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O mecanismo patogênico da cepa Ans: como dois plasmídeos determinam sua letalidade?
A cepa Ames é uma das 89 cepas conhecidas de Bacillus anthracis. Esta cepa foi isolada pela primeira vez em 1981, de um bezerro doente de 14 meses em Sarita, Texas. Após uma série de testes e desinformação, a cepa acabou sendo enviada ao Instituto de Pesquisa de Doenças Infecciosas do Exército dos EUA (USAMRIID). A atenção generalizada à cepa Ances começou após os ataques de antraz de 2001, quando sete cartas contendo a cepa foram enviadas a vários meios de comunicação e senadores dos EUA.
A razão pela qual a cepa Ansi é usada pelos Estados Unidos para desenvolver vacinas e testar sua eficácia é devido à sua patogenicidade extremamente alta.
A patogenicidade da cepa Ans vem principalmente de dois plasmídeos de virulência específicos, nomeadamente pXO1 e pXO2. Estes dois plasmídeos apresentaram patogenicidade mais forte do que outras cepas entre as cepas de Ans. pXO2 codifica uma cápsula de ácido poli-D-glutâmico que resiste à fagocitose, permitindo que B. anthracis escape do sistema imunológico do hospedeiro, enquanto pXO1 codifica três proteínas de toxina: fator de edema (EF), fator letal (LF) e antígeno protetor (PA) .
Quando as bactérias não possuem pXO1 ou pXO2, elas são consideradas atenuadas, o que significa que não podem causar infecções graves.
As diferenças na patogenicidade entre as cepas podem ser explicadas pela presença ou ausência de plasmídeos. Por exemplo, mesmo cepas com apenas o plasmídeo Ames pXO2 ainda são altamente patogênicas para camundongos, indicando que o pXO2 contribui significativamente para a patogenicidade. Em contraste, a cepa Sterne é avirulenta e não pode causar doenças graves em animais ou humanos.
Em relação à resistência aos antibióticos, a cepa de antraz é suscetível aos regimes de tratamento recomendados pelo CDC, semelhante à maioria das outras cepas de antraz. Embora as cepas Sterne possuam β-lactamases funcionais, a expressão gênica é frequentemente insuficiente para conferir resistência. De acordo com os padrões de dosagem publicados no documento M45 do Clinical Laboratory Standards Institute, a ciprofloxacina é o medicamento recomendado para o tratamento do antraz respiratório. Estudos recentes demonstraram que a gatifloxacina, outro novo antibiótico fluoroquinolona, pode melhorar a taxa de sobrevivência de ratos suscetíveis à cepa Ansi.
Embora a vacina PA não seja tão protetora quanto a vacina de esporos vivos, ainda é uma das opções em desenvolvimento atualmente.
Atualmente, o desenvolvimento de vacinas contra B. anthracis depende principalmente de cepas atenuadas, especialmente cepas cujos plasmídeos de virulência foram removidos. As cepas Sterne naturalmente não possuem pXO2 e, portanto, podem ser usadas com segurança para montar uma resposta imunológica. As vacinas existentes incluem vacinas de esporos vivos concebidas especificamente para animais, mas são perigosas para os seres humanos, pelo que também estão a ser exploradas vacinas baseadas em antigénios protectores.
Atualmente, a única vacina contra o antraz humano licenciada nos Estados Unidos, a vacina contra o antraz adsorvida (AVA), é baseada em antígenos protetores, mas sua eficácia contra a cepa Ames varia dependendo dos modelos animais. Este resultado inconsistente destaca a necessidade de estudos abrangentes em múltiplos organismos modelo para testar a eficácia da vacina em humanos. Os pesquisadores também estão atualmente procurando maneiras de inativar os esporos do antraz com formaldeído e outras substâncias para fornecer aos humanos novas alternativas aos esporos vivos e às vacinas contra PA.
A identificação de polimorfismos de nucleotídeos (SNPs) de cepas de Ansinus pode ajudar a rastrear o surto.
Seis SNPs altamente específicos foram identificados para a cepa Anse, possibilitando testes de diagnóstico na flora. Esses SNPs podem não apenas distinguir a cepa Ames de outras 88 espécies de Bacillus anthracis, mas também fornecer informações importantes para estudos epidemiológicos. A baixa taxa de alteração genética da cepa Ans garante ainda mais sua estabilidade como marcador diagnóstico. Usando uma combinação desses SNPs e PCR em tempo real, os pesquisadores conseguiram confirmar ou descartar milhares de amostras como sendo da cepa Andersen.
A estabilidade da estirpe Ans e o seu potencial risco de armas biológicas fazem-nos pensar novamente: Que medidas devem os humanos tomar para fortalecer a defesa quando enfrentam a ameaça de tais agentes patogénicos mortais?
