Estudando estresse oxidativo causado pelo estreptococos grupo Mitis em Caenorhabditis elegans

Estreptococos do grupo mitis são humanos comensais da cavidade orofaríngea¹. No entanto, estes organismos podem escapar deste nicho e causar uma variedade de doenças invasivas². As infecções causadas por esses microorganismos incluem a bacteremia, endocardite e celulite orbital de^2,3,4,5,6. Além disso, eles estão surgindo agentes como causadores de infecções da corrente sanguínea em imunocomprometidos, intermitente e pacientes com câncer submetidos a quimioterapia^5,7,8,9 .

Os mecanismos subjacentes mitis patogênese de grupo é obscura, porque foram identificados alguns factores de virulência. O grupo mitis é conhecido por produzir H₂O₂, que tem se mostrado um importante papel em comunidades microbianas oral¹⁰. Mais recentemente, vários estudos têm destacado um papel para H₂O₂ como um cytotoxin que induz a célula epitelial morte^11,12. Pneumonia de S., que pertence a este grupo, foi mostrado para produzir altos níveis de H₂O₂ , que induz os danos do DNA e apoptose em células alveolar¹³. Usando um modelo animal de pneumonia aguda, os mesmos pesquisadores demonstraram que a produção de H₂O₂ pela bactéria confere uma vantagem de virulência. Estudos sobre meningite pneumocócica também têm demonstrado que patógeno-derivado H₂O₂ atua em sinergia com pneumolysin para acionar a célula neuronal morte¹⁴. Estas observações estabelecem claramente que H₂O₂ produzido por este grupo de bactérias é importante para sua patogenicidade.

Curiosamente, ele também foi mostrado que os membros da mitis grupo S. mitis e s. oral provoca a morte do nemátodo c. elegans através da produção de H₂O₂^15,16. Este nematódeo de vida livre tem sido usado como um modelo simples, geneticamente tractable estudar muitos processos biológicos. Mais recentemente, o worm tem emergido como um modelo para o estudo de^17,de interações patógeno-hospedeiro¹⁸. Além disso, diversos estudos evidenciaram a importância de se estudar o estresse oxidativo usando este organismo^19,20,21. Seu ciclo de vida curto, a capacidade de “knockdown” genes de interesse por RNAi e uso de proteína fluorescente verde (GFP)-fundidos repórteres para monitorar a expressão do gene são alguns dos atributos que o tornam um sistema modelo atraente. Mais importante, as vias que regulam o estresse oxidativo e imunidade inata no worm são altamente conservadas com mamíferos^20,22.

Neste protocolo, que é demonstrado como usar c. elegans para elucidar a patogenia causada por estreptococos-derivado H₂O₂. Um ensaio de sobrevivência modificada é mostrado, e membros do grupo mitis são capazes de matar os vermes rapidamente através da produção de H₂O₂. Usando os membros do grupo mitis, uma fonte biológica sustentado de espécies reativas de oxigênio (ROS) é fornecido, ao contrário de fontes químicas que induzem o stress oxidativo nos vermes. Além disso, as bactérias são capazes de colonizar as minhocas rapidamente, que permite a H₂O₂ ser direcionados diretamente para as células intestinais (em comparação com outras fontes que têm de atravessar várias barreiras). O ensaio é validado ou 1) por determinar a sobrevivência da estirpe mutante skn-1 ou 2) por derrubando skn-1 usando RNAi em worms em relação a N2 selvagem-tipo e vermes Tratado de controle de vetor. SKN-1 é um fator de transcrição importante que regula a resposta de estresse oxidativo em c. elegans^23,24,25. Além de ensaios de sobrevivência, uma estirpe de worm expressando um repórter transgénico SKN-1B/C::GFP é usada para monitorar a ativação da estresse oxidativo resposta através da produção de H₂O₂ pelo grupo mitis.