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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.25.2013.tde-04122013-153820
Document
Author
Full name
Ana Lídia Soares Cota
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Bauru, 2013
Supervisor
Committee
Silva, Salete Moura Bonifacio da (President)
Brighenti, Fernanda Lourenção
Magalhães, Ana Carolina
Poli-frederico, Regina Célia
Valarelli, Thais Marchini de Oliveira
Title in Portuguese
Fatores de virulência de Streptococcus mutans e sua relação com a persistência e transmissão de genótipos entre membros de famílias brasileiras
Keywords in Portuguese
Streptococcus mutans
Cárie dentária
Fatores de virulência
Transmissão
Abstract in Portuguese
Streptococcus mutans (S. mutans) é considerado o principal agente etiológico da cárie dentária e estudos acerca de sua virulência têm sido realizados com o intuito de compreender melhor os mecanismos de patogenia da doença. Dentre outros fatores, a virulência dessa espécie bacteriana está relacionada a sua habilidade em produzir proteína ligante de glucano tipo A (GbpA) e mutacinas, proteínas que desempenham importante papel na adesão celular e colonização da superfície dentária. Desta forma, o objetivo da presente pesquisa foi analisar, geneticamente, esses fatores de virulência de S. mutans e verificar sua relação com a persistência e transmissão de genótipos entre os membros de oito famílias brasileiras. Foram utilizados 392 isolados clínicos de S. mutans obtidos a partir da saliva de 20 indivíduos adultos cárie-ativos. Os microrganismos foram previamente identificados e genotipados em um estudo anterior que avaliou sua transmissibilidade e estabilidade ao longo do tempo. As amostras estocadas a -86°C foram reativadas por semeadura em diferentes meios de cultura (ágar sangue e ágar Mitis Salivarius Bacitracina Sacarose) e repicadas em caldo de Infusão de Cérebro e Coração. Após extração do DNA cromossômico bacteriano foram realizadas análises genético-moleculares, por meio da reação em cadeia da polimerase, visando a detecção nas amostras dos genes envolvidos na produção de GbpA (gbpA) e codificadores dos tipos I, II, III e IV de mutacinas (mutAI, mutAII, mutAIII e mutAIV). Os dados obtidos foram analisados por meio das estatísticas descritiva e inferencial, utilizando-se os testes de Qui Quadrado, Odds Ratio (OR) e exato de Fisher, a um intervalo de confiança de 95% (IC95%) e nível de significância de 5%. Os genes gbpa, mutAI, mutAII, mutAIII e mutAIV foram detectados, respectivamente, em 77,3%, 12,5%, 51%, 16,6% e 89,8% dos isolados de S. mutans considerados viáveis (N=392). A virulência do S. mutans apresentou associação com sua transmissão (P<0,001) e estabilidade (P=0,011), sendo que os genótipos mais virulentos apresentaram aproximadamente três vezes mais chance de serem transmitidos (OR=3,07; IC95% 2,02 - 4,66) e aproximadamente duas vezes mais chance de persistirem na cavidade bucal dos indivíduos (OR=2,06; IC95% 1,17 - 3,63) do que os menos virulentos. Apesar da prevalência dos genes mutAI (P<0,001) e mutAIII (P<0,001) terem sido diferentes entre os genótipos de S. mutans transmitidos e não transmitidos, não houve associação (P=0,357) entre a experiência de cárie dentária das crianças e a virulência dos genótipos adquiridos. Os resultados sugerem que os genótipos dotados de informação genética para sintetizar GbpA e mutacinas apresentam importante vantagem ecológica no processo de colonização por S. mutans, mantendo-se estáveis na microbiota bucal do hospedeiro e favorecendo a transmissão intrafamiliar.
Title in English
Virulence factors of Streptococcus mutans and its relation to the persistence and transmission of genotypes among Brazilian family members
Keywords in English
Streptococcus mutans
Dental caries
Transmission
Virulence factors
Abstract in English
Streptococcus mutans (S. mutans) is the main etiologic agent in the development of dental caries and several studies about its virulence have been conducted to understand the mechanisms of disease pathogenesis. Among other factors, the virulence of this bacterial species is based on their ability to produce glucan-binding protein-A (GbpA) and mutacins, proteins that play an important role in cell adhesion and colonization of the dental surface. Thus, the aim of the present study was to analyze, genetically, these virulence factors of S. mutans and to investigate their relation with the persistence and transmission of genotypes among the members from eight Brazilian families. A total of 392 clinical isolates of S. mutans, collected from 20 caries-active adults, were utilized. These microorganisms were previously identified and genotyped in a study that evaluated their transmissibility and stability over time. The samples stored at -86°C were plated on different culture media (blood agar and Mitis Salivarius Sucrose Bacitracin agar) and grown in Brain Heart Infusion broth. After extraction of bacterial chromosomal DNA, the samples were amplified, by the technique of polymerase chain reaction, for the presence of genes coding for GbpA (gbpA) and for mutacins types I, II, III and IV (mutAI, mutAII, mutAIII and mutAIV). Data obtained were analyzed through descriptive and inferential statistics, using the Chi-Square, Odds Ratio (OR) and Fisher's exact tests, with a 95% confidence interval (95%CI) and a significance level of 5%. The gbpa, mutAI, mutAII, mutAIII and mutAIV genes were detected, respectively, in 77.3%, 12.5%, 51%, 16.6% and 89.8% of viable clinical isolates (N=392). The virulence of S. mutans was associated with the transmission (P<0,001) and stability of colonization (P=0.011). The most virulent genotypes showed approximately three times more likely to be transmitted (OR=3.07; 95%CI 2.02 - 4.66) and approximately two times more likely to persist in the oral cavity (OR=2.06; 95%CI 1.17 - 3.63) than the less virulent genotypes. Despite the prevalence of genes mutAI (P<0.001) and mutAIII (P<0.001) have been different between the genotypes of S. mutans transmitted and no transmitted, there was no association (P=0.357) between the experience of dental caries of children and the virulence of the acquired genotypes. The results suggest that the genotypes with genetic information to synthesize GbpA and mutacins can represent an important ecological advantage in the process of colonization by S. mutans, remaining stable in the oral microbiota of the host and favoring an intrafamilial transmission.
 
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Publishing Date
2013-12-10
 
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