AJCann/FlickrCandida albicansAJCann/Flickr
Alterações genéticas observadas em amostras clínicas do fungo Candida albicans, responsável por infecções graves em seres humanos com sistema imunológico debilitado, sobretudo de pacientes internados em unidades de terapia intensiva, podem determinar a região no mundo onde o fungo se originou, segundo estudo publicado na versão on-line da revista Infection, Genetics and Evolution.
A C. albicans está entre os milhares de micro-organismos que vivem em nosso corpo e é o agente causador da candidíase. Por conta disso, o local em que ele é isolado nem sempre corresponde à região geográfica em que aquela cepa surgiu. Assim, a identificação de suas linhagens pode ajudar a responder se, em um surto de infecção hospitalar por C. albicans, a infecção é causada pela população do fungo presente na microbiota do paciente ou do ambiente hospitalar – o que pode gerar sérias implicações epidemiológicas.
No estudo, financiado pela FAPESP, pesquisadores do Laboratório de Genômica Evolutiva e Biocomplexidade da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) sequenciaram o genoma da mitocôndria (organela responsável pela respiração celular) de dois isolados clínicos do fungo e os compararam com o de amostras de referência. Ao fazerem isso, verificaram que algumas variações específicas encontradas em regiões do DNA que não codificam proteína (conhecidas como regiões intergênicas) são características do local de origem do fungo.
“Optamos pelo DNA mitocondrial porque ele evolui muito mais rápido do que os genes que estão no DNA do núcleo das células. Isso se dá pelo fato de a mitocôndria não ter um sistema eficiente de reparo de mutações durante o processo de replicação de seu DNA, enquanto no DNA celular esse reparo se dá automaticamente”, explica o biólogo Marcelo Briones, um dos autores do estudo. Assim, de acordo com o pesquisador, as mutações se acumulam com mais frequência no DNA mitocondrial do que as que ocorrem no núcleo celular.
Nos experimentos, os pesquisadores identificaram as mutações acumuladas nas três regiões intergênicas do material genético das duas amostras e as compararam com as mutações de 18 isolados clínicos obtidos de pacientes infectados do Brasil, Argentina, Colômbia, Equador, Venezuela e Estados Unidos. Concluíram que a sequência do DNA mitocondrial do fungo possibilita diferenciar uma linhagem da outra de acordo com a região geográfica de origem, já que cada uma delas apresentou diferentes tamanhos e patrões de mutações. “Um dos grupos contém um padrão mutacional observado em amostras argentinas que exclui as outras amostras”, explica Briones. De acordo com o biólogo, esse mecanismo pode ser usado na identificação de linhagens do fungo.
Anos atrás, o grupo de Briones já havia sequenciado os genes do DNA mitocondrial da C. glabrata – outro fungo, também perigoso e oportunista, que ataca principalmente pacientes portadores do vírus HIV – a fim de diferenciar linhagens e, a partir daí, determinar sua origem geográfica. Dessa vez, os pesquisadores verificaram que as regiões intergênicas da C. albicans evoluíam neutramente, isto é, sem qualquer influência da seleção natural.
“Ao olharmos para mutações neutras mitocondriais, estamos o mais próximo possível da taxa máxima de mutações observáveis entre duas linhagens. Acredito que isso possa ser o mais próximo que se possa chegar, hoje, de um marcador ideal para a diferenciação de linhagens muito próximas desses organismos”, conclui Briones. De acordo com os pesquisadores, é fundamental agora estender esse estudo a um grande número de linhagens e cepas de várias regiões do mundo a fim de verificar o quanto esse padrão tem robustez e coerência.
Projeto
Candidíase hematogênica: uma abordagem multidisciplinar para o aprimoramento de ferramentas diagnósticas e caracterização de biomarcadores relacionados ao seu prognóstico – n° 2007/08575-1. Modalidade: Projeto Temático. Coordenador: Arnaldo Lopes Colombo (Unifesp). Investimento: 885.935,01 (FAPESP)
Artigo científico
BARTELLI, T. F. et al. Intraspecific Comparative Genomics of Candida albicans Mitochondria Reveals Non-Coding Regions Under Neutral Evolution. Infection, Genetics and Evolution. v. 14, p.302-312. 2013. (Mestrado)
