Sobrevivência de Helicobacter pylori em território ácido gástrico
Introdução
Estima-se que Helicobacter pylori ( H. pylori ), uma bactéria helicoidal Gram-negativa, infecte pelo menos metade da população mundial. Esta bactéria foi identificada pela primeira vez por dois cientistas australianos Barry J. Marshal e Robin Warren em 1982. O cientista britânico Stewart Goodwin investigou mais profundamente esta bactéria e relatou que ela estava presente em pacientes com gastrite crônica e úlceras gástricas, que antes não se acreditava ser a causa bacteriana [ 1 ].
O H. pylori foi estabelecido como o agente causador da infecção da mucosa gástrica humana com várias doenças gastro-duodenais, como gastrite crônica, úlcera gástrica, úlcera duodenal e risco aumentado de câncer gástrico [ 2 ]. A Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) classificou H. pylori como um carcinógeno do grupo I em 1994 [ 3 ] e, com base nos dados epidemiológicos, o comportamento carcinogênico do H. pylori foi reconfirmado em 2009 [ 4 ]. Apesar das várias taxas, o mecanismo claro de desenvolvimento do câncer não é compreendido com clareza [ 5 , 6 ]Esta bactéria possui vários fatores de virulência como proteínas da membrana externa (OMPs) para adesão, ilha de patogenicidade cag (PAI), VacA, gGT e DupA; no entanto, uma patogenicidade de H. pylori depende de sua capacidade de sobreviver no ambiente gástrico hostil para alta acidez [ 7 ]. Após a transmissão, o organismo é alcançado e alojado no estômago; o nicho ecológico da bactéria onde o pH tende a ser muito baixo. Portanto, para estabelecer o processo de informação, o H. pylori deve sobreviver no ambiente altamente ácido do estômago.
Nicho ecológico
Embora o meio exato de transmissão de H. pylori não seja elucidado claramente, as evidências relacionadas que uma bactéria é frequentemente adquirida durante a infância por via oral-oral ou fecal-oral de membros da família [ 8 , 9 ]. Depois de transitar para o estômago, localiza-se em locais específicos; o corpo e o antro simultaneamente dentro do estômago [ 10 , 11 ]. No estômago, o H. pylori é altamente adaptado aos desafios encontrados [ 8 ]. Uma vez que uma infecção persistente é lançada, uma bactéria persistente dentro do estômago por toda a vida e se torna o habitante dominante do estômago [12 ] No lúmen gástrico, o pH está em torno de 2,0 e mais na camada de muco. No entanto, H. pylori permanece por curta duração dentro do lúmen e entra na camada de muco, o habitat do H. pylori, onde o pH varia de 4,5–6,5; uma bactéria é altamente capaz de neutralizar uma acidez do lúmen gástrico [ 13 , 14 ].
Muitos estudos revelaram que o H. pylori possui vários mecanismos para superar os efeitos letais do pH ácido gástrico. Esta revisão crítica uma visão geral concisa sobre a utilização de diferentes fatores pelos quais H. pylori mantém uma capacidade de certas em ambiente ácido (tabela 1)
tabela 1
Fatores relevantes na referência do pH ácido.
| Fatores envolvidos | Mecanismos | Referência |
|---|---|---|
| Mecanismos dependentes de urease | ||
| Urease | Repartição da ureia e produção de amônia que neutraliza uma acidez. | 17 , 42 |
| NixA e NikR | Regula a disponibilidade de moléculas de níquel para ação total da metaloenzima urease. | 27 , 28 , 30 , 31 , 33 - 36 |
| UreI | Medeia a entrada de uréia após a exposição da célula bacteriana ao pH ácido alto. | 38 - 39 |
| Arginase | Produção de ureia endógena que é hidrolisada pela urease. | 41 |
| glutamina sintetase (GS), glutamato desidrogenase (GDH), glutaminase (Ggt) e asparaginase (AsnB) | Medeia o metabolismo e a assimilação do NH 4 + gerado pela anidrase alfa-carbônica periplasmática. | 43 |
| Anidrase alfa-carbônica | Conversão de CO 2 em HCO 3 - e manutenção do pH periplasmático próximo a 6,1. | 45 |
| ExbD | Transfere energia para a membrana externa para o transporte ativo de uréia e outras moléculas essenciais em pH ácido. | 48 - 50 |
| ArsR e ArsS | Regulação, expressão do agrupamento gênico da urease e recrutamento da urease. | 51 , 52 |
| Mecanismo independente de urease | ||
| Camada de muco gástrico | A propriedade viscoelástica semelhante a um gel do muco facilita o movimento das bactérias em pH ácido. | 54 |
| Forma bacteriana helicoidal | Fornece um movimento semelhante a um saca-rolhas que facilita a penetração na camada de muco | 58 , 60 |
| Flagelos | O ácido ativa a proteína flagelar e o movimento. | 65 , 66 |
| Quimiotaxia e quimio-receptor | Chemoreceptor TlpB detecta o pH ambiental para quimiotaxia | 78 - 80 |
| Proteínas de reparo recombinacional; RecA, RecN, RecO, RecR, Hup e PriA | Medeia o reparo recombinacional de danos ao DNA causados por estresse ácido. | 83 , 91 , 94 , 98 , 101 |
| Proteína de ligação ao DNA, HP0119 | A histona como a proteína hipotética HP0119 protege fisicamente as bactérias em pH ácido | 105 |
| AmiE, AmiF e aspartase | Produção de amônia independente de urease que neutraliza o pH ácido | 110 - 113 |
| AtoS e CrdS | Detecta o pH ácido e regula a expressão de genes responsivos a ácidos. | 117 - 120 |
| Pelagem | Medeia a absorção de ferro e regula a expressão de genes responsivos a ácidos. | 65 , 121 , 122 , 129 |
Sobrevivência de estresse ácido (dependente de urease) de H. pylori
O fator de colonização essencial urease e seus associados
Várias espécies de proteínas, incluindo flora normal e não patógenos, absorção a atividade enzimática de várias proteínas, como urease e hidrogenase, para colonizar o nicho ácido. A urease, uma metaloenzima multi-subunidade de alto peso molecular, foi demonstrada como um fator de virulência potente para algumas espécies como Proteus mirabilis [ 15 ], Staphylococcus saprophyticus [ 16 ] e H. pylori [ 17 ]. H. pylori produz grande quantidade de urease intracelular (citoplasmática), cerca de 10% do total de proteínas bacterianas; no entanto, H. pyloritambém contém urease na superfície bacteriana devido à lise de alguns organismos [ 18 , 19 ]. O pH ambiental regula a síntese de urease intracelular que atua no aumento do pH periplasmático e potencial de membrana permitindo a síntese de urease em pH baixo [ 20 , 21 ]. Em um estudo recente de Schoep et al., Foi descoberto que as propriedades de superfície do complexo de urease de H. pylori desempenham um papel importante para a persistência durante a colonização gástrica, interagindo diretamente com os componentes do hospedeiro que fundamentalam a persistência de H .pylori [ 18 ].Na verdade, o complexo da urease é multifuncional e a propriedade de superfície dessa proteína é distinta da atividade urealítica. Uberti et al. [ 22 ] demonstraram o envolvimento de H. pylori urease na atividade pró-inflamatória e de ativação de neutrófilos diferente da atividade urealítica. A urease, componente essencial da colonização, é uma enzima que contém níquel e requer a aquisição eficiente de níquel do meio ambiente para sua atividade [ 23 , 24 ]. Uma molécula de urease ativa requer 24 íons de níquel para ação enzimática completa [ 25 ].As moléculas de níquel encontradas como moléculas de traço no sangue são obtidas por proteínas de absorção de bactérias, FecA3 e FrpB4, ancoradas na membrana externa [ 26 ] Depois de entrar na membrana externa, as moléculas de níquel são transportadas para o citoplasma através do canal de proteína NixA, uma proteína monomérica de alta afinidade de captação de níquel localizada na membrana citoplasmática (interna) da bactéria [ 27 , 28 ]. Visto que a ativação do sistema de urease requer níquel, portanto, quando a disponibilidade citoplasmática de níquel é insuficiente, o sistema de urease não pode ser totalmente ativado e esta inativação prejudica a limitações de H. pylori em pH ácido [ 29] Outra família de fita-hélice-hélice (RHH) de proteína reguladora responsiva ao níquel de ligação ao DNA (NikR) medeia sua função repressora por meio de ligação dependente de níquel a uma sequência palindrômica na região promotora do operon nik [ 30 , 31 ] Expresso na expressão do sistema Nik apenas quando o níquel é insuficiente na célula [ 32 ]. Visto que H. pylori mostra crescimento reduzido em maiores altas de níquel ambiental e na ausência de níquel, foi sugerido que NikR funcionou como o sistema regulador principal responsivo ao níquel para a indução responsiva a ácido da expressão de urease [ 33 - 36] A entrada insuficiente de níquel prejudica a atividade da urease e as áreas do ácido, enquanto o níquel em excesso gera reativas de espécies, causando danos às células; portanto, a entrada de níquel precisa ser bem regulamentada [ 37 ]. NikR regula os genes responsivos ao níquel, incluindo ureA, ureB, nixA, frpB4 e fecA3 [ 26 , 36 , 34 ]. NikR se liga às regiões promotoras de frpB4 e fec3A genes em alta concentração de níquel que conduz à depressão destes genes e diminuiu a absorção de níquel [ 26 ].
A uréia, o substrato da enzima urease, após entrar na membrana externa através das porinas, pode se difundir passivamente através da membrana interna bacteriana e após a exposição de H. pylori a alta acidez; o influxo de ureia se torna mais rápido. O influxo ativo de ureia é uma propriedade dependente de ácido que é mediada pela proteína influxo específica de ureia, permease (UreI), uma membrana interna localizada, canal de ureia fechado por prótons [ 38 , 39 ].No entanto, a concentração de ureia no conteúdo gástrico é de cerca de 1 mM na condição fisiológica e presume-se que essa concentração de ureia não seja suficiente para fornecer o benefício de amônia e ácido necessário, especialmente durante o período de fome, quando o pH está em torno de 1,0 [ 40 ] Portanto, os mecanismos de produção endógena da ureia ou de promoção dos demais mecanismos são de extrema importância para a importância in vitro e durante o período de jejum. Portanto, a ureia também pode ser endogenamente pela arginase in vitro, uma enzima altamente ativa do ciclo da ureia, codificada pelo gene rocF .A ureia orientada endogenamente também possui atividade concomitante de ácido in vitro. Em um estudo, descobri-se que os mutantes nocaute do rocF expressam maior suscetibilidade ao tratamento com ácido in vitro [ 41 ] Essa observação indica a importância da enzima arginase nas pesquisas da bactéria ao pH ácido in vitro e também pode ser importante para a lembrança in vivo caso haja nível adequado de uréia no local de colonização. A arginina, sendo um substrato da enzima arginase, pode proteger o H. pylori do efeito adverso da acidez, aumento do pH in vitro.A uréia (endógena e exógena) é hidrolisada pela urease, encontrada na produção de amônia (NH 3 ) e carbamato. O carbamato se decompôs espontaneamente para dar amônia (NH 3 ) e ácido carbônico. O ácido carbônico é dividido em CO 2 e H 2 O (figura 1) Tanto a amônia quanto o CO 2 participam da redução do pH. O amonio (NH 4 + ), uma forma protonada da Amônia neutraliza uma acidez fazer Estômago, desempenha hum papel Importante para Promover hum ambiente favorável para á Sobrevivência do H. pylori não Estômago [ 42 ]. No entanto, apesar do papel da vantagem de aumentar o ácido, o amônio produzido deve ser metabolizado ou efluxado porque sua presença dentro das células bacterianas é contraproducente para o objetivo de aumentar o pH enquanto mantém uma força motriz de prótons viável. Não se sabe como o NH 4 + sai rapidamente através da membrana interna, já que oH. pylori não tem os homólogos do NH 3 / NH 4 + conhecidosistema de transporte. No entanto, Miller e Maier [ 43 ] em 2014 demonstraram o papel das enzimas assimiladoras de amônio, glutamina sintetase (GS), glutamato desidrogenase (GDH) e as enzimas periplasmáticas de evolução de amônio glutaminase (Ggt) e asparaginase (AsnB) sem metabolismo e efluxo de NH 4 + . As enzimas assimiladoras GDH e GS convertem o NH 4 + em glutamato e glutamina, respectivamente. A glutamina pode se difundir para o espaço periplasmático ou pode ser posteriormente convertida em aspergina e difundida para o espaço periplasmático. No espaço periplasmático, glutamina e aspergina são convertidas em NH 4 +catalisado por Ggt e AsnB respectivamente e envolve uma hidrólise da ureia no interior da célula ou uma expulsão / assimilação do amónio, elaborando uma ligação entre o amónio derivado da ureia e a resistência aos ácidos mediada pela urease. Após sair da célula bacteriana, o NH 4 + neutraliza a acidez e cria um microambiente quase neutro para a sobrevivência do H. pylori (Figura 2)
Hidrólise da ureia pela urease. A urease decompõe a ureia para formar carbamato e NH 3 . O carbamato é posteriormente decomposto para produzir ácido carbônico e NH 3 . O ácido carbônico é decomposto espontaneamente em água para produzir H 2 O e CO 2 . Portanto, uma molécula de ureia após a hidrólise produz duas moléculas de amônia (NH 3 ) e uma molécula de dióxido de carbono (CO 2 ). O CO 2 e o NH 3 são desarmados para o periplasma, onde a anidrase carbônica α catalisa a quebra do CO 2 para produzir HCO 3 -e H + . OH + produzido combinado com NH 3 para produzir NH 4 + .
A metaloenzima urease requer níquel (Ni) para sua atividade. O Ni penetra lentamente na membrana externa através da porina (proteína da membrana externa) e entra ativamente através das proteínas FecA3 / FrpB4 ancoradas na membrana externa e atravessa a membrana interna através da NixA (proteína da membrana interna). No entanto, em pH ácido, mais Ni é necessário para o aumento da atividade da urease e para o transporte ativo de moléculas essenciais (Ni), o ExbD fornece energia para a membrana externa. A ureia entra na membrana externa através da porina e na membrana interna através da UreI (encontrada na membrana interna) que se abre na exposição ácida da bactéria.Produzida endogenamente pela arginase no ciclo da ureia (durante a áreas in vitro) e como moléculas de ureia inseridas exogenamente são hidrolisadas pela urease em amônia (NH 3 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) ArsR regula a expressão do agrupamento de genes da urease . A amônia (NH 3 ) é difundida e se liga ao próton (H + ) levando à neutralização do pH ácido. No entanto, o NH 3 também é convertido em amônio (NH 4 + ) dentro da célula (citoplasma e periplasma), que é tóxico para as bactérias. O NH 4 + citoplasmáticoé assimilado ao glutamato (GLT) pelo GDH e à glutamina (GLN) pelo GS. O GLN pode se difundir para o espaço periplasmático ou pode ser convertido em aspergina (ASN) pela GatCAB aminoacil-tRNA amidotransferase (GatCAB) e então pode se difundir para o espaço periplasmático. GLN e ASN se ligam à molécula de água e levaram à formação de NH 4 + e catalisado por Ggt e AsnB respectivamente. Finalmente, o NH 4 + sai para uma célula bacteriana e aumenta o pH que leva à bactéria em pH ácido.
Em resumo, o níquel, transporte mediado por NixA e NikR, atua como co-fator da enzima urease que catalisa a hidrólise da ureia, cuja entrada é potencializada na exposição ácida. O NH 4 + produzido é transportado para fora da célula bacteriana, criando um microambiente neutro.
Aclimatação ácida
O pH ácido do estômago dos mamíferos é importante para matar como substâncias prejudiciais que transitam para o intestino. No entanto, o H. pylori pode sobreviver ao ambiente gástrico ácido expressando alguns genes de tolerância ao ácido [ 44 ]. O CO 2 e o NH 3 obtidos pela hidrólise da uréia, se difundem para o espaço periplasmático e fornecem os dois principais braços da aclimatação ácida. O CO 2 no espaço periplasmático é convertido em bicarbonato (HCO 3 - ) e H + pela anidrase alfa-carbônica periplasmática. O HCO 3 -oferece um braço da aclimatação ácida mantendo o pH periplasmático próximo a 6,1. Os prótons (H + ) obtidos pela anidrase alfa-carbônica e inseridos exogenamente no espaço periplasmático são neutralizados por NH 3 [ 45 ]; outro braço de aclimatação com ácido. Portanto, tanto o NH 3 quanto o CO 2 obtido pela atividade da urease intracelular permite o mecanismo de aclimatação com ácido em H. pylori e manter podem o pH periplasmático em 6,1 em face de um pH externo abaixo de 2,5 [ 39 , 45 ]. No entanto, uma aclimatação ácida em H. pylorié um mecanismo multifatorial para a neutralização ácida efetiva e o H. pylori é capaz de regular a aclimatação ácida e outro grupo de genes sob pH ácido [ 46 ] Marcus et al. demonstraram o papel da proteína ExbD da membrana interna bacteriana sem mecanismo de aclimatação ácida [ 47 ]. ExbD, um produto do gene HP1340 na cepa 26695, é uma proteína da membrana interna e uma parte de um complexo de 3 proteínas (ExbB / ExbD / TonB) [ 48 ]. Após a exposição da bactéria ao pH ácido, ela precisa de mais uréia e produção de urease para ajudar a combater o efeito letal do pH ácido.O Complexo ExbB / EXBD / TonB ancorado à membrana interna transfere Energia para a membrana externa na forma de Mudanças conformacionais em Tonb PARA O Transporte Ativo de Moléculas Essenciais that São encontradas EM Pequenas quantidades sem ambiente, Como ferro e níquel [ 49 , 50 ] Recentemente , foi acentuado que o papel do ArsR e do ArsS funciona na aclimatação ácida. ArsR está na regulação da expressão do agrupamento do gene da urease, enquanto o ArsS está na regulação da transcrição do gene da urease e no recrutamento da proteína urease para a membrana citoplasmática para aumentar a aclimatação ao ácido durante a exposição aguda ao ácido.ArsR e ArsS atuam no meio dos mecanismos reguladores independentes de fosforilação e dependentes de fosforilação para impactar a aclimatação ácida e permitir a colonização gástrica [ 51 ]. Concluiu-se também que o arsS medeia ao ácido regulado pela regulação positiva da transcrição do arsS e por uma capacidade aumentada de detectar a mudança de pH no ambiente [ 52 ] A urease, catalisando a hidrólise da ureia em dióxido de carbono e amônia , também é crítica no desenvolvimento de doenças causadas por H. pylori [ 53 ]. Desta forma, H. pylori é capaz de manter um pH periplasmático quase neutro, o pH citoplasmático experimenta relativamente pequenas de seu pH ideal na acidez como se estivesse em um ambiente neutro (Figura 3) Portanto, tomando em massa, os dados mostram que a quebra da uréia, cuja entrada é aumentada por ExbD e UreI após a exposição ao ácido, produz CO 2 e NH 3 que fornecem as principais vias de aclimatação ácida para a neutralização da acidez no o espaço periplasmático onde o pH aumenta para 6,1.
A exposição das células bacterianas ao pH ácido abre o canal da ureia, a UreI e a ureia entram no citoplasma para serem hidrolisadas pela urease em NH 3 e CO 2 . Porém, as proteínas da membrana externa (porinas) precisam de energia para o transporte ativo de moléculas essenciais (uréia) que é fornecida pelo ExbD localizado na membrana interna na forma de complexo de três proteínas (ExbB / ExbD / TonB). ArsR e ArsS regulam a expressão do agrupamento do gene da urease e aumentam a atividade da urease em pH ácido forte. Amônia (NH 3 ) e dióxido de carbono (CO 2 ) se difundem para o espaço periplasmático. No espaço periplasmático, o CO 2 se liga à molécula de água para sintetizar HCO 3 - e H +catalisada por anidrase α-carbônica periplasmática. O HCO 3 - sintetizado atua como um forte tampão e pode manter o pH periplasmático em 6,1. Os prótons (H + ), entrando no periplasma e sintetizados pela anidrase α-carbônica, são neutralizados pelo NH 3 convertendo-se em NH 4 + e se difundindo para fora da membrana celular bacteriana.
Adaptação fisiológica de ácido (sobrevivência independente de urease) de H. pylori
Papel característico do muco e forma helicoidal das bactérias
Após o trânsito para o estômago, a sobrevivência em pH ácido é importante para as células de H. pylori durante os estágios iniciais da infecção gástrica antes da colonização do muco gástrico que fornece uma camada protetora contra o conteúdo ácido do estômago. H. pylori atravessa a camada de muco gástrico e começa a colonizar a mucosa gástrica aderindo ao epitélio gástrico onde os nutrientes necessários e a proteção do sistema imunológico do hospedeiro são obtidos [ 54 ]. A propriedade de hidrólise da ureia exibida pela enzima urease aumenta o pH no microambiente do muco e o modifica para menos gelatinoso, facilitando a movimentação da bactéria [ 55] A propriedade de viscoelasticidade da camada de muco é alta em pH fortemente ácido, enquanto diminui à medida que o pH gástrico aumenta e se torna gel como acima de pH 4,0. As ligações dissulfeto entre cadeias de glicoproteínas mucosas (mucinas) são reduzidas pelo sistema tiorredoxina encontrado em H. pylori que altera a microestrutura do muco que fornece ambiente favorável e motilidade através da camada de gel viscoelástico muco [ 56 , 57 ]. A forma helicoidal característica das bactérias também determina a capacidade de lidar e se adaptar a diferentes ambientes [ 58 ]. O rápido movimento da bactéria dentro da camada de muco menos ácida é facilitado por sua forma helicoidal, permitindo que a bactéria escape de pH extremamente baixo [ 59] As alterações na reticulação da camada determinante da célula, o peptidoglicano encontrado no espaço periplasmático da parede celular, demonstrou modificar a forma bacteriana. Em um estudo in vitro , os mutantes em forma de célula foram encontrados incapazes de colonizar de forma eficiente quando comparados com bactérias em formato helicoidal, apesar de possuírem motilidade semelhante ao tipo selvagem [ 60 ]. O papel da forma da célula na determinação do movimento celular bacteriano também foi elaborado em um estudo recente, onde 7–21% de redução na velocidade foi encontrada nos mutantes de determinação da forma helicoidal com morfologia de haste reta quando comparada com as bactérias de forma helicoidal em um ambiente viscoso [ 54] Em outro estudo, foi demonstrado que tanto a forma helicoidal quanto a motilidade da bactéria são necessárias para penetrar na camada de muco em um movimento semelhante a um saca-rolhas, a fim de colonizar o epitélio gástrico [ 61 ]. Portanto, o muco protege as bactérias do estresse ácido e a forma helicoidal das bactérias é importante, o que fornece a motilidade ativa do tipo parafuso de cortiça para nadar em direção ao ambiente de pH mais elevado.
Flagelos mediando o movimento
H. pylori normalmente possui cerca de 3 μm de comprimento, de dois a seis flagelos revestidos em um pólo (isto é, lofoticos) que permitem que as bactérias se movam em seu nicho ecológico [ 62 ]. Os flagelos são compostos por três elementos estruturais como os das bactérias entéricas: corpo basal, gancho e filamento. O filamento consiste em duas subunidades da proteína flagelina, FlaA mais abundante fica na região externa e a subunidade menor FlaB localiza-se na base do flagelo e ambas as proteínas são necessárias para a motilidade total [ 63 , 64 ]. Em um estudo realizado por Merrell et al., Descobriu-se que a exposição ao ácido pode ativar proteínas flagelares que levam a alterações aumentadas na motilidade de H. pylori, uma vez que uma porcentagem maior de células bacterianas expostas ao ácido exibiam motilidade e se moviam a velocidades significativamente mais altas [ 65 ]. Também foi demonstrado por Yoshiyama et al. esse motor flagelar é alimentado por uma força motriz de prótons em pH baixo e H. pylori pode nadar mais rápido em pH baixo [ 66 ]. O número de flagelos também parece desempenhar um papel importante para a velocidade da célula bacteriana durante o movimento. Em um estudo recente, as células com 4 flagelos mostraram 19% de aumento na velocidade quando comparadas com as células com 3 flagelos em ambiente viscoso [ 54 ]. Assim, H. pylori tomado por via oralpode mover-se rapidamente em direção à superfície epitelial por substâncias quimio-atrativas e evadir prontamente a periferia ácida da camada mucosa. O papel dos flagelos na fixação às células do hospedeiro e na sobrevivência foi avaliado em várias espécies bacterianas [ 67 - 69 ]. No entanto, em H. pylori, foi demonstrado que os mutantes da flagelina ( flaA e / ou flaB) e do gene regulador flagelar ( flbA ) aderiram bem às células gástricas [ 70 ]. Em outro estudo recente, Kao et al. usando o modelo experimental da cepa H. pylori J99 retratou que o gene regulador dos flagelos ( csrA ou rpoN) cepas mutantes mostraram diminuição da adesão bacteriana às células AGS [ 71 ]. Juntos, esses dados sugerem que, embora os flagelos não estejam envolvidos diretamente na ligação, os reguladores de genes relacionados aos flagelos envolvem a expressão de adesinas em H. pylori .
Atividade quimiotática
Alguns produtos químicos que são continuamente secretados das células epiteliais gástricas para o lúmen, como uréia [ 72 ], carbonato de sódio [ 73 ] e carbonato de potássio [ 74 ], servem como atrativos potentes para H. pylori em direção a pH mais alto. Apesar desses dados, pouco se sabe sobre o comportamento quimiotático de H. pylori em vários pH do estômago, variando de altamente ácido a pH 4,5–6,5, que é o nicho ecológico desta bactéria. Em um estudo recente conduzido por Tadjrobehkar e Abdollahi sobre o comportamento quimiotático de H. pylorimostraram que a atividade quimiotática máxima ocorreu em pH 5,5 a 6,5, mas nenhuma quimiotaxia foi encontrada em solução com pH 3 e concluíram que as respostas quimiotáticas de H. pylori foram severamente afetadas pela condição de pH [ 75 ]. Em H. pylori , o movimento suave na presença de atrativos químicos e aumento do comportamento de parada na presença de repelente é facilitado pela presença de quatro quimiorreceptores, TlpA, TlpB, TlpC e TlpD para detectar os produtos químicos encontrados no ambiente e o tufo de flagelo encontrado em um pólo medeia o movimento em resposta a quimio-atrativos [ 76 , 77] Os quimiorreceptores são proteínas transmembranares das quais a TlpB, que consiste em dois domínios, periplasmático e citoplasmático, é a mais importante para o comportamento quimiotático da bactéria que pertence à classe das proteínas de quimiotaxia aceitadoras de metila (MCPs) [ 78 , 79 ]. Croxen et al. em um estudo descobriu que mutantes nocaute tlpB eram defeituosos para táxis de pH e concluiu que o receptor TlpB é essencial para detectar o pH em H. pylori [ 80 ]. O domínio periplasmático que medeia a propriedade de detecção química é responsável por cerca de um terço do aminoácido total encontrado em TlpB que se liga à uréia e confere sua função de detecção de pH [ 79 ]. Portanto, por mecanismo quimiotático H. pylori detecta o pH ambiental e se dirige para o pH quase neutro que minimiza a exposição bacteriana ao ambiente ácido do estômago para sobreviver e colonizar por infecções persistentes.
Reparo recombinacional de danos ao DNA
O reparo do DNA é um processo fundamental em todas as bactérias de vida livre e patogênicas e atua como um dos mecanismos de defesa que permitem que as bactérias patogênicas sobrevivam em seus hospedeiros. Quebras de fita dupla (DSBs) ocorrem como resultado de uma variedade de agressões físicas ou químicas que modificam o DNA. Danos em um local de fita única, se não reparados imediatamente, levam a um DSB. Mais comumente, se uma bifurcação de replicação encontrar bases danificadas que não podem ser replicadas, a bifurcação pode entrar em colapso, levando a um DSB. A condição fisiológica encontrada no estômago freqüentemente causa estresse ácido em H. pylori, levando a danos no DNA. No entanto, H. pylori abriga o mecanismo de reparo de recombinação mediada por transformação que pode reparar o dano ao DNA causado por condições de estresse [ 81 ,82 ]. As bactérias podem reparar DNA danificado usando recombinação homóloga que envolve três etapas, etapas pré-sinápticas, sinápticas e pós-sinápticas. Na etapa pré-sináptica, ocorre a produção de DNA de fita simples revestido com a proteína RecA. A etapa sináptica envolve a troca de fitas e a união da molécula de DNA promovida pela proteína RecA. Na etapa pós-sináptica ocorre o priming da nova síntese de DNA. O reparo do DNA recombinante requer um grande número de proteínas entre as quais RecA é crítica na recombinação e reparo do DNA [ 83 ]. No modelo bacteriano bem estudado Escherichia coli ( E. coli) , um complexo de 3 enzimas; o RecBCD que medeia as atividades de helicase e nuclease inicia o reparo de DNA recombinante de DNA de fita dupla (dsDNA) [ 84] O RecBCD se liga à extremidade do DNA duplex danificada e a desenrola. Após o desenrolar, as duas fitas nascentes de DNA são degradadas até o reconhecimento da sequência específica (sequência Chi), as extremidades do DNA são ressecadas para formar uma saliência 3'-ssDNA que termina nas sequências Chi. A sequência de Chi (χ) (Chi = instigador de ponto ativo de cruzamento) é uma sequência de 8 nuleotídeos (5′GCTGGTGG-3 ′), ponto de acesso para recombinação homóloga [ 85 ]. No entanto, em H. pylori, o complexo de enzimas homólogas AddAB realiza a atividade de helicase e nuclease [ 86] Um estudo recente sugere que a sequência Chi após a ligação dentro do complexo enzimático AddAB sequestra a fita terminada em 3 'e evita a ação do domínio da nuclease AddA, resultando assim na atenuação da atividade da nuclease além da sequência Chi [ 87 , 88 ]. O sequestro da fita terminada em 3 'e o desenrolamento e degradação contínuos da fita terminada em 5' pelo domínio de nuclease AddB resulta na produção de uma longa saliência 3'-ssDNA. A saliência 3′-ssDNA atua como o substrato para o carregamento da proteína RecA para troca de fita [ 89] O carregamento da proteína RecA na saliência de ssDNA contendo Chi leva à formação do complexo de nucleoproteínas e promove a busca por sequências de DNA homólogas e invasão de fitas de DNA com o duplex doador homólogo. O DNA doador atua como um modelo para a síntese de DNA, resultando na formação de duas junções de Holliday que se resolvem para produzir produtos duplex intactos [ 90 ]. Assim, o papel do RecA é muito importante para a etapa inicial do reparo do DNA recombinacional. Da mesma forma, o papel da RecN, outra proteína envolvida no processo de recombinação do DNA, foi avaliada em condições de baixo pH, uma vez que os mutantes nocaute recN foram considerados altamente suscetíveis às condições de baixo pH [ 91 ]. Embora o mecanismo da proteína RecN no reparo recombinacional emH. pylori é desconhecido, foi demonstrado em E. coli que o recrutamento dependente de RecA de RecN para o dsDNA danificado que serve uma função de andaime facilita um papel crítico para a pesquisa de DNA de homologia por RecA. A falha no recrutamento de RecN para a fita danificada causa o acúmulo de cromossomos fragmentados [ 92 ].
Marsin et al. [ 93 ] identificaram um novo ortólogo RecO usando análise de bioinformática e sugeriram a presença da via RecRO no reparo de danos de dsDNA. Posteriormente, Wang et al. [ 94 ] demonstraram que a via RecRO não é responsável pelo reparo de danos de dsDNA causados pela mitomicina C (MMC) em H. pylori ; entretanto, as proteínas RecR e RecO foram consideradas responsáveis pelo reparo de danos causados pelo estresse ácido. O RecR e recO knockout mutantes eram incapazes de sobreviver a pH 3,0, enquanto que as estirpes de tipo selvagem, sobreviveram bem no estudo [ 94 ]. Em E. coli , além da via RecBCD; a via RecFOR (ou RecF) também pode reparar quebras de fita dupla [95 ]. Na via RecF, RecJ, uma exonuclease recombinacional se liga às extremidades 5 'do DNA danificado e começa a clivar a fita na direção a montante, criando uma saliência 3'. A proteína de ligação de fita simples (SSBP) se liga à saliência 3 '[ 96 ] e inibe a ligação da proteína RecA à saliência 3'. A proteína RecO facilita o deslocamento de SSBP da saliência 3 'e promove a ligação da proteína RecA [ 97 ]. O RecR, outro componente chave envolvido na reparação de danos por recombinação, medeia o carregamento de RecA na saliência 3 '[ 97 ]. Recentemente, Wang et al. elucidou o papel de hup, codificando uma proteína semelhante à histona ao suspender o tipo selvagem e o hupmutantes knockout em diferentes pH ácidos (pH 7,0, pH 5,0 e pH 3,0). Eles descobriram que a suspensão em pH 5,0 por 1 hora matou 90% dos mutantes hup, mas não causou nenhum efeito significativo na sobrevivência das cepas de tipo selvagem, enquanto 40% do tipo selvagem de H. pylori sobreviveu em pH 3,0 por 1 hora, enquanto mais de 98% dos mutantes hup foram mortos pelo mesmo tratamento. Assim, a proteína Hup do H. pylori tem um papel crítico na proteção do estresse ácido, pois a proteína Hup tem a capacidade de proteger fisicamente o DNA dos danos causados pelo estresse [ 98 ]. O mecanismo exato de como a proteína Hup envolve o reparo recombinacional do DNA danificado em H. pylori é desconhecido. No entanto, em E. colia histona homóloga como a proteína HU regula a expressão de genes envolvidos na respiração anaeróbica, estresse ácido e resposta a danos no DNA [ 99 , 100 ]. Portanto, tem sido sugerido que a proteína Hup protege fisicamente o DNA ou pode causar a expressão de genes que envolvem a resistência ao estresse. É necessário um estudo mais aprofundado para compreender; como a proteína Hup interage com outra proteína recombinacional no mecanismo de reparo do DNA. Outra proteína priming de replicação de DNA, PriA, de H. pylori, é um componente do sistema priming que inicia a síntese de DNA, e recentemente demonstrou desempenhar um papel essencial no reparo de DNA danificado por ácido e na colonização de células epiteliais. O priAmutantes nocaute foram incapazes de sobreviver em pH ácido e o nível de infecção foi muito menor quando comparado com as cepas do tipo selvagem [ 101 ]. O mecanismo dessa proteína no reparo do DNA recombinante devido ao estresse ácido em H. pylori também é desconhecido. No entanto, em um modelo bacteriano bem estudado de E. coli , o PriA é uma proteína chave de replicação de DNA que envolve os principais processos de replicação de DNA, recombinação, reparo de DNA danificado e reinício da iniciação da bifurcação de replicação em sítios de DNA danificados [ 102 - 104 ].
Em resumo, os dados acima mencionados indicam que a recombinação homóloga é um mecanismo importante que entra em ação após danos ao DNA de fita dupla causados por estresse ácido e oxidativo e envolve a reparação dos danos. O reparo de DNA mediado por RecA envolvendo pesquisa de homologia, além disso, envolve várias outras proteínas recombinacionais, como RecN, RecO, RecR, Hup e PriA no reparo de danos ao DNA por estresse ácido.
Proteína de ligação ao DNA
HP0119 (o número de HP vem do número de proteína da cepa 26695) é uma proteína hipotética semelhante à histona (HLP) encontrada em H. pylori . Seu papel na ligação ao DNA e tolerância ao estresse ácido foi investigado por Wang e Maier [ 105 ]. Em seu estudo, o tratamento em pH 5,0 e 3,0 por uma hora matou 90% e 95% dos mutantes nocaute de hp0119, respectivamente, mas o mesmo tratamento para H. pylori de tipo selvagem não afetou a sobrevivência em pH 5,0 e cerca de 40% das células foram morto em pH 3,0. Assim, os mutantes hp0119 eram suscetíveis ao estresse ácido, enquanto as cepas do tipo selvagem eram menos suscetíveis [ 105] Este estudo indica o papel da proteína HP0119 na proteção da bactéria em pH baixo. O mecanismo de HP0119 na proteção do estresse ácido é desconhecido e ainda precisa ser elucidado em H. pylori . No entanto, múltiplas funções de HP0119 foram propostas na sobrevivência ao estresse ácido. Ele pode possuir a capacidade de proteger fisicamente o DNA do estresse oxidativo e ácido, como a histona do Mycobacterium tuberculosis, como a proteína Lsr2, que protege o DNA do estresse gerado por intermediários reativos de oxigênio [ 106 ]. HP0119 também envolve o aumento da expressão das enzimas que auxiliam na sobrevivência do H. pylori [ 105 ]. Também pode agir como Salmonella entericahistona como a proteína HU que controla três regulons que coordenam a virulência, mantém a sobrevivência no estresse e mantém a fisiologia celular [ 107 ]. Portanto, a proteína de ligação ao DNA HP0119 pode proteger as bactérias do estresse ácido de várias maneiras, embora o mecanismo subjacente exato não seja conhecido.
Produção independente de amônia urease
A infecção por H. pylori é potencializada pela produção de amônia, que é de grande importância como fonte de nitrogênio e neutralização da acidez gástrica. A urease, encontrada em abundância no H. pylori, é essencial para a produção de amônia a partir da uréia e sua sobrevivência na condição ácida [ 108 ]. Foi sugerido que a grande quantidade de amônia produzida por H. pylori pode causar danos aos tecidos durante a colonização e a administração de amônia a longo prazo induz atrofia da mucosa gástrica em ratos [ 109] As amidas alifáticas de cadeia curta podem ser utilizadas por algumas bactérias como fonte de nitrogênio para o crescimento, pois possuem a capacidade de hidrolisar as amidas em amônia e o ácido orgânico correspondente, utilizando uma amidase alifática. Para produção de amônia, além da urease; H. pylori possui duas amidases alifáticas e aspartase. AmiE, uma amidase clássica [ 110 ] e AmiF, um novo tipo de formamidase, que foi detectada quando a análise do genoma completo foi sequenciada [ 111 ]. Além dessas amidases, também houve aumento da expressão de aspA , um gene que codifica aspartase in vivo [ 112 ]. Em outro estudo, foi ilustrado que essas amidases alifáticas são encontradas no Helicobacterespécies capazes de colonizar o epitélio do estômago [ 113 ].
Proteína histidina quinase
O H. pylori encontra uma variedade de condições ácidas no estômago humano e a sobrevivência no pH ácido é mediada pela regulação da expressão do gene bacteriano em resposta ao pH. A detecção e a resposta aos sinais ambientais requerem um sistema de transdução de sinal de dois componentes (TCSTS) composto por um sensor de histidina quinase e um regulador de resposta [ 114 , 115 ]. Três proteínas histidina quinase ArsS, AtoS (FlgS, FleS) e CrdS [ 116 - 118 ] também designadas como HP0164 / HP0165, HP0244 e HP1364 ou JHP0151, JHP0229 e JHP1282 são codificadas por H. pylorigenoma, respectivamente (o número JHP vem do número da proteína da cepa J99). A histidina quinase CrdS é uma cepa específica que é necessária para crescer a pH 5,0 na cepa J99 [ 41 ]. Em um estudo, as cepas mutantes individuais do gene da histidina quinase ( hp0165, hp0244 e hp1364 ) foram defeituosas para colonizar o estômago do camundongo [ 119 ]. Também foi relatado que a regulação positiva da transcrição de três genes ( hp0119, hp1432 e ureA ) em pH ácido era dependente de HP0165, pois a expressão foi encontrada em H. pylori de tipo selvagem, mas não em mutantes hp0165 isogênicos, sugerindo o papel da histidina quinase HP0165 como sensor de ácido [ 117] Recentemente, Loh e Cover também relataram o papel das histidina quinases HP0165 e HP1364 na expressão de vários outros genes, incluindo aqueles que codificam urease, amidase (HP0294) e formamidase (HP1238) para resistência a ácidos em H. pylori [ 120 ]. Todas essas enzimas estão envolvidas na geração de amônia e provavelmente desempenham um papel importante na resistência aos ácidos [ 35 , 121 , 122 ]. Marcus et al. [ 123 ] demonstraram que, durante a exposição aguda ao ácido, o ArsS estava envolvido no recrutamento da proteína urease para a membrana interna para aumentar a aclimatação com ácido, além de seu papel como a transcrição do gene da urease, conforme descrito na aclimatação com ácido (Figura 3)
Em resumo, as proteínas histidina quinase que regulam a expressão de vários outros genes mantêm a vantagem de sobrevivência do H. pylori no estresse ácido.
Regulador de captação férrica (Fur)
O H. pylori está equipado com um repertório de genes reguladores de resposta capaz de regular a expressão gênica em resposta às mudanças ambientais, como acontece com muitos outros organismos [ 124 ]. As proteínas regulatórias envolvidas na regulação da urease, amidase e formamidase são codificadas por dois genes em H. pylori ; o HP1027 ( fur ) que codifica o regulador Fur, que medeia a regulação responsiva ao ferro de amidases [ 122 ] e o HP1338 ( nikR ) que codifica o regulador NikR; que medeia a expressão de urease responsiva ao níquel [ 34 , 125 ]. Fur é uma proteína reguladora mais conhecida para a regulação de um sistema complicado que controla a absorção e armazenamento de ferro na célula bacteriana [ 126, 127 ]. Este sistema regulatório é realizado quando Fur se liga à região promotora conhecida como Fur box e regula a expressão de genes reguladores Fur [ 128 ]. Fur também regula a expressão gênica em resposta a baixo pH, embora o mecanismo exato não seja bem compreendido [ 121 , 122 , 129 ]. No entanto, o papel essencial de Fur na adaptação de pH ácido pode estar parcialmente ligado à regulação de amiE e amiF , as amidases que degradam as amidas para produzir amônia [ 122] Além disso, o papel crítico de Fur sob estresse ácido pode estar provavelmente ligado ao NikR, que regula diretamente os oligoelementos como a disponibilidade de níquel, também pode regular a disponibilidade de ferro na célula e a expressão de Fur na resposta ácida [ 33 , 34 ] . De fato, a adaptação ao estresse ácido em H. pylori é um processo complexo mediado por mais de uma proteína reguladora. Em um estudo conduzido por Merrell et al. [ 65 ] em um modelo experimental de H. pylori 26695, de 93 genes, 41 foram regulados de forma dependente de Fur e 23 genes foram identificados tanto em ácido quanto em dependente de Fur. Bury-Mone et al. [ 33] também identificou 101 genes que mostraram expressão alterada durante o crescimento de H. pylori em pH ácido. Destes 101 genes, 36 genes mostraram ser regulados por NikR e / ou Fur para mudanças dependentes do pH na expressão gênica.
Pêlo desempenha um papel importante na resistência a ácidos de H. pylori independente da urease [ 121 , 127 ] e independente de seu papel na aquisição de ferro [ 121 ]. Gancz et al. [ 129 ] usando um modelo de gerbil da Mongólia demonstrou que, embora um mutante de pele seja capaz de colonizar a mucosa gástrica se uma grande dose infecciosa for administrada, ele o faz de maneira ineficiente no estágio inicial da colonização. O ID50 oral para a cepa mutante de pele também foi 100 vezes maior do que para a cepa do tipo selvagem. O defeito de colonização in vivo da pelecepas mutantes podem ser provavelmente explicadas pelo fato de que Fur modula a expressão e mudanças na transcrição em resposta ao estresse ácido de um grande número de genes. No entanto, o papel de Fur é mais importante na fase inicial da colonização. Durante as etapas iniciais, as bactérias são desafiadas a se adaptar a um novo ambiente que requer mudanças na expressão gênica para garantir o rápido acúmulo no nicho ácido gástrico. Ficou evidente que a ligeira diminuição na colonização do mutante de pele em pontos de tempo iniciais sugere que a pele é essencial para os estágios iniciais de colonização [ 129 ]. Em outro experimento in vivo por Miles et al. [ 130] usando modelos de gerbilo da Mongólia, confirmou o papel de Fur durante os primeiros estágios de estabelecimentos de infecção, onde gerbilos foram infectados pela primeira vez com os mutantes nocaute de pele e, posteriormente, superinfetados com as cepas de tipo selvagem 1, 3, 7, 14 e 28 dias após a infecção inicial. Os mutantes de pele foram eficientemente substituídos pelas cepas do tipo selvagem durante a primeira semana de infecção, mas essa capacidade diminuiu progressivamente com o tempo. No experimento inverso, os mutantes de pele foram incapazes de deslocar as cepas do tipo selvagem em qualquer momento testado. Quando co-infectados com mutantes de pele e cepas de tipo selvagem e monitorados a colonização, um defeito de colonização de 10 e 100 vezes foi encontrado no dia 1 e 3, respectivamente [ 130] Assim, o Fur desempenha um papel importante na regulação e expressão de alguns genes em resposta ao estresse ácido, o que proporciona vantagem de sobrevivência em ambiente ácido. Fur também envolve a colonização de H. pylori durante o estágio inicial de colonização.
Papel de outros fatores de virulência na tolerância ao ácido
Gene A associado a citotoxina ( cagA )
Muitos fatores de virulência foram descritos em associação com diferentes desfechos clínicos de infecções por H. pylori . CagA é uma onco-proteína e um dos fatores de virulência mais amplamente estudados [ 131 ]. Muitos estudos desde a última década mostraram que após a secreção, o CagA é injetado nas células epiteliais alvo via sistema secretor tipo IV (T4SS) codificado pelo cag PAI [ 132 ]. Depois de entrar nas células hospedeiras, a fosforilação da proteína CagA sofre em resíduos de tirosina específicos presentes em motivos Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (EPIYA) encontrados no terminal C da proteína e levou à patogenicidade mediada por CagA [ 133 , 134] No entanto, este fator de virulência apesar do papel na patogenicidade também envolve na suscetibilidade aos ácidos, embora o mecanismo ainda não seja conhecido (mesa 2) Karita e Blaser relataram pela primeira vez que as cepas cagA- positivas pré-expostas a pH 6,0 por 48 horas eram mais suscetíveis à reexposição a pH 3,0 do que as cepas cagA- negativas [ 135 ]. Posteriormente, também descobrimos que as cepas de H. pylori com 5 repetições EPIYA foram mais suscetíveis a pH 3,0 do que as cepas com 4 ou menos repetições EPIYA usando cepas do tipo Western [ 136 ]. Atualmente, as sequências das regiões de repetição EPIYA foram anotadas de acordo com os segmentos (20-50 aminoácidos) que flanqueiam os motivos EPIYA (ou seja, segmentos EPIYA-A, B, C ou D; C é específico para cepas do tipo Western e D é específico para cepas do Leste Asiático) [ 137] Portanto, nosso estudo anterior indicou que as cepas do tipo Western carregando o motivo 2 ou menos EPIYA-C são mais toleráveis ao ácido em comparação com as cepas carregando o motivo 3 EPIYA-C e este fenômeno pode ser vantajoso para a sobrevivência em ambiente ácido gástrico para cepas possuindo Cepas do tipo CagA ABC e ABCC. Kalaf et al. relataram recentemente que cepas contendo 2 ou mais EPIYA-C causaram infecção em pacientes com idade média mais elevada, em vez de pacientes com idade precoce [ 138] Os dados in vivo apoiam nossos dados anteriores de que os pacientes mais velhos devem produzir menos quantidade de ácido gástrico do que o grupo de idade precoce. Em resumo, as cepas CagA negativas são mais resistentes ao ácido do que as positivas e as cepas Western com menos número de motivos EPIYA-C são mais resistentes ao ácido do que cepas com mais número de motivos EPIYA-C.
mesa 2
Fatores de virulência envolvidos na tolerância ao ácido
| Fatores de virulência | Papel dos fatores de virulência | Referências |
|---|---|---|
| cagA | As cepas cagA- negativas foram mais resistentes a pH baixo do que as cepas cagA- positivas. As cepas com 2 ou menos repetições de EPIYA-C foram mais resistentes ao ácido | 135 136 , 138 |
| dupA | cepas dupA- positivas possuem mais capacidade de resistência a ácido do que cepas dupA- negativas | 139 - 141 |
Papel do gene promotor de úlcera duodenal ( dupA )
O gene promotor da úlcera duodenal ( dupA ) está localizado na região de plasticidade do genoma de H. pylori . Descrevemos primeiro o papel do gene; um gene que abrange tanto jhp0917 e jhp0918 chamados dupA foi associado com um resultado clínico específico [ 139 ]. A prevalência desse gene foi significativamente maior em cepas de pacientes com úlcera duodenal do que nas de gastrite ou pacientes com câncer gástrico. Também relatamos o papel do dupA na sobrevivência do ácido, embora o mecanismo ainda seja desconhecido. Nós pré- expusemos o dupAmutantes deletados e cepas de tipo selvagem em pH 6,0 por 24 horas e subsequentemente reexpostas a pH 3,0 por 20 minutos e descobriram que as cepas deletadas de dupA eram mais suscetíveis a pH 3,0 do que cepas de tipo selvagem [ 140 ]. Além disso, o papel do dupA na tolerância ao choque ácido também foi confirmado por outros estudos. Em um estudo, Imagawa et al. [ 140 ] isolaram cepas dupA positivas de pacientes com secreção de ácido gástrico significativamente maior e cepas dupA negativas de pacientes com baixa secreção de ácido gástrico. Em outro estudo de Abadi et al. [ 141 ], 12 dupA positivo e 20 dupAcepas negativas de pacientes com gastrite foram submetidas a uma faixa de pH de 3,0 a 7,0. Todas as cepas dupA positivas foram capazes de crescer bem em pH 4,0 e 33,3% das cepas cresceram em pH 3,0. Em contraste, apenas 40% e 10% das cepas dupA negativas foram capazes de crescer em pH 4,0 e 3,0, respectivamente. Os relatos desses estudos indicam a importância do dupA na sobrevivência do organismo em pH ácido gástrico.
Conclusões
Dadas as informações acima compiladas, sugerem que o H. pylori está bem habituado por seu nicho ecológico de acidez gástrica em pH abaixo de 3,0 para causar infecções persistentes. O mecanismo de adaptação da bactéria aos efeitos adversos do pH ácido é um mecanismo complexo que envolve diversos fatores, como fatores bacterianos (proteínas, enzimas, forma e flagelos) e fatores ambientais (uréia, muco e ácido). No entanto, o mecanismo exato de vários fatores envolvidos na tolerância ao ácido ainda permanece sem solução e exige extenso estudo para avaliar o papel exato na sobrevivência do ácido.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado em parte por doações do National Institutes of Health (DK62813) e do Grants-in-Aid for Scientific Research do Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia (MEXT) do Japão (24406015, 24659200 , 25293104, 26640114 e 15H02657) (YY). Também foi apoiado pelo Programa Institucional para Visitas de Jovens Pesquisadores no Exterior (YY) da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS), os Fundos Estratégicos para a Promoção da Ciência e Tecnologia da Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST) (YY). SA é um estudante de doutorado apoiado pelo Programa de Bolsas de Estudo do Governo Japonês (Monbukagakusho: MEXT)
Fonte do texto em inglês: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5851894/
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