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Tipo do documento: Dissertação
Título: Investigação fenotípica e molecular de carbapenemases em Serratia spp.
Título(s) alternativo(s): Phenotypic and molecular investigation of carbapenemases in Serratia spp.
Autor: Felício, Ingrid Macedo 
Primeiro orientador: Marques, Elizabeth de Andrade
Primeiro coorientador: Leão, Robson de Souza
Primeiro membro da banca: Queiroz, Mara Lucia Penna
Segundo membro da banca: Pinto, Tatiana de Castro Abreu
Terceiro membro da banca: Vianna, Edgard de Freitas
Resumo: Serratia spp., comumente associado a infecções relacionadas à assistência em saúde, é capaz de carrear uma variedade de genes que conferem resistência aos antimicrobianos, representando um importante desafio em relação a escolha da terapêutica adequada. O objetivo desse estudo foi identificar as espécies de Serratia spp., a presença de genes associados a resistência aos carbapenêmicos e avaliar a relação de similaridade entre as amostras. Foram analisadas 103 amostras isoladas de pacientes assistidos em um hospital universitário, entre 2002 e 2020. A identificação fenotípica foi realizada por provas bioquímicas, por espectrometria de massa e pelo sistema automatizado VITEK® 2. Além disso, foram pesquisados biomarcadores espécie-específicos pela análise dos espectros de massa. O perfil de sensibilidade aos antimicrobianos foi determinado por disco-difusão. A detecção de genes codificadores de enzimas com atividade de carbapenemases (blaKPC, blaGES, blaNDM e blaOXA-48) foi realizada por PCR. A similaridade entre as amostras foi estudada a partir da observação dos agrupamentos representados graficamente em dendrograma e árvore filoproteômica. Todas as amostras foram identificadas como   Serratia marcescens pelos testes bioquímicos. Os resultados obtidos pelo MALDI TOF mostraram que todas as amostras foram caracterizadas em gênero, 62 (60,1%) foram identificadas como S. marcescens e 12 (11,6%) como Serratia ureilytica. A análise de    S. ureilytica pelo VITEK® 2 identificou as amostras como S. marcescens com alto percentual de confiança. Para avaliação dos biomarcadores da espécie S. marcescens, foram utilizadas as amostras (n=62) que exibiram score ≥ 2.00, indicando 24 picos específicos. Também foram selecionadas as amostras identificadas como S. ureilytica com score ≥ 2.00, e foi possível constatar a presença de 48 picos espécie-específico. Os picos encontrados apresentaram baixa intensidade. Altas taxas de resistência foram observadas para os aminoglicosídeos (n=41;39,7%), aztreonam (n=36;34,9%) e sulfametoxazol-trimetoprim (n=27;26,2%). Cerca de 1/3 das amostras foram multirresistentes. Em relação aos carbapenêmicos foi observada uma baixa taxa de resistência que variou de 1,9% a 15,5%. Apenas três (2,8%) amostras apresentaram produtos de amplificação compatíveis com o gene blaKPC, além de uma outra amostra que apresentou blaNDM. Não foi detectada a carbapenemase GES-16, enzima que teve sua primeira descrição em 2005 no mesmo hospital do estudo e cujo gene localizava-se em um plasmídeo não-conjugativo, podendo justificar a não disseminação no hospital do estudo. Os dados sugerem a importância de pesquisar outros mecanismos associados à resistência a carbapenêmicos. Os agrupamentos baseados nos espectros de massa apresentaram alta similaridade entre as amostras, e a árvore filoproteômica não mostrou discriminação entre  S. marcescens e S. ureilytica, indicando uma grande proximidade entre elas. A identificação de S. ureilytica exclusivamente pelo MALDI TOF, em oposição às outras metodologias empregadas, chama a atenção para a dificuldade de identificação entre espécies com espectros proteicos muito próximos, sugerindo nesse caso o emprego do sequenciamento do genoma completo
Abstract: Serratia spp., commonly associated with healthcare-associated infections, it is capable of carrying a variety of genes that confer resistance to antimicrobials, representing an important challenge in terms of choosing the appropriate therapy. The objective of this study was to identify the species of Serratia spp., the presence of genes associated with resistance to carbapenems and to evaluate the relationship of similarity between the samples. A total of 103 samples isolated from patients treated at a university hospital between 2002 and 2020 were analyzed. Phenotypic identification was performed by biochemical tests, mass spectrometry and the VITEK®2 automated system. In addition, species-specific biomarkers were investigated by the analysis of the mass spectra. The antimicrobial susceptibility profile was determined by disk diffusion. The detection of genes encoding enzymes with carbapenemase activity (blaKPC, blaGES, blaNDM and blaOXA-48) was performed by PCR. The similarity between the samples was studied from the observation of the groupings graphically represented in dendrogram and phylloproteomic tree. All samples were identified as  Serratia marcescens by biochemical tests. The results obtained by MALDI TOF showed that all samples were characterized by genus, 62 (60.1%) were identified as S. marcescens and 12 (11.6%) as Serratia ureilytica. Analysis of S. ureilytica by VITEK® 2 identified the samples as S. marcescens with high confidence. For the evaluation of biomarkers of the species    S. marcescens, samples (n=62) that exhibited a score ≥ 2.00 were used, indicating 24 specific peaks. Samples identified as S. ureilytica with a score ≥ 2.00 were also selected, and it was possible to verify the presence of 48 species-specific peaks. The peaks found showed low intensity. High resistance rates were observed for aminoglycosides (n=41;39.7%), aztreonam (n=36;34.9%) and sulfamethoxazole-trimethoprim (n=27;26.2%). About 1/3 of the samples were multidrug resistant. Regarding carbapenems, a low resistance rate was observed, ranging from 1.9% to 15.5%. Only three (2.8%) samples showed amplification products compatible with the blaKPC gene, in addition to another sample that showed blaNDM. GES-16 carbapenemase was not detected, an enzyme that was first described in 2005 in the same hospital as the study and whose gene was located in a non-conjugative plasmid, which may justify its non-dissemination in the study hospital. The data suggest the importance of investigating other mechanisms associated with carbapenem resistance. The clusters based on mass spectra showed high similarity between the samples and the phyloproteomic tree, showing no discrimination between S. marcescens and S. ureilytica, indicating a great proximity between them. The identification of S. ureilytica exclusively by MALDI TOF, in opposition to the other methodologies used, draws attention to the difficulty of identification between species with very close protein spectra, suggesting in this case the use of whole genome sequencing
Palavras-chave: Infecções por Enterobacteriaceae
Infecções por Serratia
Enterobacteriáceas Resistentes a Carbapenêmicos
Biomarcadores
Serratia spp
Matrix Associated Laser Desorption-Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry
Carbapenemase
Biomarkers
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: FELÍCIO, Ingrid Macedo. Investigação fenotípica e molecular de carbapenemases em Serratia spp. 2022. 96 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia) - Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22503
Data de defesa: 11-Ago-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Microbiologia

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