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Tipo do documento: Tese
Título: Estudo longitudinal de clonalidade em amostras do Complexo Burkholderia cepacia isoladas de indivíduos com Fibrose Cística com colonização crônica das vias aéreas
Título(s) alternativo(s): Longitudinal study of clonality in samples of Burkholderia cepacia Complex isolated from individuals with Cystic Fibrosis with chronic colonization of the airways
Autor: Vianna, Edgard de Freitas 
Primeiro orientador: Marques, Elizabeth de Andrade
Primeiro coorientador: Leão, Robson de Souza
Primeiro membro da banca: Merquior, Vânia Lucia Carreira
Segundo membro da banca: Queiroz, Mara Lucia Penna
Terceiro membro da banca: Assef, Ana Paula D’Alincourt Carvalho
Quarto membro da banca: Fírmida, Mônica de Cássia
Resumo: A fibrose cística (FC) é uma doença hereditária, multissistêmica, associada a infecção crônica e declínio da função pulmonar. A colonização crônica por cepas do Complexo Burkholderia cepacia (CBc) está associada a alta transmissibilidade, virulência e resistência a múltiplos antimicrobianos, levando a um pior prognóstico. O contínuo monitoramento dessas cepas estão diretamente relacionas as práticas de prevenção e controle de infecções. O objetivo deste trabalho foi avaliar a similaridade genética em amostras do CBc recuperadas de pacientes com FC com colonização crônica das vias aéreas, provenientes de dois centros de referência no Rio de Janeiro. O sequenciamento do gene recA e MALDI-TOF MS foram utilizados para identificação das espécies. A avaliação de clones e agrupamentos foi realizada através da técnica de eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e de produtos gerados pela espectrometria de massa, respectivamente. O método de difusão em ágar foi usado para determinação da sensibilidade a meropenem, minociclina, sulfametoxazol+trimetoprima (SXT) e ceftazidima. A única amostra recuperada de sítio extra pulmonar (abscesso hepático) foi submetida ao Sequenciamento de Nova Geração (SNG). Um total de 111 amostras coletadas no período de janeiro de 2010 a fevereiro de 2018 foram analisadas. B. vietnamiensis (n=48/43,24%), B. cenocepacia IIIA (n=29/26,12%), B. cenocepacia IIIB (n=17/15,31%), B. multivorans (n=13/11,71%), B. contaminans (n=2/1,8%) e apenas uma (0,9%) amostra de B. cepacia e B. stabilis, foram identificadas pelo sequenciamento do gene recA. MALDI-TOF MS identificou 100% das amostras a nível de gênero e 63,95% a nível de espécie. Considerando a minoração do ponto de corte para ≥ 1.700, 98 isolados (88,28%) foram identificados a nível de espécie. Como ferramenta para tipificação, MALDI-TOF MS apresentou maior poder discriminatório comparativamente ao PFGE, entretanto apresentou agrupamentos de diferentes espécies no mesmo perfil. A partir do PFGE foram caracterizados 78 pulsotipos e as espécies que apresentaram maior número de pulsotipos foram B. vietnamiensis e B. cenocepacia IIIA. Apenas dois pulsotipos de B. cenocepacia IIIA foram compartilhados entre os pacientes. Dos seis pacientes que foram selecionados para análise longitudinal, a maioria apresentou colonização por diferentes espécies do CBc e pulsotipos variados, da mesma forma, nos pacientes colonizados por uma única espécie, pulsotipos variados também foram observados. Setenta e uma amostras (63,96%) apresentaram resistência a pelo menos um marcador antimicrobiano testado, destacando-se o SXT (100%). Nenhuma amostra selecionada apresentou produto de amplificação compatível ao gene sul1. A partir da análise do SNG, a amostra do abscesso hepático foi caracterizada como sendo ST-28 (ET12), sendo a primeira descrição deste ST no Brasil. Além disso, foram caracterizados os fatores de resistência, virulência e elementos genéticos móveis. Os resultados indicaram que MALDI-TOF MS é útil na identificação a nível de gênero, mas requer melhorias que permitam uma identificação mais precisa a nível de espécies, e maior validação como ferramenta para tipificação de amostras do CBc. Pelo PFGE, variados pulsotipos foram caracterizados demonstrando a colonização intermitente, mas poucas cepas foram compartilhadas entre os pacientes, destacando a eficácia das medidas de segregação nas instituições de referência. O gene sul1, não foi associado a resistência a SXT, sugerindo estar relacionada a outros mecanismos. A análise do NGS, revelou determinantes invasivos usados por B. cenocepacia IIIA (ET12) no processo de disseminação da bacteria para outros locais de infecção (extrapulmonar).
Abstract: Cystic fibrosis (CF) is a multisystem hereditary disease associated with chronic infection and decline in lung function. Chronic colonization by Burkholderia cepacia complex (Bcc) is associated with high transmissibility, virulence and resistance to several antimicrobials, leading to a worse prognosis. Continuous monitoring of these strains is related to infection prevention and control practices. The aim of this study was to evaluate genetic similarity of Bcc isolates recovered from CF patients with chronic airways colonization, from two CF centers in Rio de Janeiro. recA gene sequencing and MALDI-TOF MS were used for species identification. Evaluation of clones and clusters was performed using pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and products generated by mass spectrometry, respectively. Disk diffusion method was used to determine susceptibility to meropenem, minocycline, trimethoprim+sulfamethoxazole (SXT) and ceftazidime. The single isolate recovered from an extrapulmonary specimen (liver abscess) was submitted to Next Generation Sequencing (NGS). A total of 111 isolates collected from January 2010 to February 2018 were analyzed. B. vietnamiensis (n=48/43.24%), B. cenocepacia IIIA (n=29/26.12%), B. cenocepacia IIIB (n=17/15.31%), B. multivorans (n= 13/11.71%), B. contaminans (n=2/1.8%) and only one (0.9%) sample of B. cepacia and B. stabilis were identified by recA gene sequencing. Using MALDI-TOF MS 100% of isolates were identified at the genus and 63.95% at the species levels. By decreasing cut-off values for ≥1.700, 98 isolates (88.28%) were identified at species level. Employing typification methods, high genetic diversity was evident by MALDI-TOF MS than PFGE, however different species was observed in an unic cluster. Using PFGE, 78 pulsotypes were characterized, B. vietnamiensis and B. cenocepacia IIIA isolates showed a higher number of pulsotypes. Only two pulsotypes of B. cenocepacia IIIA were shared among patients. Among six patients selected for longitudinal analysis, most of all showed colonization by different Bcc species with different pulsotypes. In patients with a single species different pulsotypes have also been observed. Seventy one isolates (63.96%) showed resistance to at least one antimicrobial, highlighting SXT (100%). None amplification product compatible with sul1 gene was detected among selected isolates. Using NGS analysis, ST-28 (ET-12) was characterized in the isolate recovered from liver abscess. This was the first description in Brazil. In addition, resistance factors, virulence and mobile genetic elements were characterized. The results proved that MALDI-TOF MS is useful for identification at the genus level but requires improvements that allow a more precise identification at species level, and validation as a tool for Bcc isolates typifycation. By PFGE, several pulsotypes were characterized demonstrating intermittent colonization, and just a few strains were shared among patients, highlighting the segregation measures effectiveness in CF reference centers. The sul1 gene was not associated with SXT resistance, suggesting relation with other mechanisms. Invasive determinants observed in B. cenocepacia IIIA (ET-12) related to spreading the isolate to other sites of infection (extrapulmonary) were revealed by NGS analysis.
Palavras-chave: Complexo Burkholderia cepacia - Genética
Fibrose cística - Complicações
Matrix Associated Laser Desorption-Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry
Sequenciamento do gene recA
Burkholderia cepacia complex
Cystic fibrosis
recA gene sequencing
Infecções por Burkholderia - Epidemiologia
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
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: VIANNA, Edgard de Freitas. Estudo longitudinal de clonalidade em amostras do Complexo Burkholderia cepacia isoladas de indivíduos com Fibrose Cística com colonização crônica das vias aéreas. 2022. 135 f. Tese (Doutorado 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/1/22706
Data de defesa: 28-Mar-2022
Aparece nas coleções:Doutorado em Microbiologia



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