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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8600
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Resistência antimicrobiana, genes e propriedades de virulência em cepas de <i>Salmonella enterica</i> sorotipo Enteritidis isoladas de fontes animais, alimento e de doença humana no Brasil |
Título(s) alternativo(s): | Antimicrobial resistance, genes and virulence properties of <i>Salmonella enterica</i> serotype Enteritidis strains isolated from animal sources, food and human disease in Brazil |
Autor: | Souza, Rossiane de Moura |
Primeiro orientador: | Andrade, Joao Ramos Costa |
Primeiro coorientador: | Rodrigues, Dália dos Prazeres |
Primeiro membro da banca: | Marques, Elizabeth de Andrade |
Segundo membro da banca: | Queiroz, Mara Lucia Penna |
Terceiro membro da banca: | Gonzalez, Alice Gonçalves Martins |
Quarto membro da banca: | Cerqueira, Aloysio de Mello Figueiredo |
Resumo: | <i>Salmonella</i> Enteritidis é uma das principais causas de doenças veiculadas por alimentos em todo o mundo. Muitos genes cromossômicos e plasmidiais são requeridos para a virulência, e a invasão das células epiteliais do intestino é essencial para o sucesso da infecção. Considerando os poucos estudos realizados no Brasil, investigou-se a ocorrência de genes de virulência, a produção de biofilme, adesinas e celulose, a expressão de flagelos e a capacidade de invasão celular de <i>S.</i> Enteritidis e sua correlação com as condições de cultivo planctônica e em biofilme, avaliando ainda a expressão diferencial de genes envolvidos na invasão celular. As cepas foram isoladas entre 2006 e 2010 de diferentes regiões geográficas do Brasil de seres humanos, alimentos e animais. A presença de 14 genes de virulência foi testada por PCR, a invasão de células epiteliais humanas (Caco-2 e HEp-2) foi avaliada por ensaio quantitativo, a resistência antimicrobiana foi avaliada por testes de susceptibilidade padronizados, a produção de biofilme foi investigada por teste quantitativo e diferenças na capacidade de associação e invasão celular foram comparadas após cultivo planctônico e em biofilme, sendo a expressão diferencial de genes envolvidos na invasão examinada por RT-qPCR. De 163 cepas de <i>S.</i> Enteritidis (humanos, 55; alimentos, 75; animais, 33) 98% possuíam todos os genes de virulência testados (<i>invE/A, orgA, hilA, sipA, sseA, ssrB, mgtC, siiE, sopB, sefA, slyA, phoP/Q, stn</i> e <i>spvC</i>). De 85 cepas, apenas 2,3% mostrou susceptibilidade a todos os antimicrobianos testados e 71% eram resistentes à quinolona. No geral, 13% foram multi-resistentes a drogas (MDR para ≥ 3 classes de antimicrobianos). Em dois casos de doença humana identificou-se nas cepas o gene ESBL <i><SUB>blaCTX-M-2</SUB></i>. De 40 cepas (seres humanos, 25; aves, 8; alimentos derivados de aves, 7) 87,5% invadiram enterócitos humanos (Caco-2). De 72 cepas, 92% eram forte ou moderadamente produtoras de biofilme, ocorrendo marcante co-expressão de curli e celulose em 83% das cepas fortemente produtoras. Cepas em cultivo planctônico foram mais eficientes na invasão a enterócitos em relação às em cultivo em biofilme, assim como a expressão dos genes <i>sipA, invA</i> e <i>hilA</i> situados na ilha SPI-1, associada a invasão celular, mostrou-se reduzida em <i>S.</i>enterica provenientes de biofilme. A maioria das cepas estudadas além de carrear uma ampla gama de genes cromossômicos e o megaplasmídeo de virulência, foi capaz de aderir e invadir eficientemente enterócitos humanos, sugerindo um potencial patogênico para as cepas que circulam no reservatório animal e em alimentos desta origem. Verificou-se também uma alta frequência de cepas MDR, especialmente entre os isolados de seres humanos. Detectaram-se taxas significativas de resistência às quinolonas (71%) e a fluoroquinolonas (7%), em adição à resistência às cefalosporinas (6%) e aos aminoglicosídeos (2%). Identificaram-se pela primeira vez no Brasil, duas cepas produtoras de ESBL CTX-M-2, isoladas de casos de doença humana. Foi verificada marcante capacidade de produção de biofilme pela maioria das cepas. Observou-se ainda redução da capacidade de invasão celular após cultivo em biofilme e foi caracterizado que tal defeito resulta da regulação diferencial de genes encontrados na ilha SPI-1. |
Abstract: | <i>Salmonella</i> Enteritidis is a major cause of foodborne illnesses worldwide. Birds are the main reservoir and poultry-derived foods are important sources of human infection. Many chromosomal and plasmid genes are required for virulence, and invasion of the intestinal epithelial cells is an essential step for the success of the infection. Considering that few studies on <i>S.</i> Enteritidis virulence were conducted in Brazil, we investigated the occurrence of virulence genes, production of biofilm, adhesins and cellulose, flagella expression and cell invasiveness of <i>S.</i> Enteritidis and its correlation with plantonic and biofilm growing conditions, still evaluating the differential expression of genes involved in cell invasion. All strains were isolated between 2006 and 2010 in different regions of Brazil from humans, food and animals. The presence of 14 virulence genes was tested by PCR, the invasion of human epithelial cells (Caco-2 and HEp-2) was evaluated by a quantitative test, the antimicrobial resistance was assessed by standard susceptibility tests, the production of biofilm was investigated by a quantitative test and differences in cell-association ability and cellular invasion were compared after plantonic- and biofilm-growing conditions, with the differential expression of genes involved in invasion examined by RT-qPCR. From 163 <i>S.</i> Enteritidis strains (human, 55; food, 75; animals, 33) 98% have all tested positive for 14 virulence genes (<i>invE/A, orgA, hilA, sipA, sseA, ssrB, mgtC, siiE, sopB, sefA, slyA, phoP/Q, stn</i> and <i>spvC</i>). From 85 strains, only 2.3% showed susceptibility to all antimicrobials tested and 71% were resistant to quinolone. Overall, 13% were multi-drug resistant (MDR for ≥ 3 classes of antimicrobials). Two strains isolated from cases of human gastroenteritis carried the ESBL gene <i><SUB>blaCTX-M-2</SUB></i>. From 40 strains (human, 25; birds, 8; poultry-derived food, 7) 87.5% invaded human enterocytes (Caco-2). From 72 strains, 92% were strong or moderately biofilm-producers, occurring coexpression of curli pili and cellulose in 83% of the strong biofilm-producing strains. Strains growing in plantonic condition were more efficient in enterocyte invasion than strains growing in biofilms, and the expression of <i>sipA, invA</i> and <i>hilA</i> genes, located in the SPI-1 island (associated with cell invasion) was reduced in micro-organisms recovered from the biofilm. Most of the strains studied, besides of carrying a wide range of chromosomal genes and the virulence megaplasmid, is capable of adhering and efficiently invade human enterocytes, suggesting a pathogenic potential for the strains that circulate in the animal reservoir and animal foods. There was also a high frequency of MDR strains, especially among human isolates. We detected significant rates of resistance to quinolones (71%) and fluoroquinolones (7%) in addition to the resistance to cephalosporins (6%) and the aminoglycosides (2%). It was identified for the first time in Brazil, two CTX-M-2 ESBL-producing strains isolated from two epidemiologically unrelated cases of human disease. Striking biofilm production capability was found for most of the strains tested. We also observed reduced cell invasiveness after bacterial growth in biofilms and characterized that such defect results from differential regulation of genes found in the SPI-1 island. |
Palavras-chave: | Virulence genes Antimicrobial susceptibility MDR ESBL Cell invasion Biofilm Gene expression RT-qPCR Genes de virulência Susceptibilidade a antimicrobianos MDR ESBL Invasão celular Biofilme Expressão gênica RT-qPCR Salmonella enteritidis Resistência microbiana amedicamentos Biofilme Expressão gênica |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS::BACTEROLOGIA |
Idioma: | por |
País: | BR |
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 Ciências Médicas |
Citação: | SOUZA, Rossiane de Moura. Resistência antimicrobiana, genes e propriedades de virulência em cepas de <i>Salmonella enterica</i> sorotipo Enteritidis isoladas de fontes animais, alimento e de doença humana no Brasil. 2015. 142 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8600 |
Data de defesa: | 24-Set-2015 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciências Médicas |
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