Pesquisa de genes associados à virulência em cepas de Pasteurella multocida isoladas de cólera aviária nos Estados Unidos e avaliação do emprego de cartões FTA para o transporte do DNA bacteriano

Abstract

A Cólera Aviária (CA) é uma doença contagiosa causada pela bactéria Gram-negativa Pasteurella multocida. Ocorre geralmente de forma aguda e com altas taxas de morbidade e mortalidade. A severidade dos casos clínicos é em parte justificada pela presença de fatores de virulência que diferem os microrganismos. As principais estruturas associadas à virulência e identificadas em cepas de P. multocida são a cápsula e o lipopolissacarídeo. Entretanto, outros fatores podem ser relacionados à capacidade do agente em infectar o hospedeiro, assim como de sobreviver em um ambiente hostil. Exemplos são os genes que codificam estruturas como fímbrias e adesinas (ptfA, pfhA) ou proteínas de membrana externa (oma87). Também há os genes envolvidos em processos metabólicos, como sialidases (nanH, nanB) ou dismutases (sodA, sodC) e proteínas associadas ao transporte e ao metabolismo do ferro (hgbA, hgbB, exBD-tonB). Os cartões FTA (Flinders Technology Associates FilterPaper - WHATMAN® ) foram desenvolvidos para o transporte seguro de microrganismos inativados, podem ser armazenados e posteriormente utilizados em análises moleculares. Estes têm sido empregados para a coleta e transporte de amostras de alguns vírus e bactérias de interesse na área de sanidade avícola. Os objetivos do estudo foram avaliar a viabilidade do transporte de DNA de P. multocida através do emprego de cartões FTA e detectar quatorze genes associados à virulência em 27 cepas isoladas de CA nos Estados Unidos. Nenhuma das amostras coletadas para análise microbiológica a fim de avaliar a segurança dos cartões FTA apresentou crescimento de microrganismos. A extração e confirmação da presença do DNA de P. multocida foram possíveis em 100% (27/27) das amostras analisadas. Entre os genes de virulência pesquisados, ptfA, exbd-tonB, hgbA, nanB, oma87e hyaD-hyaC foram detectados em 100% (27/27) das cepas. Os genes sodC e hgbB em 96,3% (26/27), sodA em 92,6% (25/27), nanH em 85,2% (23/27) e pfhA em 81,5% (22/27). Os genes dcbF, bcbD e toxA não foram identificados em nenhuma das cepas pesquisadas. A partir dos resultados obtidos, os cartões FTA demonstraram ser uma ferramenta viável e segura para o transporte do DNA de P. multocida. Da mesma forma, a maioria dos genes pesquisados apresentou uma alta frequência, compatível com isolados obtidos de casos clínicos de CA.

Fowl Cholera (FC) is a contagious disease caused by Gram-negative bacteria Pasteurella multocida. It usually occurs in an acute form with high rates of morbidity and mortality. The severity of clinical cases is in part justified by the presence of virulence factors which differs microorganisms. The main structures associated with virulence and identified in P. multocida are the capsule and lipopolysaccharide. However, other factors may be related to the agent’s ability to infect the host, as well as to survive in a hostile environment. Examples are genes encoding structures such as fimbriae and adhesins (ptfA, pfhA) or outer membrane proteins (oma87). There are also genes involved in metabolic processes, as sialidases (nanH, nanB) or dismutases (sodA, sodC) and proteins associated with transport and iron metabolism (hgbA, hgbB, exBD-tonB). FTA cards (Flinders Technology Associates Filter Paper - WHATMAN® ) were developed for safe transportation of inactivated microorganisms. They can be stored and later used in molecular analysis. These cards have been used tocollect and carry samples of some viruses and bacteria of interest in poultry health. The objectives of the study were to evaluate the viability of transporting P. multocida DNA through the use of FTA cards and detect fourteen genes associated with virulence in 27 strains isolated from FC in the United States. None of the samples collected from microbiological analysis in order to assess the safety of FTA cards showed any growth. The extraction and confirmation of P. multocida presence were possible in 100% (27/27) of the samples. Among the virulence genes studied, ptfA, exBD-tonB, hgbA, nanB, oma87 e hyaDhyaC were detected in 100% (27/27) of the strains. The sodC e hgbB genes were present in 96.3% (26/27), sodA in 92.6% (25/27), nanH in 85.2% (23/27) and pfhA in 81.5% (22/27). The dcbF, bcbD and toxA genes have not been identified in any of the studied strains. From the results obtained, the FTA cards have proven to be a safe and viable tool for P. multocida DNA transportation. Likewise, most of the studied genes showed a high frequency, compatible with strains obtained from clinical cases of FC.