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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-208982

Resumo

O aparecimento e a disseminação de bactérias multi-resistentes estão estreitamente relacionados ao uso excessivo e inadequado de antimicrobianos em medicina humana/veterinária e na produção animal. Entretanto, alguns estudos têm relatado a presença dessas bactérias em comunidades remotas com baixa ou mínima exposição a antimicrobianos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a presença de bactérias produtoras de -lactamases adquiridas, mediadas por plasmídeos, na microbiota Gram-negativa comensal de humanos e animais domésticos de diferentes etnias indígenas na região da Floresta Amazônica, e elucidar o seu contexto genético. No mês de março de 2013 foram coletadas amostras de fezes de indivíduos atendidos (n = 36) e funcionários (n = 9) de um centro assistencial em saúde restrito a comunidades indígenas. Adicionalmente, no mês de julho, foram coletadas amostras de swab retal de animais de companhia (n = 20) da comunidade. A identificação das espécies bacterianas foi feita por MALDI-TOF e a avaliação da susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizada pela técnica de Kirby-Bauer. A detecção de genes de resistência e a determinação de filogrupos de E. coli foi feita por PCR. A genotipagem dos isolados foi feita por ERIC-PCR e MLST. As avaliações de transferibilidade, tamanho e grupos de incompatibilidade plasmidial (Inc) foram realizadas por conjugação e transformação, S1-PFGE e PBRT, respectivamente. Isolados representativos de cada grupo clonal tiveram o genoma completo sequenciado. Surpreendentemente, foram identificados 30 isolados de origem humana e cinco de origem animal apresentando resistência a cefalosporinas e fluoroquinolonas. A presença dos genes blaTEM-1 (78,6%) > blaCTX-M-15 (71,4%) > blaCTX-M-14 (21,4%) > blaCTX-M-8 e blaGES-5 (7,1% cada) foi confirmada em 14 isolados (provenientes de 10 indivíduos), sendo a maioria identificada como E. coli (70%). Adicionalmente, a presença dos genes blaCTX-M-14 (60%) > blaTEM-1 (40%) > blaCTX-M-2 e blaCTX-M-8 (20% cada) foi confirmada em cinco cepas de E. coli isoladas de cães. O filogrupo D de E. coli foi predominantemente encontrado, tanto em isolados de humanos (n = 6) quanto de animais (n = 4). Foi observada relação clonal entre cinco isolados de E. coli de humanos e três de animais (ST38 e ST6993), e todos os isolados de K. pneumoniae foram representados por um único clone (ST198). A transferibilidade plasmidial foi observada em nove isolados carregando os genes blaTEM, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14 e blaCTX-M-8. O Inc mais encontrado foi IncF (n = 11), classificado em seis replicons diferentes; seguido por IncI1 (n = 5), classificado no ST80 e ST131; e IncL/M (n = 1), em plasmídeos variando de 97-291 kb. O sequenciamento de genoma completo permitiu a detecção de outros genes de resistência a -lactâmicos e a outras classes de antimicrobianos, bem como diversos genes de virulência. A presença de genes codificadores de ESBL e carbapenemase na microbiota comensal de indivíduos de uma comunidade remota no Brasil é um resultado inédito que demonstra que a disseminação de um problema endêmico em áreas urbanas para uma comunidade em teoria com baixa exposição a antibacterianos está acontecendo, sendo que as fontes e/ou veículos de aquisição são dignas de investigação, para um controle epidemiológico.

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Emergence and spread of multiresistant bacteria are closely related to antimicrobial misuse in human and veterinary medicine and livestock. However, some studies have reported the presence of these bacteria in remote communities with low or minimal exposure to antimicrobials. Thus, the aim of this study was to investigate the presence of plasmid-mediated -lactamase in the commensal Gram-negative microbiota of humans and domestic animals of different indigenous ethnic groups in the Amazon Forest region, and to elucidate their genetic context. In March 2013, stool samples were collected from individuals attended in a health care center restricted to indigenous communities (n = 36) and from their local staff (n = 9). Additionally, in July 2013, rectal swab samples were collected from companion animals (n = 20) in the community. Bacterial species identification was performed by MALDI-TOF and antimicrobial susceptibility was assessed by the Kirby-Bauer technique. Antimicrobial resistance genes and E. coli phylo-groups were detected by PCR. Clonal relation among the isolates was investigated by ERIC-PCR and MLST. Plasmid mobility, size, and incompatibility groups (Inc) were evaluated by conjugation and transformation, S1-PFGE, and PBRT, respectively. Representative isolates of each clonal group were submitted to whole genome sequencing. Surprisingly, 30 isolates from humans and five isolates from animals have presented resistance to cephalosporins and fluoroquinolones. The presence of blaTEM-1 (78.6%) > blaCTX-M-15 (71.4%) > blaCTX-M-14 (21.4%) > blaCTX-M-8, and blaGES-5 (1% each) genes was confirmed in 14 isolates (from 10 individuals), most of them identified as E. coli (70%). In addition, the presence of blaCTX-M-14 (60%) > blaTEM-1 (40%) > blaCTX-M-2, and blaCTX-M-8 (20% each) genes was confirmed in five E. coli strains isolated from dogs. E. coli phylo-group D was predominantly found in both human (n = 6) and animal (n = 4) isolates. A clonal relationship was observed among five E. coli isolates from humans and three from animals (ST38 and ST6993), and all K. pneumoniae isolates were represented by a single clone (ST198). Plasmid mobility was observed in nine isolates harboring blaTEM-1, blaCTX-M-15, blaCTX-M-14, and blaCTX-M-8 genes. IncF was the most prevalent Inc group (n = 11), classified in six different replicons; followed by IncI1 (n = 5), assigned to ST80 and ST131; and IncL/M (n = 1), in plasmids ranging from 97-291 kb. The whole genome sequencing allows the identification of other -lactam resistance genes and genes conferring resistance to other antimicrobial classes, as well as several virulence genes. The presence of genes encoding ESBL and carbapenemase in the commensal microbiota of individuals from a remote community in Brazil is an unprecedented result. It demonstrates that the dissemination of an urban endemic problem to a community in theory with low antimicrobial exposure is occurring. Therefore, the sources and/or vehicles of acquisition are worthy of investigation in order to establish epidemiologic control measures.

Biblioteca responsável: BR68.1