative rod shaped bacterium that colonizes the gastrointestinal tract responsible for diseases such as sepsis, pneumonia, neonatal meningitis, peritonitis, and gastroenteritis. E. coli produces outer membrane vesicles (OMV) which are small spherical and highly immunogenic structures of 20-200 nm and may be an alternative vaccine against nosocomial infections. The vesicles are released during cell growth and production can be influenced by factors such as acidity, temperature, nutrient deficiency, etc. The objective of this work was to evaluate the production of OMV by E. coli strain 17/38 (provided by HU – Hospital Universitário) in shaker, using different cultivation conditions (pH, temperature and time) and extraction by tangential filtration or ultracentrifugation. For quantification and characterization of OMV, we performed protein dosage tests, electrophoresis and electron microscopy. Based on the results, we conclude that: pH, temperature and time affected the production of OMV; the OMV extraction by tangential filtration proved to be a promising technology when compared with ultracentrifugation. Despite the great knowledge regarding OMVs as mediators of virulence and to bacterial survival there are still many aspects to be elucidated regarding the impact of these OMVs on microorganisms and the human host.
Abstract in Portuguese
As infecções hospitalares (nosocomiais) são adquiridas por pacientes em ambiente hospitalar. Segundo a OMS, as infecções bacterianas ainda são uma das principais causas de hospitalização e morte em todo o mundo. O uso excessivo inadequado de antibióticos aumenta as infecções nosocomiais em virtude do surgimento de cepas resistentes a estes antimicrobianos causando grande impacto econômico no país. Assim, as vacinas são as estratégias para tratamento destas infecções. Escherichia coli é um dos principais patógenos nosocomiais emergentes e é uma bactéria Gram-negativa em forma de bastonete que coloniza o trato gastrointestinal, responsável por várias doenças, como septicemia, pneumonia, meningite neonatal, peritonite e gastroenterite. A E. coli produz vesículas da membrana externa (OMV) que são pequenas estruturas esféricas e altamente imunogênicas de 20 a 200 nm e pode ser uma vacina alternativa contra infecções nosocomiais. As vesículas são liberadas durante o crescimento celular e a produção pode ser influenciada por fatores como acidez, temperatura, deficiência de nutrientes, etc. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de OMV por E. coli cepa 17/38 (fornecida pelo HU - Hospital Universitário) em "shaker", utilizando diferentes condições do cultivo (pH, temperatura e tempo) e extração por filtração tangencial ou ultracentrifugação. Para a quantificação e caracterização de OMVs realizamos testes de dosagem de proteína, eletroforese e microscopia eletrônica. Com base nos resultados, concluímos que: o pH, temperatura e tempo afetaram a produção de OMV; extração de OMV pela filtração tangencial mostrou-se uma tecnologia promissora quando comparada com a ultracentrifugação. Assim, apesar do grande conhecimento a respeito de OMVs como mediadores de virulência e da necessidade para a sobrevivência bacteriana, ainda existem muitos aspectos a serem elucidados a respeito do impacto destas OMVs nos microrganismos e no hospedeiro humano.
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3804
Issue Date
2019


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