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Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização molecular e fenotípica de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae associadas à endocardite infecciosa no Rio de Janeiro, Brasil
Título(s) alternativo(s): Phenotypic and molecular characterization of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae triggering infectve endocarditis
Autor: Andrade, Nathália Lucas da Silva 
Primeiro orientador: Ignácio, Ana Cláudia de Paula Rosa
Primeiro coorientador: Damasco, Paulo Vieira
Primeiro membro da banca: Freitas-Almeida, Angela Corrêa de
Segundo membro da banca: Marques, Elizabeth de Andrade
Terceiro membro da banca: Fortes, Claudio Querido
Resumo: Endocardite Infecciosa (EI) é uma doença causada por microrganismos que acomete o tecido cardíaco, especificamente as valvas nativas mitral, tricúspide e aorta, tendo como alvos importantes valvas protéticas e dispositivos cardíacos eletrônicos como marcapassos e desfibriladores. EI apresenta altas taxas de mortalidade e morbidade podendo variar entre 30% a 71%. A ocorrência de endocardite por gram-positivos é mais frequente, sendo a espécie Staphylococcus aureus o principal agente etiológico. No entanto, tem sido observado outros patógenos associados a esse tipo de infecção, como Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. O objetivo do estudo foi caracterizar os aspectos moleculares e fenotípicos em cepas de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae isoladas de dois pacientes com endocardite infecciosa, oriundos do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) e hospital da rede pública Ordem Terceira do Carmo, respectivamente. Como metodologia molecular foi realizado o sequenciamento total do genoma (WGS) e o gMLST. A caracterização fenotípica foi realizada por análise da formação de biofilme qualitativo em superfície de vidro e biofilme semi-quantitativo em superfície de poliestireno. A capacidade de interação com células eucarióticas foi avaliada por testes de aderência em linhagens celulares Vero e HEp-2. Do sequenciamento genômico foi possível observar a presença de genes de resistência, strA, aada5, strB, sul1, sul2, drfA17, blaTEM-1B e fosA para E. coli. Os genes oqxA, oqxB, e blaSHV-1 foram identificados em K. pneumoniae. A cepa E. coli apresentou perfil fenotípico de resistência a Trimetropim, Trimetropim/Sulfametoxazol e Ampicilina, e as cepas de K. pneumoniae foram resistentes a Ampicilina, Fosfomicina e Nitrofurantoina. Quanto aos genes relacionados aos fatores de virulência, a cepa de E. coli apresentou os genes iutA, allS, fimH, OmpA e irp2 e as cepas K. pneumoniae apresentaram os genes mrkD, urea, uge, pgaC, fimC, OmpA e hgpA. A técnica gMLST mostrou que a cepa E. coli pertenceu ao grupo ST 69 e a K. pneumoniae pertenceu ao grupo ST 76. Quanto aos testes fenotípicos, a cepa E. coli mostrou forte formação de biofilme enquanto que todas as cepas de K. pneumoniae mostraram formação de biofilme moderado. Todas as cepas apresentaram capacidade em aderir às linhagens celular Vero e HEp-2. Foi concluído que as cepas associadas á endocardite infecciosa utilizadas no estudo não apresentaram genes associados a clones hipervirulentos. No entanto, estas cepas foram capazes de aderir à linhagens celulares de origens diversas ressaltando o potencial de interação com células epiteliais e a habilidade de formação de biofilme como etapas importantes do mecanismo de patogênese para EI causada por E. coli e K. pneumoniae.
Abstract: Infective Endocarditis (IE) is a disease caused by microorganisms that affects the heart tissue, specifically in the mitral, tricuspid and aorta native valves, but mainly prosthetic valves and electronic cardiac devices such as pacemakers and defibrillators. Endocarditis is an infection that presents high rates of mortality and morbidity wich rate varies between 30% and 71%. Occurrence of Endocarditis by gram-positive is more frequent and Staphylococci aureus is the main etiological agent involved in the development of infection. However, IE by gram-negative bacilli has been observed, such as Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. The aim of this study was to characterize molecularly and phenotypically Escherichia coli and Klebsiella pneumonia strains associated with ID isolated of two patients from hospitals in Rio de Janeiro, from the University Hospital Pedro Ernesto (HUPE) and Hospital of the public network Order Terceira do Carmo, respectively. As a molecular methodology, total genome sequencing (WGS) and gMLST were utilized. For phenotypic tests, qualitative biofilm formation in glass slides, quantitative biofilm formation in polystyrene surface and adherence in Vero (renal cells) and HEp-2 (larynx carcinoma) cell lines were performed. Phenotypic tests were realized for detection of antibiotic resistance. From sequencing it was possible to observe the presence of resistance genes in the strain of E. coli for strA, Aada5, strB, Sul1, Sul2 and drfA17 genes. K. pneumoniae strains presented the genes of resistance to fosA, oqxA, oqxB, blaTEM-1B and blaSHV-1. Resistance profile observed for E. coli was Trimetropim, Trimetropim/Sulfamethoxazole and Ampicillin, and all K. pneumoniae strains were resistant to Ampicillin, Phosphomycin and Nitrofurantoin. E. coli strain has genes iutA, allS, fimH, OmpA and Irp2 and all K. pneumoniae strains have the genes mrkD, urea, uge, pgaC, fimC, OmpA and hgpA. gMLST showed that the strain E. coli belongs to the group ST 69 and K.pneumoniae belongs to the group ST 76. As for the phenotypic tests, the E.coli strain showed a strong biofilm formation while K. pneumoniae strains showed moderate biofilm formation in both susfaces. All strains were able to adhere to Vero and HEp-2 cell lines. We can conclude that the strains don´t posses hipervirulente genes, but they are apt to form biofilm and interact with eukaryotic cells of different lineages. The results highlighting important mechanisms of pathogenesis that could help in the understanding of IE caused by E. coli and K. pneumoniae.
Palavras-chave: Infective endocarditis
Genomic sequence
Biofilm
Adherence
Endocardite infecciosa
Escherichia coli
Klebsiella pneumoniae
Sequenciamento genômico
Biofilme
Aderência
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA::MICROBIOLOGIA MEDICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Citação: ANDRADE, N. L. S. Caracterização molecular e fenotípica de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae associadas à endocardite infecciosa. 2019. 64 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia) – Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22415
Data de defesa: 2-Mai-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Microbiologia



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