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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49312| ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-0445-1549 |
| Tipo do documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
| Término do embargo: | 2028-04-23 |
| Título: | Caracterização molecular de Escherichia coli multirresistente na interface humano- animal-ambiental: uma abordagem One Health |
| Título(s) alternativo(s): | Molecular characterization of multidrug-resistant Escherichia coli at the human-animal-environmental interface: a One Health approach |
| Autor(es): | Queiroz, Letícia |
| Primeiro orientador: | Ribas, Rosineide Marques |
| Primeiro membro da banca: | Silva, Rodrigo Cayô da |
| Segundo membro da banca: | Brito, Cristiane Silveira de |
| Resumo: | No contexto da abordagem One Health, microrganismos como Escherichia coli têm recebido atenção crescente devido à sua ampla presença na interface humano-animal-ambiente e à sua capacidade de disseminar genes de resistência aos antimicrobianos, evidenciando seu papel como vetor de resistência. O objetivo deste estudo foi investigar a disseminação clonal de E. coli resistentes isoladas da interface humano-animal-ambiente, caracterizando seus genes de resistência e virulência, bem como os sequence types (STs), a fim de avaliar seu papel na circulação dessas cepas sob a perspectiva da abordagem One Health. O presente estudo adotou duas abordagens complementares. Na primeira, a disseminação clonal de E. coli foi avaliada por PFGE utilizando 21 isolados provenientes de humanos, animais e ambientes (esgoto). As cepas apresentaram elevada resistência a β-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas de 2ª a 4ª geração, monobactâmicos), seguida por quinolonas, enquanto a resistência a aminoglicosídeos, carbapenêmicos e tetraciclinas/glicilciclinas foi baixa ou ausente. A análise por PFGE identificou múltiplos pulsotipos (A–H) entre os isolados, sendo o pulsotipo B observado em humanos e carcaça suína, o pulsotipo H em humanos e em uma amostra canina, e o pulsotipo D em humano, animal e esgoto. Na segunda abordagem, 17 genomas foram sequenciados e analisados quanto ao resistoma, viruloma, sequence types (STs) e filogenia. Foram identificados 36 genes de resistência aos antimicrobianos, com destaque para mutações associadas à resistência a quinolonas em 53% das amostras. Foram identificados 64 genes de virulência, sendo que os mais prevalentes foram csgA, fdeC, fimH, gad, hlyE, nlpl, terC, yehA, yehB, yehC, yehD e yghJ. Determinantes de virulência associados à adesão, aquisição de ferro e evasão imunológica, incluindo lpfA, sitA, iss, traT e ompT, foram detectados em fontes humanas, animais, alimentares e ambientais. Entre os sequence types (STs) analisados, ST131 e ST224 se destacaram, sendo o primeiro encontrado em quatro isolados humanos e o segundo presente em humanos, animais e ambiente, compartilhando genes de adesão. O ST10, identificado em amostra ambiental, apresentou baixa patogenicidade e ausência de genes de resistência. A análise de coocorrência de genes revelou que os fatores de virulência predominaram nas associações genéticas, mas que genes de resistência e virulência também coexistem em diversos isolados, evidenciando a circulação de clones potencialmente patogênicos e multirresistentes na interface humano-animal-ambiente. Os achados reforçam a importância da vigilância integrada e da abordagem One Health no controle da disseminação de E. coli multirresistente e potencialmente patogênica. Em geral, caracterizamos o perfil genômico de cepas de E. coli de múltiplas fontes e demonstramos sua capacidade de abrigar diversos determinantes de resistência e virulência. Esses resultados enfatizam que a resistência aos antimicrobianos é um fenômeno dinâmico, complexo e interligado entre os diferentes ambientes. A circulação dos mesmos clones entre humanos, animais, alimento e ambiente evidencia e sugere a interconexão no contexto One Health. Dessa forma, este estudo é importante para que novas estratégias de vigilância sejam formuladas a fim de evitar a propagação de linhagens de alto risco entre diferentes nichos ecológicos. |
| Abstract: | In the context of the One Health approach, microorganisms such as Escherichia coli have received increasing attention due to their widespread presence at the human-animal-environment interface and their ability to disseminate antimicrobial resistance genes, highlighting their role as resistance vectors. The aim of this study was to investigate the clonal dissemination of resistant E. coli isolated from the human-animal-environment interface, characterizing their resistance and virulence genes, as well as sequence types (STs), in order to evaluate their role in the circulation of these strains from the perspective of the One Health approach. This study adopted two complementary approaches. In the first, the clonal dissemination of E. coli was evaluated by PFGE using 21 isolates from humans, animals, and environments (sewage). The strains showed high resistance to β-lactams (penicillins and 2nd to 4th generation cephalosporins, monobactams), followed by quinolones, while resistance to aminoglycosides, carbapenems, and tetracyclines/glycylcyclines was low or absent. PFGE analysis identified multiple pulsotypes (A–H) among the isolates, with pulsotype B observed in humans and swine carcasses, pulsotype H in humans and in a canine sample, and pulsotype D in humans, animals, and sewage. In the second approach, 17 genomes were sequenced and analyzed for resistome, viruloma, sequence types (STs), and phylogeny. Thirty-six antimicrobial resistance genes were identified, with mutations associated with quinolone resistance standing out in 53% of the samples. Sixty-four virulence genes were identified, with the most prevalent being csgA, fdeC, fimH, gad, hlyE, nlpl, terC, yehA, yehB, yehC, yehD, and yghJ. Virulence determinants associated with adhesion, iron acquisition, and immune evasion, including lpfA, sitA, iss, traT, and ompT, were detected in human, animal, food, and environmental sources. Among the sequence types (STs) analyzed, ST131 and ST224 stood out, with the former found in four human isolates and the latter present in humans, animals, and the environment, sharing adhesion genes. ST10, identified in an environmental sample, showed low pathogenicity and an absence of resistance genes. Gene co-occurrence analysis revealed that virulence factors predominated in the genetic associations, but that resistance and virulence genes also coexist in several isolates, evidencing the circulation of potentially pathogenic and multidrug-resistant clones at the human-animal-environment interface. The findings reinforce the importance of integrated surveillance and the One Health approach in controlling the spread of multidrug-resistant and potentially pathogenic E. coli. In general, we characterized the genomic profile of E. coli strains from multiple sources and demonstrated their ability to harbor various determinants of resistance and virulence. These results emphasize that antimicrobial resistance is a dynamic, complex, and interconnected phenomenon across different environments. The circulation of the same clones among humans, animals, food, and the environment highlights the interconnectedness within the One Health context. Therefore, this study is important for formulating new surveillance strategies to prevent the spread of high-risk strains across different ecological niches. |
| Palavras-chave: | Uma Saúde One Health Microbiologia Microbiology Multirresistência Multidrug resistance Disseminação clonal Clonal dissemination Caracterização genômica Genomic characterization |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA |
| Assunto: | Imunologia |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
| Referência: | QUEIROZ, Letícia. Caracterização molecular de Escherichia coli multirresistente na interface humano- animal-ambiental: uma abordagem One Health. 2026. 94 f. Dissertação (Mestrado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.322. |
| Identificador do documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.322 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49312 |
| Data de defesa: | 23-Abr-2026 |
| Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): | ODS::ODS 6. Água potável e saneamento - Garantir disponibilidade e manejo sustentável da água e saneamento para todos. ODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis. ODS::ODS 14. Vida na água - Conservação e uso sustentável dos oceanos, dos mares, e dos recursos marinhos para o desenvolvimento sustentável. ODS::ODS 17. Parcerias e meios de implementação - Fortalecer os meios de implementação e revitalizar a parceria global para o desenvolvimento sustentável. |
| Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO - Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| CaracterizaçãoMolecularEscherichia.pdf Até 2028-04-23 | Dissertação | 4.83 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir Solictar uma cópia |
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