INTERAÇÕES ENTRE SISTEMA CRISPR-CAS, PROTEÍNAS ANTI-CRISPR E PROFAGOS NA MODULAÇÃO DA VIRULÊNCIA E RESISTÊNCIA ANTIMICROBIANA EM ISOLADOS CLÍNICOS DE PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Pseudomonas aeruginosa; CRISPR-Cas; Anti-CRISPR; Profagos; Resistência Antimicrobiana; Virulência
A resistência antimicrobiana representa um dos principais desafios contemporâneos para a saúde pública mundial, especialmente diante da emergência de cepas bacterianas multirresistentes associadas a infecções hospitalares. Nesse contexto, Pseudomonas aeruginosa destaca-se pela elevada plasticidade genômica, capacidade adaptativa e versatilidade metabólica, características que favorecem a aquisição de determinantes de resistência e fatores de virulência. A interação dessa espécie com elementos genéticos móveis, como bacteriófagos, exerce papel fundamental em sua evolução e adaptação. Dentre os mecanismos de defesa bacterianos contra esses elementos, o sistema CRISPR-Cas atua como uma imunidade adaptativa contra materiais genéticos invasores, enquanto proteínas anti-CRISPR, codificadas por fagos, permitem que fagos e outros elementos móveis contornem essa barreira imunológica. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo investigar as interações entre o sistema CRISPR-Cas, proteínas anti-CRISPR e profagos na modulação da virulência, resistência antimicrobiana e expressão gênica em isolados clínicos de P. aeruginosa. Para isso, foram integradas abordagens genômicas, filogenéticas, fenotípicas e funcionais, organizadas em dois capítulos. No primeiro capítulo, foram analisadas a distribuição filogenética de genes anti-CRISPR e suas associações com genes de resistência antimicrobiana e fatores de virulência em isolados clínicos de P. aeruginosa. Além disso, foram avaliados os perfis de susceptibilidade antimicrobiana e a expressão relativa de genes anti-CRISPR sob diferentes condições nutricionais. Os resultados evidenciaram associações entre a presença de genes anti-CRISPR, perfis específicos de resistência e diferenças na frequência de genes relacionados à virulência, sugerindo possível influência desses elementos na adaptação bacteriana e no potencial patogênico dos isolados. No segundo capítulo, foi realizada a caracterização genética e funcional de um profago encontrado em isolados clínicos de P. aeruginosa, explorando suas interações com o sistema CRISPR-Cas. Foram avaliadas a produção e morfologia de partículas fágicas, bem como a expressão de genes estruturais do profago, genes anti-CRISPR e do gene cas3 sob diferentes condições de cultivo e estresse. Os resultados demonstraram alterações na dinâmica de expressão gênica e na indução de partículas fágicas em resposta às condições analisadas, reforçando a complexidade das interações entre profagos e sistemas CRISPR-Cas. Em conjunto, os achados deste estudo contribuem para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na adaptação, persistência e evolução de P. aeruginosa, além de fornecer subsídios para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas baseadas em fagoterapia e ferramentas derivadas de sistemas CRISPR-Cas