Vibrio cholerae: organismo modelo para estudar Patogênese Bacteriana - Entrevista

Sou Es. No MindUP, estudamos a biologia de patógenos humanos em ambientes não hospedeiros. Muitos patógenos humanos, após saírem de seu hospedeiro humano, precisam sobreviver no ambiente antes de infectar outro hospedeiro. Assim, nosso objetivo é compreender melhor os processos que controlam a sobrevivência de patógenos humanos no ambiente.

E nosso objetivo é compreender melhor a dinâmica de transmissão de agentes infecciosos. Assim, estamos utilizando Vibrio cholerae, o agente causador da diarreia e da doença cólera, como organismo modelo. Vibrio cholerae é um patógeno humano facultativo e possui um ciclo de vida aquático.

Portanto, isso nos oferece uma excelente oportunidade para estudar a sobrevivência de patógenos humanos em um ambiente natural. Existem muitas ferramentas para estudar este organismo. Seu genoma está completamente sequenciado e existem microarranjos representando todos os genes do genoma.

Além disso, existem muitas ferramentas que permitem manipular o genoma deste organismo. Meu programa de pesquisa aproveita essas ferramentas e as integra para estudar o ciclo de vida aquático da cólera. Assim, em nossos experimentos, tentamos simular os ambientes aquáticos nos quais esse organismo vive.

Em seguida, gostaríamos de saber como este organismo percebe flutuações em seu ambiente em relação à carga de nutrientes, temperatura, salinidade ou outros estressores biológicos, como páginas e tzo? Em ambientes aquáticos, o *Vibrio cholerae* é encontrado tanto em forma livre quanto em forma aderida à superfície. As formas aderidas à superfície são conhecidas como biofilmes, que são simplesmente compostos por microrganismos e suas substâncias extrapolicarbônicas, que podem incluir exopolissacarídeos, proteínas e, às vezes, DNA.

E essa matriz atua como uma cola e mantém o organismo unido. Quando cultivados no modo de biofilme, esses organismos são na verdade resistentes a parâmetros flutuantes de seus ambientes e podem ser melhor protegidos, por exemplo, contra fagos e proteasomas em provação. E esses são fatores que controlam a abundância de microrganismos no ambiente.

Alguns dos avanços tecnológicos recentes que nos auxiliaram em nossos estudos são a conclusão da sequência genômica do organismo e o desenvolvimento da tecnologia de micromatriz. Utilizando essas tecnologias, podemos determinar, em nível de genoma completo, como este organismo responde a grandes flutuações em seu ambiente, como privação de nutrientes ou alterações na temperatura. Um de nossos principais objetivos é integrar nossos estudos de expressão em genoma completo à análise de redes.

Portanto, gostaríamos de identificar a rede reguladora genética que controla a resposta a parâmetros ambientais flutuantes. Gostaríamos de ser capazes de modelar o comportamento do organismo no ambiente. Além disso, ainda não sabemos, no ambiente, com quais organismos o Vibra Cide interage.

Não sabemos muito sobre a ecologia deste organismo, nem tampouco conhecemos a relevância dos genes e processos que identificamos como importantes para a sobrevivência deste organismo em laboratório no mundo real. Também não sabemos se os genes que identificamos são expressos quando *Vibrio cholerae* está presente no ambiente natural. Além disso, gostaríamos de poder identificar e cultivar organismos com os quais *Vibrio coralliilyticus* interage, pois, no ambiente, *Vibrio coralliilyticus* faz parte de uma comunidade microbiana complexa.

Portanto, acho que compreender a biologia do Vibrio coralliilyticus em seu ambiente natural seria um desafio e é fundamental para entendermos a biologia do organismo. Nos próximos cinco anos, espero que sejamos capazes de caracterizar melhor os componentes de polissacarídeo OP dos biofilmes. Por exemplo, no Vibrio cholerae, ainda não conhecemos a estrutura do polissacarídeo OP que mantém as células unidas.

Também não conhecemos todos os componentes das métricas de biofilme. Eventualmente, acho que seria ótimo poder quantificar componentes das métricas de biofilme em biofilmes naturais desses organismos. Penso que outro grande desafio é estudar, ser OC no ambiente natural.

E espero que possamos aproveitar os estudos genômicos comparativos e combinar o perfil de expressão genômica completa com a genômica comparativa para entender melhor a evolução do IBR cólera como patógeno.