Research on Biomedical Engineering
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Original Article

Marcação de Corynebacterium diphtheriae com Tecnécio-99m e avaliação da capacidade de ligação à fibronectina de plasma humano

Technetium-99m labeling and fibronectin binding ability of Corynebacterium diphtheriae

Souza, S.M.S.; Nagao, P.E.; Bernardo-Filho, M.; Pereira, G.A.; Napoleão, F.; Andrade, A.F.B.; Hirata Junior, R.; Mattos-Guaraldi, A.L.

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Resumo

O uso de radionuclídeos permitiu avanços em áreas de conheci mento clínico e científico. Diversas células e moléculas foram marcadas com o nuclídeo Technetium-99m (99mTc). O cloreto de estanho (SnCl 2 ) exerce significativa influência no processo de marcação e na estabilidade do radiotraçador 99mTc. O risco de pandemia de difteria intensificou o interesse relativo aos fatores de virulência do Corynebacterium diphtheriae. Hemaglutininas e resíduos de açúcar expostos na superfície bacteriana parecem contribuir para a aderência do bacilo diftérico a substratos diver sos. Entretanto, os aspectos moleculares do mecanismo de aderência ainda não foram totalmente esclarecidos. A aderência de di versos patógenos aos tecidos de mamíferos pode ser mediada por moléculas de fibronectina (FN) encontradas nos fluídos orgâni cos, matriz de tecidos conjuntivos, e nas superfícies celulares. No presente estudo foi avaliada a eficiência de marcação do C. diphtheriae pelo 99mTc e a capacidade de interação com FN plasmática humana. Ensaios de viabilidade e filamentação celu lar foram realizados para investigar os efeitos adversos do íon estanho. O efeito bactericida foi proporcional a dose utilizada de SnCl 2 . A indução de filamentação celular só ocorreu nos ensaios realizados com concentrações de SnCl 2 > 110 µg/ml. A amostra 241 marcada com 99mTc foi capaz d’e aderir mais avidamente às lamínulas de vidro recobertas com 20 µg/ml FN (P=0.0037) do que com albumina de soro bovino. A capacidade de aderência a FN plasmática da amostra 241 fermentadora de sacarose de C. diphtheriae (8.9% + 2.6) foi significativamente menor (P= 0.0139) quando comparado com a da amostra Staphylococcus aureus Cowan I (34.1% + 1.2). A marcação bacteriana pelo 99mTc pode ser utilizada como ferramenta adicional nos ensaios de interação do C. diphtheriae com moléculas receptoras humanas como a FN, que atuam como organizadores biológicos capazes de permitir a fixação bacteriana em determinados sítios e orientar a disseminação pelos tecidos do hospedeiro.cia ainda não foram totalmente esclarecidos. A aderência de di versos patógenos aos tecidos de mamíferos pode ser mediada por moléculas de fibronectina (FN) encontradas nos fluídos orgâni cos, matriz de tecidos conjuntivos, e nas superfícies celulares. No presente estudo foi avaliada a eficiência de marcação do C. diphtheriae pelo 99mTc e a capacidade de interação com FN plasmática humana. Ensaios de viabilidade e filamentação celu lar foram realizados para investigar os efeitos adversos do íon estanho. O efeito bactericida foi proporcional a dose utilizada de SnCl 2 . A indução de filamentação celular só ocorreu nos ensaios realizados com concentrações de SnCl 2 > 110 µg/ml. A amostra 241 marcada com 99mTc foi capaz d’e aderir mais avidamente às lamínulas de vidro recobertas com 20 µg/ml FN (P=0.0037) do que com albumina de soro bovino. A capacidade de aderência a FN plasmática da amostra 241 fermentadora de sacarose de C. diphtheriae (8.9% + 2.6) foi significativamente menor (P= 0.0139) quando comparado com a da amostra Staphylococcus aureus Cowan I (34.1% + 1.2). A marcação bacteriana pelo 99mTc pode ser utilizada como ferramenta adicional nos ensaios de interação do C. diphtheriae com moléculas receptoras humanas como a FN, que atuam como organizadores biológicos capazes de permitir a fixação bacteriana em determinados sítios e orientar a disseminação pelos tecidos do hospedeiro.

Palavras-chave

Corynebacterium diphtheriae, Cloreto estanoso, Fibronectina de plasma humano, Marcação bacteriana, Tecnécio.

Abstract

The use of radionuclides has permitted advances in areas of clinical and scientific knowledge. Several molecules and cells have been labelled with Technetium-99m (99mTc). The stannous chloride (SnCl 2 ) has a significant influence on the labeling and stability of 99mTc radiotracers. The frequent risk of diphtheria epidemics has intensified interest in the virulence factors of Corynebacterium diphtheriae. Although studies have looked at potential adhesins including haemagglutinins and exposed sugar residues, the molecular basis of mechanisms of adherence remains unclear. Adherence of pathogens to mammalian tissues may be mediated by fibronectin (FN) found in body fluids, matrix of connective tissues, and cell surfaces. In the present study we evaluated the binding ability to human plasma FN by 99mTc labeled-C.diphtheriae. Due to adverse effects of stannous ions, microorganisms were submitted to survival and filamentation induction assays. Data showed a dose dependent susceptibility to SnCl 2 bactericidal effects. Cell filamentation was observed for concentrations of SnCl 2 > 110 µg/ml. Adherence levels of 99mTc labelled 241 strain to coverslips coated with 20 µg/ml FN were higher (P = 0.0037) than coated with bovine serum albumin. FN binding by the sucrose fermenting 241 C. diphtheriae strain (8.9% + 2.6) was significantly lower (P=0.0139) than Staphylococcus aureus Cowan I strain (34.1% + 1.2). Therefore, bacterial 99mTc labeling represents an additional tool that may contribute to the comprehension of C. diphtheriae interactions with host receptors such as FN that act as biological organizers by holding bacterial cells in position and guiding their migration.

Keywords

Corynebacterium diphtheriae, Human plasma Fibronectin, Microbial Labeling, Stannous Chloride, Technetium.
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