Investigação de genes de virulência e relação clonal de isolados de Klebsiella pneumoniae portadoras do gene blaNDM provenientes de colonização e infecção de um hospital público do Recife-PE

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: ALVES, Weverton de Oliveira
Orientador(a): LOPES, Ana Catarina de Souza
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Medicina Tropical
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40761
Resumo: SCAVUZZI, Alexsandra Maria Lima, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: LIMA, Alexsandra Mariá da Silva
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Sendo o seu principal mecanismo a produção de β- lactamases mediadas por plasmídeos conjugativos. Somado a isto, a expressão de determinantes de virulência nestas bactérias facilita o estabelecimento da infecção no paciente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar o perfil genético de virulência de isolados Multi-Droga Resistente (MDR) de K. pneumoniae portadores do gene blaNDM, provenientes de colonização e infecção, e analisar a disseminação clonal desses isolados provenientes de um hospital público do Recife-PE. Foram analisados 20 isolados de K. pneumoniae resistentes a um ou mais carbapenêmicos, dentre os quais, 10 eram provenientes de infecção (sangue e urina) e 10 foram provenientes de colonização (swab retal). Os isolados foram submetidos à pesquisa de genes de resistência (blaKPC e blaNDM) e genes de virulência (cps, magA, rmpA, wabG, fimH, mrkD, entB e irp2) por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), seguido da purificação e sequenciamento dos amplicons. Adicionalmente, foi realizada a ERIC-PCR para avaliar a relação clonal. Um dos isolados (K74-A3) foi selecionado para o sequenciamento do DNA plasmidial, por ser MDR proveniente de sepse. Os antimicrobianos que apresentaram melhor atividade contra os isolados de K. pneumoniae foram amicacina e colistina e as análises de PCR mostraram que 90% (n=18) destes foram simultaneamente positivos para os genes blaKPC e blaNDM. O sequenciamento dos amplicons identificou as variantes blaKPC-2, blaNDM-1 e blaNDM-7, sendo o primeiro no Brasil para variante blaNDM-7. Já a análise do sequenciamento do DNA plasmídial revelou a presença dos genes blaCTX-M15, aac(3)-IVa, aph(3’)-Ia, aph(4)-Ia, aac(6’)ib-cr, mph(A) e catB3, além dos plasmídeos IncX3, IncFIB, IncQ1, ColRNAI e ColpVC, demonstrando uma elevada variabilidade plasmidial desses isolados. Em relação aos genes de virulência foram identificados: cps (95%), wabG (100%), fimH (95%), mrkD (95%), entB (100%) e irp2 (45%), evidenciando o vasto arsenal de virulência (cápsula, lipopolissacarídeo, fímbrias e sideróforos) desses isolados. Pela análise da ERIC-PCR, foram encontrados, entre os 20 isolados de K. pneumoniae, dez perfis genéticos distintos, e constatou-se que houve disseminação clonal dos isolados em diferentes setores do hospital de estudo. O acúmulo de determinantes de resistência e virulência detectados neste estudo apontam para evolução contínua da K. pneumoniae. Destacando que isolados de K. pneumoniae portadores de genes blaNDM e blaKPC-2, analisados nesse estudo, possuem um importante arsenal genético de virulência, inclusive a presença de genes com comprovada capacidade de aumentar a patogenicidade dessas bactérias como o gene wabG e irp2, relacionados as infecções mais graves e invasivas. E a variabilidade de Incs plasmidiais detectados também nos alerta sobre a gravidade da disseminação clonal destes patógenos de alto risco, despertando o hospital de estudo para tomada de medidas de controles a fim de se evitar surtos.CNPqThe control of Healthcare-Related Infections (HAIs) caused by Klebsiella pneumoniae has been hampered by the emergence of antimicrobial resistance, especially to carbapenems, encoded by the blaKPC and blaNDM genes. Its main mechanism is the production of β- lactamases mediated by conjugative plasmids. In addition, the expression of virulence determinants in these bacteria facilitates the establishment of infection in the patient. Therefore, the objective of this work was to analyze the virulence genetic profile of K. pneumoniae Multi-Drug Resistant (MDR) isolates carrying the blaNDM gene, from colonization and infection, and to analyze the clonal dissemination of these isolates from a public hospital in the Recife PE. Twenty K. pneumoniae isolates resistant to one or more carbapenems were analyzed, among which, 10 were from infection (blood and urine) and 10 were from colonization (rectal swab). The isolates were subjected to the search for resistance genes (blaKPC and blaNDM) and virulence genes (cps, magA, rmpA, wabG, fimH, mrkD, entB and irp2) by Polymerase Chain Reaction (PCR), followed by purification and sequencing of amplicons. Additionally, ERIC-PCR was performed to assess the clonal relationship. One of the isolates (K74-A3) was selected for plasmidial DNA sequencing, as it is MDR from sepsis. The antimicrobials that showed the best activity against K. pneumoniae isolates were amikacin and colistin and PCR analyzes showed that 90% (n = 18) of these were simultaneously positive for the blaKPC and blaNDM genes. The sequencing of the amplicons identified the blaKPC-2 and blaNDM-1 and blaNDM-7 variants, being the first in Brazil for the blaNDM-7 variant. Plasmid DNA sequencing analysis revealed the presence of blaCTX- M15, aac(3)-IVa, aph(3')-Ia, aph(4)-Ia, aac(6')ib-cr, mph(A) and catB3, in addition to the plasmids IncX3, IncFIB, IncQ1, ColRNAI and ColpVC, demonstrating a high plasmid variability of these isolates. Regarding virulence genes, cps (95%), wabG (100%), fimH (95%), mrkD (95%), entB (100%) and irp2 (45%) were identified, showing the vast arsenal of virulence (capsule, lipopolysaccharide, fimbriae and siderophores) of these isolates. By analyzing the ERIC-PCR, among the 20 isolates of K. pneumoniae, ten different genetic profiles were found, and it was found that there was clonal dissemination of the isolates in different sectors of the study hospital. The accumulation of resistance and virulence determinants detected in this study points to the continuous evolution of K. pneumoniae. Highlighting that isolates of K. pneumoniae carrying blaKPC-2 and blaNDM genes, analyzed in this study, have an important genetic arsenal of virulence, including the presence of genes with a proven ability to increase the pathogenicity of these bacteria such as the wabG and irp2 gene, related the most serious and invasive infections. And the variability of plasmid incs detected also alerts us to the severity of the clonal dissemination of these high-risk pathogens, prompting the study hospital to take control measures in order to prevent outbreaks.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Medicina TropicalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessKlebsiella pneumoniaeGenes de resistênciaGenes de virulênciaIncs plasmidiaisColonizaçãoInvestigação de genes de virulência e relação clonal de isolados de Klebsiella pneumoniae portadoras do gene blaNDM provenientes de colonização e infecção de um hospital público do Recife-PEinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Weverton de Oliveira Alves.pdfDISSERTAÇÃO Weverton de Oliveira Alves.pdfapplication/pdf2037502https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40761/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Weverton%20de%20Oliveira%20Alves.pdf0751b67a3c0dd92d81e00c51fa7f74d6MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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