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Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: Caracterização molecular da resistência aos carbapenêmicos e disseminação de amostras clínicas e ambientais de Acinetobacter baumannii multirresistentes produtoras de biofilme: caracterização molecular de Acinetobacter baumannii
Author: Royer, Sabrina
First Advisor: Ribas, Rosineide Marques
First coorientator: Gontijo Filho, Paulo Pinto
First member of the Committee: Oliveira, Sílvia dias de
Second member of the Committee: Oliveira, Cristina da Cunha Hueb Barata de
Third member of the Committee: Resende, Daiane Silva
Fourth member of the Committee: Brígido, Rebecca Tavares e Silva
Summary: A emergência de infecções associadas a novos genótipos de Acinetobacter baumannii resistente aos antimicrobianos reflete um desafio de grandes proporções. Assim, a detecção e o conhecimento de suas características, tanto epidemiológicas quanto moleculares, é de fundamental importância para o desenvolvimento de estratégias de tratamento, prevenção e controle. Este trabalho teve como objetivos determinar a diversidade de mecanismos de resistência, avaliar a produção de biofilme através de técnicas fenotípicas e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e investigar a disseminação clonal e os Sequence Types (STs) predominantes em amostras multirresistentes de A. baumannii de origem clínica (aspirado traqueal, n=17) e ambiental (superfície, n=6), isoladas na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) de Adultos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Uberlândia (HC-UFU). Adicionalmente, uma amostra clínica (clone A) e uma ambiental (clone H) tiveram seu genoma completo sequenciado com análise parcial de seus resistomas. Todas as amostras foram submetidas à reação em cadeia da polimerase (PCR) para detecção dos genes ISAba/ e sua associação ou não com as oxacilinases (OXA-51 e OXA-23), genes das proteínas de membrana externa (PME) carO e pme33-36 e genes que codificam a expressão das bombas de efluxo AdeABC (adeB), AdeFGH (adeG) e AdeIJK (adeJ). A confirmação da resistência à tigeciclina e aos carbapenêmicos foi feita pelo método do Etest®. A maioria das amostras foi caracterizada como extensivamente resistente (XDR) com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) muito elevadas para tigeciclina e carbapenêmicos. A associação ISAba//OXA-51, ISAba//OXA-23 e a presença de carO e pme33-36 foram observadas em 91,3%, 52,2%, 82,6% e 100% das amostras, respectivamente. Quanto aos genes adeB, adeG e adeJ, sua presença foi constatada em todas as amostras analisadas. Avaliou-se também o consumo de Imipenem, Meropenem, Tigeciclina e Polimixina B/Colistina (DDD/1000 pacientes-dia), no período de janeiro de 2011 a dezembro de 2012. Observaram-se variações no consumo desses antimicrobianos, durante o período investigado. De acordo com os perfis clonais obtidos através da técnica de Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) foram selecionadas dez amostras de A. baumannii para as análises por PCR em tempo real (qPCR), análise fenotípica da produção de biofilme e Multilocus Sequence Typing (MLST). Após avaliação por qPCR, somente o gene adeB foi considerado hiperexpresso. Os resultados do MLST demonstraram disseminação policlonal, identificando oito STs e cinco complexos clonais (CCs), com predominância dos CCs 113, 229 e 109. Todas as amostras de A. baumannii avaliadas aderiram à superfície de poliestireno não modificada e produziram biofilme, sem diferença significativa entre isolados clínicos e ambientais. As imagens de MEV confirmaram a capacidade de adesão e a presença de matriz extracelular visível. Nosso estudo encontrou uma ampla variedade de complexos clonais relacionados com A. baumannii XDR carreando o gene blaOXA-23 frequentemente associado com ISAba/ (Tn2008) como o principal mecanismo de resistência aos carbapenêmicos, além da hiperexpressão da bomba de efluxo AdeABC. A compreensão dos mecanismos de resistência e do potencial patogênico deste microorganismo ajuda a explicar sua persistência no ambiente hospitalar e pode fornecer ferramentas para melhorar o tratamento de infecções graves, assim como para aprimorar as medidas de controle e prevenção dessas infecções.
Abstract: The emergence of infections associated with new antimicrobial-resistant Acinetobacter baumannii genotypes represents a major challenge. Thus, the detection and knowledge of its epidemiological and molecular characteristics have fundamental importance for the development of treatment, prevention, and control strategies. This study aimed to determinate the diversity of resistance mechanisms, to evaluate the biofilm production through phenotypic techniques and scanning electron microscopy (SEM), and to investigate the clonal dissemination and the predominant Sequence Types (STs) in multiresistant strains of A. baumannii from clinical (tracheal aspirate, n=17) and environmental (surface, n=6) origin, isolated at the Adult Intensive Care Unit (ICU) of the Clinical Hospital of the Federal University of Uberlândia (HC-UFU). Additionally, one clinical (clone A) and one environmental (clone H) strain had their complete genome sequenced with partial analysis of their resistomes. All strains were submitted to polymerase chain reaction (PCR) for the detection of ISAba/ genes and their association or not with oxacillinases (OXA-51 and OXA-23), genes of outer membrane proteins (OMPs) carO and pme33-36, and genes encoding AdeABC (adeB), AdeFGH (adeG) and AdeIJK (adeJ) efflux pumps. Confirmation of tigecycline and carbapenem resistance was done by the Etest®. Most of the strains were characterized as extensively drug-resistant (XDR) with very high minimal inhibitory concentrations (MICs) for tigecycline and carbapenems. The association of ISAba//OXA-51, ISAba//OXA-23 and the presences of carO and pme 33-36 were observed in 91.3%, 52.2%, 82.6% and 100% of the strains, respectively. The genes adeB, adeG and adeJ were observed in all strains analyzed. The consumption of Imipenem, Meropenem, Tigecycline and Polymyxin B/Colistin (DDD/1000 patients-day) was also evaluated in the period from January 2011 to December 2012. Changes in the consumption of these antimicrobials were observed during the period investigated. According to clonal profiles obtained by the Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) technique, ten A. baumannii strains were selected for analysis by real-time PCR (qPCR), phenotypic analysis of biofilm production and Multilocus Sequence Typing (MLST). Only adeB gene was considered hyper-expressed. MLST results demonstrated polyclonal dissemination, identifying eight STs and five clonal complexes (CCs), with predominance of CCs 113, 229 and 109. All A. baumannii evaluated strains adhered to the unmodified polystyrene surface and produced biofilm, with no significant difference between clinical and environmental isolates. SEM images confirmed the ability of adhesion and the presence of a visible extracellular matrix. Our study found a wide variety of clonal complexes related to XDR A. baumannii carrying the b/aOXA_23 gene frequently associated with ISAba/ (Tn2008) as the main mechanism of carbapenems resistance, in addition to the over expression of the AdeABC efflux pump. The understanding of the mechanisms of resistance and the pathogenic potential of this microorganism helps to explain its persistence in the hospital environment and can provide tools to improve the treatment of serious infections, as well as, the measures of control and prevention of these infections.
Keywords: Imunologia
Acinetobacter baumannii
Carbapenêmicos
Biofilme
Multirresistência
Biofilmes bacterianos
MLST
qPCR
Multiresistance
Carbapenems
Bacterial biofilms
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
Quote: ROYER, Sabrina. Caracterização molecular da resistência aos carbapenêmicos e disseminação de amostras clínicas e ambientais de Acinetobacter baumannii multirresistentes produtoras de biofilme: caracterização molecular de Acinetobacter baumannii. 2017. 92 f. Tese (Doutorado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19566
Date of defense: 18-Jul-2017
Appears in Collections:TESE - Imunologia e Parasitologia Aplicadas

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