Bolsista: JUAN VITOR GOMES DE SOUZA
Orientador(a): FABIO FARIA DA MOTA
Resumo: Entre os Acinetobacter destacam-se patógenos bacterianos Gram-negativos que suscitam grande preocupação clínica, em especial a espécie A. baumannii que é considerada de prioridade crítica pela OMS, dada a sua capacidade de induzir infecções nosocomiais graves, respiratórias ou sistêmicas. Além da grande capacidade de adquirir novos genes, o amplo perfil de multirresistência apresentado às diferentes classes de antibióticos reduzem consideravelmente as opções terapêuticas e a sua eficácia. Essa situação leva uma busca urgente por novos alvos terapêuticos para limitar a proliferação destes agentes. Neste contexto, a utilização de milhares de dados genômicos disponíveis se torna atraente para a compreensão dos sistemas gênicos essencialmente envolvidos no estabelecimento da infecção ou que possam contribuir para a evasão do sistema imune inato. Este estudo se propõe a utilizar genômica comparativa, bioinformática e ciência de dados para compreender quais os fatores genéticos de Acinetobacter possivelmente contribuem durante a infecção. Inicialmente 9.590 genomas de Acinetobacter foram classificados quanto a sua origem de isolamento, e após a redução da clonalidade, os genomas divididos entre clínicos e não-clínicos, tiverem seus genes agrupados em ortólogos, e as frequências de ocorrência comparadas. Ortólogos mais associados a isolados clínicos tiveram suas anotações funcionais recuperadas e relacionadas a mecanismos de virulência e adaptação ao hospedeiro, a partir da análise funcional e consultas à literatura. Espécies de relevância clínica formaram um ramo filogenético distinto das espécies ambientais de vida livre. Entre as estruturas análogas a fímbrias destacaram-se Fim, Csu e Fha, que segundo a literatura estão potencialmente envolvidos na adesão e invasão das células epiteliais humanas, e até na apoptose. Além do sistema de transporte TonB, o sideróforo acinetobactina se destacou como o meio de captação de ferro entre os isolados clínicos. O zinco se destaca como um cofator estrutural da metalo-chaperona ZigA que interage com o sistema de utilização de histidina Hut para a captação e liberação de complexos de histidina ligados ao zinco. O sistema Hut também permite que Acinetobacter patogênicos utilizem a histidina como fonte de carbono, nitrogênio e energia, além de produzir amônia. A enzima xantina desidrogenase (XDH) está muito mais presente em isolados clínicos e possivelmente está envolvida em uma via de utilização de moléculas encontradas no hospedeiro, como purinas, hipoxantinas e xantinas, e sua conversão até urato, que é convertido pelo sistema hpx até alantoato, e em seguida até uréia pela enzima allantoicase. A uréia é então degradada pela ação da urease até dióxido de carbono e amônia. A liberação da amônia eleva o pH favorecendo a persistência de bactérias dentro de células fagocitárias. Estudos anteriores observaram que a amônia produzida pela urease desempenha um papel fundamental na regulação do pH dos fagossomos e na formação de megassomas, sendo essencial para a sobrevivência de bactérias, como o Helicobacter pylori, em macrófagos. A acidificação dos fagossomos é um mecanismo de defesa crucial do hospedeiro, e qualquer elevação no pH pode prejudicar a eliminação de certos patógenos. Os dados indicam que a amônia resultante da atividade da urease influencia o ambiente intrafagossômico de maneira a favorecer a sobrevivência do H. pylori. A partir das observações deste estudo e dados da literatura, acreditamos que Acinetobacter clínicos também poderiam estar utilizando uma via metabólica similar a hpx observada em K. pneumoniae para levar purinas, xantina e outras moléculas do hospedeiro até uréia, degradá-la até amônia, obtendo energia, carbono, nitrogênio, e elevando o pH intrafagossômico para favorecer a evasão do sistema imune inato, permitindo a sobrevivência, o estabelecimento da infecção e a rápida multiplicação nos tecidos invadidos antes que uma resposta imune específica possa ser estabelecida.