Caracterização e análise comparativa de cepas de Escherichia coli uropatogênicas (UPEC) portadoras de marcadores de virulência de cepas diarreiogênicas - Nascimento, Júllia Assis da Silva (2021)
Algumas cepas de Escherichia coli apresentam genes que codificam fatores de virulência que permitem a colonização, invasão e o estabelecimento de doenças em seus hospedeiros. Cepas de E. coli que causam infecções intestinais são conhecidas como E. coli diarreiogênicas (DEC), enquanto as que causam infecções extraintestinais são denominadas E. coli patogênica extraintestinal (ExPEC) e estão associadas à meningite neonatal, sepse e infecção do trato urinário (ITU). A E. coli uropatogênica (UPEC) é a principal causa de ITU, tanto de origem comunitária quanto hospitalar, em todo o mundo. Algumas cepas de UPEC podem apresentar genes de virulência associadosa cepas de DEC, constituindo cepas híbridas, o que sugere que possam apresentar potencial para causar doenças intestinais ou extraintestinais mais graves. Porém, poucos estudos avaliaram as propriedades fenotípicas e genotípicas e o potencial patogênico de cepas híbridas. Este estudo objetivou analisar a ocorrência de cepas híbridas de UPEC emisolados de pacientes com diferentes tipos de ITU, em duas regiões geográficas, e caracterizá-los genotípica e fenotipicamente. Foram estudadas 636 cepas, isoladas entre agosto de 2018 e dezembro de 2020, em Mogi Guaçu e São Paulo, SP. Após confirmaçãoda espécie, os isolados foram submetidos à reação em cadeia da polimerase (PCR) para pesquisa de marcadores moleculares (genes) de diagnóstico dos diferentes patotipos de DEC, relacionados com produção de toxinas Shiga (stx1 e stx2), toxinas termolábil (LT, elt) e termoestável (ST, est), ativador transcricional de adesão agregativa (aggR), adesinaintimina (eae) e invasina (invE). Os isolados que apresentaram algum desses marcadores(cepas híbridas) foram analisados por PCR para classificação filogenética, ocorrência dos marcadores de uropatogenicidade de UPEC e de virulência de ExPEC e tiveram seu genoma sequenciado. As cepas híbridas foram avaliadas quantoà capacidade de interagir com células HeLa (adenocarcinoma cervical), HEK 293T (epitélio renal) e T24 (epitélio de bexiga), e de formar biofilme. Entre doze cepas híbridas identificadas, oito foram portadoras de aggR e quatro, de eae, sendo classificadas como UPEC/EAEC (E. coli enteroagregativa) e UPEC/aEPEC (E. coli enteropatogênica atípica), respectivamente. Essas cepas pertenceram aos filogrupos A (cinco cepas), B1 (quatro), B2 (um) e D (dois). A análise do genoma revelou uma grande diversidade, com83,3% (10) delas pertencendo a sorotipos e STs diferentes; três cepas apresentaram a mesma origem clonal, o mesmo ST (ST10) e sorotipo (O153:H2). Além disso, foram identificados, nas cepas híbridas, genes que codificam resistência a diferentes classes de antimicrobianos (blaTEM-1D, blaCTX-M-15, sul2, dfrA8, dfrA14 e dfrA17, tet(A), tet(B), mph(A), qnrS1, mdf(A), aac(3)-III e aph(3’’)-Ib. Todas as cepas híbridas aderiram às três linhagens celulares testadas. Em células HeLa, as oito cepas UPEC/EAEC produziram adesão agregativa (ou semelhante), característica de EAEC, enquanto as UPEC/aEPEC produziram o padrão de adesão característico de aEPEC (adesão localizada-like). Sete das cepas UPEC/EAEC produziram biofilme, enquanto as UPEC/aEPEC não o fizeram. Nossos achados contribuem para a compreensão da patogenicidade de cepas híbridas de UPEC e do seu potencial para colonizar diferentes locais no trato urinário e intestinos, além de permitirem o entendimento da epidemiologia das diferentes regiões, contribuindo para a adoção de medidas adequadas de prevenção e controle da doença.