Cepa de Ames - Ames strain

A cepa Ames é uma das 89 cepas conhecidas da bactéria do antraz ( Bacillus anthracis ). Foi isolado de uma novilha Beefmaster doente de 14 meses que morreu em Sarita, Texas em 1981. A cepa foi isolada no Laboratório de Diagnóstico Médico Veterinário do Texas e uma amostra foi enviada ao Instituto de Pesquisa Médica de Doenças Infecciosas do Exército dos Estados Unidos ( USAMRIID). Os pesquisadores do USAMRIID erroneamente acreditaram que a cepa veio de Ames, Iowa, porque o endereço de retorno na embalagem era o Laboratório de Serviços Veterinários Nacionais do USDA em Ames e etiquetaram erroneamente a amostra.

A cepa Ames chamou a atenção do público durante os ataques de antraz de 2001, quando sete cartas que a continham foram enviadas aos meios de comunicação e senadores dos Estados Unidos em 18 de setembro de 2001 e 9 de outubro de 2001.

Por causa de sua virulência , a cepa Ames é usada pelos Estados Unidos para desenvolver vacinas e testar sua eficácia. O uso da cepa Ames começou na década de 1980, depois que o trabalho de transformar a cepa Vollum 1B em arma terminou e todos os estoques como arma foram destruídos após o fim do programa de guerra biológica dos Estados Unidos em 1969.

Virulência

Plasmídeos de virulência

Os pesquisadores identificaram dois plasmídeos de virulência específicos em B. anthracis , com a cepa Ames expressando maior virulência em comparação com outras cepas. A virulência de B. anthracis resulta de dois plasmídeos, pXO1 e pXO2. O plasmídeo pXO2 codifica uma cápsula de ácido poli-D-glutâmico antifagocítica, que permite que B. anthracis evite o sistema imunológico do hospedeiro. O plasmídeo pXO1 codifica três proteínas de toxina: fator de edema (EF), fator letal (LF) e antígeno protetor (PA). A variação na virulência pode ser explicada pela presença ou ausência de plasmídeos; por exemplo, os isolados sem pXO1 ou pXO2 são considerados atenuados, o que significa que não causarão infecção significativa. Um possível mecanismo que pode ser responsável pela regulação da virulência é o número de cópias de plasmídeos por célula. O número de plasmídeos entre os isolados varia, com até 243 cópias de pXO1 e 32 cópias de pXO2 por célula. Estudos têm demonstrado que o pXO2 contribui significativamente para a variação observada na virulência, uma vez que mutantes que produzem maior quantidade da cápsula apresentam maior nível de virulência. As cepas virulentas que foram curadas do plasmídeo pXO1, mas tinham o plasmídeo Ames pXO2, ainda eram totalmente virulentas para camundongos; assim, o plasmídeo Ames pXO2 especificamente parece dar um nível mais alto de virulência, uma vez que as cepas que não possuem um dos plasmídeos são geralmente atenuadas. Além disso, os isolados que carregavam o pXO2 de Ames foram considerados mais virulentos do que aqueles com a cepa pXO2 de Vollum 1B, também uma cepa virulenta. Outra cepa bem conhecida de antraz, a cepa Sterne , é avirulenta, o que significa que não causa doenças significativas em animais ou humanos.

Resistência a antibióticos

A cepa Ames é resistente a antibióticos, enquanto outras cepas não apresentam o mesmo nível de resistência. A cepa Ames é difícil de tratar porque contém uma 𝛃-lactamase induzível e uma cefalosporinase; assim, o tratamento com penicilina ou amoxicilina isoladamente não é mais recomendado. A ciprofloxacina é o tratamento recomendado para o antraz respiratório, mas estudos mostraram que uma fluoroquinolona mais recente , gatifloxacina , pode aumentar a sobrevivência de camundongos suscetíveis à cepa de Ames.

A cepa Sterne tem duas 𝛃-lactamases funcionais, mas a expressão gênica geralmente não é suficiente para permitir a resistência aos medicamentos. A cepa Sterne atua como uma boa comparação com outras cepas de antraz, por ser uma cepa prototípica e fácil de trabalhar, com sensibilidade à penicilina.

Vacinas de antraz

Desenvolvimento de vacinas usando cepas atenuadas

A virulência geralmente pode ser reduzida removendo os plasmídeos de virulência, e essas cepas atenuadas podem ser usadas para fazer vacinas contra B. anthracis . Se o plasmídeo pXO1 ou pXO2 estiver faltando, a cepa não pode produzir todos os fatores de virulência e é considerada atenuada. A cepa Sterne naturalmente carece de um plasmídeo pXO2; assim, é atenuado e pode ser usado com segurança para gerar uma resposta imune. Para criar cepas atenuadas, o plasmídeo de virulência pXO1 é geralmente removido, mas a cepa de Ames ainda pode ser virulenta em modelos de camundongo se o plasmídeo pXO1 for removido, mas o plasmídeo pXO2 permanecer.

As vacinas contra o antraz são usadas para imunização de animais e humanos. Uma das vacinas contra o antraz mais usadas atualmente é baseada na cepa Sterne, na forma de uma vacina de esporos vivos para animais. Uma vacina com esporos vivos é perigosa para humanos, então vacinas baseadas na proteína toxina secretada, antígeno protetor (PA), foram exploradas. No entanto, as vacinas de PA são menos protetoras do que as vacinas de esporos vivos, e uma vacina à base de PA contra a cepa de Ames para humanos não foi desenvolvida.

Vacinas contra antraz existentes

A única vacina humana antraz licenciada na América, a vacina antraz adsorvida (AVA), é baseada em antígeno protetor e tem sucesso variável contra Ames, dependendo do modelo animal. Esta inconsistência sugere que múltiplos organismos modelo devem ser estudados ao testar vacinas para uso humano. Atualmente, os pesquisadores estão investigando uma maneira de inativar os esporos do antraz, como com o formaldeído ; isso forneceria uma alternativa aos esporos vivos e às vacinas de PA.

Rastreamento de tensão

A identificação de polimorfismos de nucleotídeo único específicos da cepa (SNPs) na cepa de Ames permite o desenvolvimento de testes de diagnóstico que podem ajudar a rastrear surtos. SNPs podem definir grupos genéticos específicos e, portanto, são importantes para a detecção e subtipagem de patógenos bacterianos. Seis SNPs são identificados como altamente específicos e são vistos apenas na cepa Ames; há quatro no cromossomo, um no plasmídeo pXO1 e um no plasmídeo pXO2. Qualquer um dos seis SNPs pode diferenciar a cepa Ames das outras 88 cepas de B. anthracis . No entanto, um dos SNPs tem menos poder discriminatório contra cepas que estão intimamente relacionadas a Ames.

Usando SNPs específicos da cepa de Ames e PCR em tempo real , os investigadores podem confirmar ou desconfirmar milhares de amostras como a cepa de Ames. A estabilidade desses SNPs como marcadores diagnósticos resulta das baixas taxas de mutação no DNA de B. anthracis . A falta desses eventos mutacionais limita a probabilidade de se observar um falso positivo nesses ensaios, pois é improvável que a cepa sofra mutação para um estado novo ou ancestral. Além disso, o antraz tem essa variabilidade genética reduzida porque seus esporos podem permanecer dormentes por um longo período de tempo e não devem acumular mutações genéticas, pois permanecem inativos. Assim, a natureza estável da cepa Ames permite aos pesquisadores procurar por pequenas variações genéticas e conectá-las a uma amostra fonte. A abordagem de usar SNPs específicos de cepas permite a identificação de cepas altamente específicas que podem ser amplamente aplicadas a outros agentes de bioterror.

Referências

links externos

• The Ames Strain
• Uma resposta do antraz: Ames Strain Not From Iowa
• A variedade Ames: O que há em um nome?
• Cepa de Anthrax Sterne (34F2) de Bacillus anthracis