Caracterização De Streptococcus Do Grupo Viridans Isolados De Infecções Oculares

Abstract

Purpose: to determine the species of viridans group Streptococcus and its distribution among isolates from infectious endophthalmitis and keratites seen at Departamento de Oftalmologia e Ciências Visuais of UNIFESP; evaluate the antimicrobial susceptibility profile and investigate key virulence factors such as biofilm formation and capsule production; correlate these data with patient’s outcomes. Methods: consecutive, non-duplicate, isolates of alpha-hemolytic Streptococci recovered from patients with clinically diagnosed endophthalmitis (n=27) from 2002 to 2013 and from patients with clinically diagnosed keratitis (n=35) from 2008 to 2013 were included. Isolates were phenotypically identified through optochin susceptibility test and bile solubility test, and commercial biochemical identification panel. Minimum inhibitory concentration was determined for a panel of 19 antibiotics. Molecular identification was based on the sequencing analysis of three constitutive genes analysis rpoB, sodA and tuf and complementary multilocus sequence analysis. Molecular epidemiology of S. pneumoniae by multilocus sequence typing approach and presence of virulence key factors such as capsular polysaccharide and pneumolysin genes were assessed by PCR. Results: the phenotypic tests were favorable to differenciate S. pneumoniae from the other alpha-hemolytic Streptococci as the molecular identification proved later. S. oralis were significantly prevalent among the endophthalmitis isolates (13/27; 48%; p=0,0013) likewise S. pneumoniae were to keratitis (17/35; 49%; p=0,0013). An overall high susceptibility rates were observed to commonly antibiotics used in ophthalmology such as vancomycin, cephalosporins and fluoroquinolones. It was observed a high genetic variability (simpson index of diversity =0,982) among the 19 S. pneumoniae strains with 16 predicted to be encapsulated strains. The biofilm formation assay identify only 4 isolates strongly biofilm producers corresponding to S. sanguinis, S. oralis and S. mitis. Greater number of patients evolved to final visual acuity of hands motion (11%), light perception (6%) or no light perception (18%). Conclusions: alpha hemolytic Streptococcus distribution in ocular infections suggests a speciesspecificity tissue tropism. The majority of S. pneumoniae isolates was predicted to be encapsulated, what might indicate a possible failure in vaccination scheme. The prognosis of patients affected by streptococcal ocular infections are highly desfavorable with poor vision or blindness, despite prompt and adequate antimicrobial treatment on the basis of in vitro susceptibility.

Objetivos: identificar as espécies de Streptococcus do grupo viridans e sua distribuição em casos de endoftalmite infecciosa e ceratites atendidos no Departamento de Oftalmologia da EPM/UNIFESP; analisar o perfil de susceptibilidade in vitro aos principais antimicrobianos e investigar fatores de virulência como a formação de biofilme e a presença de genes que codificam a produção da cápsula polissacarídea; correlacionar os resultados com os desfechos clínicos dos pacientes. Métodos: 27 isolados de Streptococcus recuperados de humores aquoso e vítreo de casos de endoftalmite (2002-2013) e 35 isolados de ceratites (2009-2013) foram investigados. Os isolados foram primeiramente identificados por meio de testes de susceptibilidade à optoquina e bile solubilidade, e por meio de painel de identificação bioquímica comercial. Para avaliação da concentração inibitória mínima foi utilizado painel comercial contendo 19 antimicrobianos. A identificação molecular foi feita com análise de fragmentos de três genes constitutivos rpoB, sodA e tuf, e análise complementar por multilocus sequence analysis. A epidemiologia molecular dos S. pneumoniae foi avaliada por meio da técnica de multilocus sequence typing, os genes de virulência por PCR ultilizando primers específicos e os desfechos clínicos avaliados de acordo com prontuário médico dos pacientes. Resultados: os testes fenotípicos demonstraram excelente desempenho na diferenciação dos S. pneumoniae dos demais Streptococcus alfa-hemolíticos. Streptococcus oralis foi significativamente mais prevalente em endoftalmites (13/27; 48%; p=0,0013) da mesma forma que S. pneumoniae para as ceratites (17/35; 49%; p=0,0013). Os isolados estudados foram sensíveis aos antimicrobianos utilizados em oftalmologia, incluindo vancomicina, cefalosporinas e fluorquinolonas. Para a subpopulação de S. pneumoniae (n=19) obteve-se alta variabilidade genética (Simpson index of diversity =0,982) e 16 isolados foram presumidos encapsulados. Somente 4 isolados pertencentes às espécies S. sanguinis, S. oralis e S. mitis demonstraram forte produção de biofilme. A maior parte dos pacientes evoluiram com acuidade visual de movimentos de mãos (11%), percepção luminosa (6%) ou sem percepcao luminosa (18%) Conclusões: a distrubuição de Streptococcus alfa-hemolíticos em infecções oculares sugere a capacidade de tropismo tecidual espécie-específico. S. pneumoniae foram pressupostos encapsulados, podendo indicar uma provável falha vacinal. A evolução clínica de pacientes com infecções oculares estreptocóccicas é desfavorável incluindo desfechos com visão mínima ou cegueira, apesar de tratamento antimicrobiano apropriado baseado na sensibilidade in vitro.