Caracterização molecular da diversidade genotípica, perfil de resistência e potencial patogênico de linhagens de Salmonella Infantis isoladas de fontes diversas no Brasil

Autor(es)

Felipe Pinheiro Vilela

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2021-04-23

Membros da banca

Juliana Pfrimer Falcão; Monique Ribeiro Tiba Casas; Mariza Landgraf

• Orientador: Juliana Pfrimer Falcão

Resumo

Infecções por sorovariedades não-tifóides de Salmonella enterica estão entre as principais doenças causadas por alimentos no mundo. Salmonella enterica subespécie enterica sorovariedade Infantis (S. Infantis) é uma sorovariedade não-tifoide, ubiquitária, capaz de infectar uma ampla gama de hospedeiros animais além de humanos, e está entre as sorovariedades mais isoladas mundialmente. No Brasil, ainda que linhagens de S. Infantis apresentem uma elevada prevalência, poucos estudos caracterizaram um número expressivo de linhagens exclusivamente desta sorovariedade. Deste modo, o presente estudo teve como objetivos caracterizar a diversidade genotípica, verificar a presença de marcadores de virulência e os perfis fenotípicos e genotípicos de resistência a antimicrobianos de linhagens de S. Infantis isoladas de fontes diversas no Brasil. Foram estudadas 80 linhagens de S. Infantis, isoladas de alimentos (n=27), ambiente (n=24), humanos (n=19), animais (n=7) e ração animal (n=3) entre 2013 e 2018 em nove estados do Brasil. O perfil de susceptibilidade a antimicrobianos foi determinado pela técnica de disco-difusão para 18 antimicrobianos. As linhagens foram molecularmente tipadas pela técnica de Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). A partir da realização do sequenciamento do genoma completo (WGS), as linhagens foram pesquisadas quanto a presença de 12 genes de virulência e de genes adquiridos e mutações pontuais em genes cromossômicos associadas à resistência a antimicrobianos. Além disso, as linhagens também foram caracterizadas pelas técnicas de Multi-locus sequence typing (MLST), core genome MLST (cgMLST) e pelas análises de Single-nucleotide polymorphisms (SNPs) e Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) a partir dos dados do WGS. Um total de 72 linhagens (90,0%) apresentou resistência ou perfil intermediário de resistência a pelo menos um dos antimicrobianos estudados e 31 linhagens (38,8%) apresentaram resistência a três ou mais antimicrobianos de diferentes classes. As resistências de maior ocorrência nas linhagens estudadas foram: ampicilina (57,8%), piperaciclina (51,3%), tetraciclina (37,5%), cloranfenicol (35%), cefotaxime (30%), cefazolina (26,3%) e ceftriaxona (23,8%). Vale destacar que 42,5% das linhagens apresentaram perfis intermediários de resistência a ciprofloxacina. O PFGE dividiu as 80 linhagens de S. Infantis em 43 PFGE-tipos e três grupos distintos com uma similaridade ≥80% entre as linhagens de cada grupo e uma similaridade geral ≥78,2% entre as linhagens, além de ter apresentado um índice de discriminação (DI) de 0,966. Dentre os 12 genes de virulência pesquisados, os genes invA, sopB, sopD, sopE2, sipA, sipD, flgK, flgL, fljB, sifA e ssaR foram detectados em todas as linhagens estudadas, enquanto o gene spvB não foi detectado em nenhuma das linhagens. Foram detectados os genes de resistência a aminoglicosídeos aac(6\')-Iaa (100%) e aadA12 (2,5%), os genes de resistência a β-lactâmicos blaTEM-1 (40%), blaCTX-M-8 (11,3%), blaCMY-2 (10,0%) e blaCMY-61 (1,3%), e os genes dfrA8 (37,5%), tet(A) (36,3%) e floR (36,3%), que conferem resistência a compostos à base de diaminopirimidinas, às tetraciclinas e aos anfenicóis, respectivamente. Todas as linhagens estudadas apresentaram as mutações Gln624→Lys no gene gyrB e Thr57→Ser e Thr255→Ser no gene parC, enquanto uma linhagem apresentou a mutação Val702→Ala no gene parC, que são capazes de conferir resistência a quinolonas e fluoroquinolonas. A mutação Asp28→Tyr no gene pmrA, que pode conferir resistência a peptídeos antimicrobianos, também foi detectada em uma única linhagem. Todas as linhagens estudadas foram verificadas como pertencendo ao ST32 pelo MLST. O cgMLST e a análise de SNPs ii dividiram as linhagens estudadas em três e dois grupos distintos, respectivamente, sendo que em ambas metodologias mais de 70% das linhagens foram alocadas em um mesmo grupo. A análise de CRISPR agrupou todas as linhagens em um único grupo, com similaridade geral entre todas as linhagens ≥80,7% e apresentou um DI de 0,696. Em conclusão, a alta prevalência dos genes cromossômicos de virulência detectados, envolvidos na motilidade, invasão celular e sobrevivência em células fagocíticas, reforça o potencial patogênico das linhagens S. Infantis estudadas em causar doença em humanos, assim como o risco de sua presença em alimentos, ambiente e fontes veterinárias. As altas taxas de linhagens apresentando perfis fenotípicos e genotípicos de resistência a antimicrobianos alertam para o potencial risco de falha terapêutica nas infecções causadas por S. Infantis em humanos quando o tratamento é necessário. A presença absoluta do ST32 entre as linhagens estudadas demonstra a dominância deste ST na sorovariedade Infantis e a capacidade do MLST em identificar precisamente linhagens desta sorovariedade. A técnica de PFGE discriminou adequadamente as linhagens e os resultados sugerem a circulação de um subtipo prevalente de S. Infantis em diferentes fontes e estados do país. Similarmente, a técnica de cgMLST e as análises de SNPs e CRISPR sugerem que a maioria das linhagens de S. Infantis estudadas descendem de um subtipo prevalente que tem contaminado humanos, animais, ambiente e alimentos, corroborando os achados do PFGE. Os resultados em conjunto reforçam o potencial perigo que as linhagens de S. Infantis de origem clínica e não-clínica estudadas possam representar para os âmbitos de saúde pública e segurança alimentar do Brasil. (AU)

• Processo FAPESP: 19/06947-6 - Caracterização molecular da diversidade genotípica, perfil de resistência e potencial patogênico de linhagens de Salmonella infantis isoladas de fontes diversas no Brasil
• Beneficiário: Felipe Pinheiro Vilela
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado