Heterogeneidade da virulência de cepas de Listeria monocytogenes, pertencentes a diferentes sorotipos, isoladas de amostras de alimento, do ambiente de processamento e de amostra clínica / Virulence heterogeneity of Listeria monocytogenes strains isolates from, food, food processing line and clinical samples belonging to different serotypes

RESUMO

Listeria monocytogenes é um patógeno intracelular facultativo responsável por listeriose, uma doença de origem alimentar. Dentre os 13 sorotipos de L. monocytogenes existentes, o sorotipo 4b é o mais freqüentemente isolado de humanos, enquanto os sorotipos 1/2a, 1/2b e 1/2c são mais freqüentes em alimentos e amostras ambientais. O estudo da variabilidade de virulência de quatro cepas de L. monocytogenes recentemente isoladas (1/2B - alimento; 1/2C e 4BENV - ambiente de processamento de alimento; 4BCLIN - sangue), além de duas outras cepas de casos de listeriose (P14 e P14A), foi o objetivo deste trabalho. Avaliou-se a capacidade de invasão, proliferação intracelular, citotoxicidade, disseminação intercelular, polimerização de filamentos de actina e transcrição gênica dos genes de virulência actA, plcA e plcB das cepas em modelos celulares eucarióticos MDBK, HeLa e L929. A cepa de origem alimentar 1/2B apresentou características de invasão, taxa de multiplicação (IGC), assim como a disseminação intercelular, semelhantes às cepas clínicas P14 e 4BCLIN em células HeLa. As cepas de origem ambiental (1/2C e 4BENV), apesar da baixa capacidade de invasão em todas linhagens celulares empregadas, apresentaram IGC superior às demais cepas estudadas e disseminação intercelular superior ou similar às cepas clínicas, dependendo da célula eucariótica. As cepas de origem clínica 4BCLIN, P14, P14A tiveram maiores porcentagens de invasão nas linhagens MDBK e L929, porém, em relação à população intracelular (UFC/mL), as cepas 4BCLIN e P14A foram superiores às demais. Estas últimas também foram citotóxicas às células HeLa, induzindo à liberação de LDH e à morte por necrose. Já as cepas de origem alimentar, ambiental e a cepa clínica P14 não foram citotóxicas às células HeLa e MDBK. Em relação à polimerização dos filamentos de actina não houve diferença estatística entre as cepas. Todos os genes de virulência estudados apresentaram maior número de transcritos para as cepas de origem não clínica (1/2B, 1/2C e 4BENV). Sendo assim, todas as cepas de L. monocytogenes estudadas possuem potencial patogênico, por apresentar pelo menos duas características relacionadas à virulência da espécie. Alimentos possivelmente contaminados com estas cepas representam risco à saúde pública

ABSTRACT

Listeria monocytogenes is a facultative intracellular pathogen responsible for listeriose, a foodborne disease. Amongst the 13 serotypes of L. monocytogenes, the serotype 4b is more frequently isolated from clinical samples while the serotypes 1/2a, 1/2b and 1/2c are associated with food and food processing environment. The study of the virulence variability of four L. monocytogenes strains recently isolated (1/2B - food; 1/2C and 4BENV - food processing environment; 4BCLIN blood), as well as two strains of listeriosis (P14 and P14A) was the aim of this work. Eukaryotic cellular models HeLa, MDBK and L929 were used to evaluate the invasion capacity, intracellular proliferation, cytotoxicity, intercellular dissemination and polymerization of actin tails of L. monocytogenes strains. Gene transcription of the virulence genes actA, plcA and plcB was also conducted. The food isolate 1/2B presented invasion characteristics, multiplication index (IGC), as well as the intercellular dissemination, similar to the clinical strains P14 and 4BCLIN in HeLa cells. Environmental strains (1/2C and 4BENV), although showing a low capacity of invasion in all cellular models, had the highest IGC comparing to the other isolates. They also showed similar to or higher intercellular dissemination than the clinical ones, depending on the cell line used. The clinical strains 4BCLIN, P14, P14A presented greater invasion capacity in MDBK and L929 cells than all other isolates. However, in relation to the intracellular population (CFU/mL) the isolates 4BCLIN and P14A showed superior results. These strains were also cytotoxic to HeLa cells, inducing LDH release and death due to necrosis. The food, environmental and P14 isolates were not cytotoxic to HeLa and MDBK cells. There was no statistical difference in actin tail polymerization between the strains. The non-clinical isolates (1/2B, 1/2C and 4BENV) presented higher number of transcripts for than the clinical ones. In conclusion, all L. monocytogenes strains studied showed pathogenic potential, based on expression of at least two characteristics related to the virulence of the species. The presence of these strains in food represents public health risk