Caracterização molecular de Klebsiella pneumoniae resistentes às cefalosporinas de espectro estendido e aos carbapenêmicos: uma interface de Saúde Única

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Apolinário, Ruanita Veiga Queiroz [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Saúde Única; Klebsiella pneumoniae; Resistência antimicrobiana; β-lactamases; Vigilância de resistência
• Link de acesso: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/68621

O conceito de “Saúde Única” baseia-se na noção de que a saúde humana, animal e ambiental está intimamente conectada e dependente mutuamente. A Klebsiella pneumoniae, além de colonizar humanos, está presente em diversos hospedeiros e nichos ecológicos como água, solo, plantas e animais. É considerada uma fonte e reservatório de genes de resistência, pelo fato de que, vários genes de resistência antimicrobiana de importância clínica foram descritos pela primeira vez nesta espécie. Sua plasticidade genômica e sua ampla gama ecológica permitem à Klebsiella pneumoniae adquirir, acumular e disseminar facilmente genes de resistência. O objetivo principal deste trabalho foi realizar a caracterização fenotípica e molecular de isolados de Klebsiella pneumoniae resistentes às cefalosporinas de espectro estendido e/ou carbapenêmicos obtidas de diferentes regiões, hospedeiros e nichos ecológicos, a fim de auxiliar na compreensão da distribuição destes microrganismos no Brasil sob a perspectiva de Saúde Única (One Health). Foram coletadas amostras de fezes de humanos da população urbana e rural, swab retal ou cloacal de bovinos, frangos de corte, galinhas (aves) e suínos, amostras de água e solo de propriedades rurais e isolados clínicos de Klebsiella pneumoniae em seis estados brasileiros. Para triagem as amostras foram semeadas em caldo TSB com ceftazidima, ceftriaxona, meropenem (2 µg/mL) e vancomicina (4 µg/mL). Após incubação, as amostras foram semeadas em ágar cromogênico e os isolados obtidos foram identificados pela técnica de MALDI-TOF MS. Os isolados tiveram suas concentrações inibitórias mínimas (CIMs) determinadas para cefalosporinas de espectro estendido e carbapenêmicos, seguindo as recomendações do BrCAST/EUCAST. Para os isolados que apresentaram resistência a estes antimicrobianos, foi realizada a pesquisa de genes que codificam β-lactamases (blaSHV-like, blaTEM-like, blaGES-like, blaCTX-M-1/2-like, blaKPC-like, blaNDM-like, blaIMP-like, blaVIM-like, blaGIM-like, blaSIM-like, blaBKC-like, blaOXA-1-like, blaOXA-2-like, blaOXA-5-like, blaOXA-7/10-like, blaOXA-45-like, blaOXA-46-like e blaOXA-48-like) e determinado seu perfil de similaridade genética por PFGE. Foram coletadas um total de 958 amostras, que após processamento originou 4.383 isolados bacterianos de diferentes espécies. Destes, 318 foram identificados como Klebsiella pneumoniae, sendo 141 (44,33%) sensíveis, 93 (29,24%) resistentes às β-lactamases de espectro estendido e 84 (26,41%) resistentes aos carbapenêmicos. Dos genes codificadores de β-lactamases identificados nos isolados resistentes (N=177), a maior frequência foi do gene blaCTX-M-1/2-like (N=107; 60,45%), seguido pelos genes blaOXA-1-like (N=103; 58,19%), blaTEM-like (N=95; 53,67%), blaKPC-like (76; 42,93%), blaCTX-M-8-like (8; 4,51%), blaCTX-M-14-like (6; 3,38%), blaNDM-like (6; 3,38%), blaOXA-5-like (2; 1,12%) e blaOXA-2-like (1; 0,56%). Observamos uma alta frequência (38,98%) de isolados carreando o contexto genético blaSHV-like, blaTEM-like, blaCTX-M-1/2-like e blaOXA-1-like. Na análise da similaridade genética por PFGE dos isolados recuperados de todos os centros participantes, observamos dois clusters (OH11 e OH21) que agruparam isolados de diferentes regiões, hospedeiros e/ou nichos ecológicos que apresentaram esse mesmo contexto genético. Um isolado clínico recuperado do serviço de saúde do centro de Dourados (MS) com um isolado recuperado de amostras de solo do centro de Castanhal (PA) e um isolado recuperado de amostras de água do centro de Bragança Paulista (SP) com um isolado recuperado de amostras de solo do centro de Castanhal (PA). As análises genômicas realizadas em isolados escolhidos que carreavam esse contexto, mostraram uma alta similaridade dos contigs carreando o gene blaCTX-M-15 e blaOXA-1, os genes estavam em um plasmídeo IncFIB e os clones pertenciam ao clone emergente ST307. Assim, mostramos que clones de Klebsiella pneumoniae com contextos genéticos semelhantes circulam entre diferentes regiões, hospedeiros e nichos ecológicos. Confirmando o papel do solo, águas superficiais e animais de produção como veículos disseminadores de genes de resistência de importância clínica, por apresentarem clones semelhantes com isolados clínicos recuperados neste projeto. Descrevemos também pela primeira vez o gene blaKPC-like e blaOXA-2-like em um suíno. Por fim, destacamos o clone emergente ST307, carreando o contexto blaTEM-like, blaCTX-M-15 e blaOXA-1, como uma nova ameaça à saúde pública no Brasil, tornando a Klebsiella pneumoniae um importante patógeno a ser monitorado pelos programas de vigilância no Brasil sob uma perspectiva de Saúde Única.