Análise da resistência aos antimicrobianos em diferentes nichos ecológicos e hospedeiros no Brasil
Data
2023-04-27
Autores
Valiatti, Tiago Barcelos
Orientadores
Gales, Ana Cristina [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
A resistência aos antimicrobianos (RAM) têm ganhado importante destaque nos últimos anos, visto que os estudos têm demonstrado sua rápida disseminação no mundo. Além disso, as consequências relacionadas à RAM tendem a ser catastróficas se nenhuma medida de controle e prevenção for implementada. Tais estudos têm ainda evidenciado que a RAM é um problema que vai além do ambiente hospitalar, se projetando para outros nichos ecológicos. Esses achados demonstram a importância de realizar estudos voltados para uma perspectiva de Saúde Única. O objetivo desse estudo foi analisar a ocorrência de genes de resistência aos antimicrobianos (ARGs) na interface humano-animal em diferentes regiões geográficas do Brasil. Para tanto, foram coletadas amostras de fezes de humanos (n=32), galinhas (n=30), bovinos (n=30) e suínos (=15) distribuídos nos municípios de Castanhal (PA), Fortaleza (CE), Bragança Paulista (SP), Dourados (MS), e Blumenau (SC). Essas amostras foram submetidas a análise de metagenômica e análise microbiológica com pressão seletiva. Os resultados obtidos serão apresentados na forma de artigos científicos. Artigo 1 - Neste estudo foi empregando a abordagem de metagenômica, na qual foi verificado que o bacterioma das amostras de fezes analisadas apresentou um total de 21.029 espécies únicas, com prevalência de espécies pertencentes aos filos Firmicutes (41%), Proteobacteria (29,4%), Bacteroidetes (14,8%) e Actinobacteria (8,7%). Além disso, detectamos 405 ARGs para 12 classes de antimicrobianas distintas. ARGs que codificam enzimas modificadoras de antimicrobianos foram os mais frequentes, seguidos por genes relacionados à alteração do sítio alvo e de sistemas de efluxo. Interessantemente, detectamos pela primeira vez no Brasil a ocorrência dos genes que codificam as carbapenemases blaAIM-1, blaCAM-1, blaGIM-2 e blaHMB-1 em hospedeiros distintos. Artigo 2 - foi caracterizada uma cepa de Klebsiella pneumoniae (KP411) resistente aos carbapenêmicos isolada das fezes de uma galinha. O sequenciamento do genoma completo de KP411 revelou a presença de um importante arsenal de ARGs aos β-lactâmicos (blaCTX-M-14, blaTEM-1B, blaKPC-2, blaSVH-11), aos aminoglicosídeos [aph(3″)-Ib, aph(6)-Id, aph(3′)-Ia], às sulfonamidas (sul1, sul2), às quinolonas (oqxAB), à fosfomicina (fosAKP) e aos macrolídeos [mph(A)]. Além disso, nossas análises revelaram que a cepa KP411 pertence à linhagem clonal ST258, que é um dos principais clones epidêmicos responsáveis pela disseminação do KPC-2 em todo o mundo. Artigo 3 - Neste estudo foi explorado três cepas de Serratia marcescens pertencente a um mesmo clone que estava circulando em aves e bovinos no município de Castanhal (PA). A análise do genoma de uma cepa representativa desse clone (SMA412) revelou um resistoma composto por genes que codificam resistência aos β-lactâmicos (blaKPC-2, blaSRT-2), aos aminoglicosídeos [aac(6')-Ib3, aac(6')-Ic, aph(3')-VIa], às quinolonas [aac(6')-Ib-cr], às sulfonamidas (sul2) e às tetraciclinas [tet(41)]. Além disso, identificamos importantes genes de virulência (lipBCD, pigP, flhC, flhD, phlA, shlA e shlB). O teste in vivo realizado com Galleria mellonella confirmou o elevado potencial patogênico do clone, visto que as cepas mataram todas as larvas 12 horas após a infecção. Artigo 4 - foi analisado um clone de Providencia rettgeri produtor de NDM-1 isolado de animais de produção no município de Dourados (MS). As análises genômicas indicaram a presença de ARGs que conferem resistência aos β-lactâmicos (blaNDM-1, blaCTX-M-2), às quinolonas (qnrD1), aos aminoglicosídeos [aadA2, aadA1, aph(3')-Via], aos anfenicois (catB2), às sulfonamidas (sul1, sul2) e à trimetoprima (dfrA12, dfrA1). A presença de três replicons de plasmídeo (Col3M, IncQ1 e IncT) foi detectada, enquanto nenhuma sequência de fago foi encontrada. As análises filogenéticas confirmaram a relação genômica do isolado PVR-188 com cepas de P. rettgeri recuperadas de animais e humanos nos EUA e na Malásia. Artigo 5 - este estudo demonstrou que entre os 107 hospedeiros analisados (humanos e animais de produção), 27 estavam colonizados por isolados de Escherichia coli produtores de β-lactamases de espectro estendido (ESβL-EC), sendo observado uma maior frequência de colonização em aves e humanos. Os genes blaCTX-M-15 e blaCTX-M-8 foram os principais genes detectados entre os 27 ESβL-EC identificadas. Curiosamente, a pesquisa de marcadores de virulência revelou a ocorrência de dois isolados classificados como E. coli patogênica extra-intestinal (ExPEC), que demonstram ser virulentos no modelo in vivo de G. mellonella. A análise de resistência evidenciou que somente os carbapenêmicos, a tigeciclina, a fosfomicina e as polimixinas mostraram atividade in vitro contra todos os isolados de ESβL-EC. Em conclusão, os achados descritos na presente tese reforçam a hipótese de que a RAM está amplamente disseminada no Brasil, bem como que novos mecanismos estão ganhando espaço no cenário nacional, se fazendo necessário a adoção de medidas de controle e prevenção.
Descrição
Citação
VALIATTI, Tiago Barcelos. Análise da resistência aos antimicrobianos em diferentes nichos ecológicos e hospedeiros no Brasil. 2023. 220 f. Tese (Doutorado em Infectologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo, 2023.