Caracterização genômica de isolados clínicos de Corynebacterium spp. causadores de difteria no Brasil

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Bokermann, Sergio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Corynebacterium; Difteria; Diphtheria; Sequenciamento de genoma completo; Whole genome sequencing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5134/tde-18102024-152217/

A difteria continua sendo um importante agravo em Saúde Pública, contabilizando milhares de casos, anualmente, em todo mundo. Mudanças no atual cenário epidemiológico e nas manifestações clínicas da doença, exigem uma melhor caracterização das corinebactérias toxigênicas, com destaque para C. diphtheriae. No Brasil, o último surto de diteria, ocorrido no estado do Maranhão, com 28 casos e três óbitos, demonstra a importância do monitoramento do bacilo diftérico em nosso país. O objetivo deste trabalho foi avaliar a susceptibilidade antimicrobiana, o potencial de virulência e a diversidade genética de C. diphtheriae provenientes de casos de difteria no Brasil, entre os anos de 1993 a 2021, utilizando microdiluição por gradiente de concentração (Etest) e sequenciamento genômico. Dos 50 isolados estudados, 33 (66%) apresentaram a presença do gene tox, com 99,8% de similaridade na sequência de nucleotídeos da toxina diftérica quando comparada à sequência referência (NCTC 13129). A análise por MLST revelou 15 STs (sequence types) já descritos (ST32, ST67, ST149, ST172, ST174, ST175, ST176, ST212, ST317, ST584, ST647, ST649, ST651, ST717 e ST925) e três novos perfis alélicos, pertencendo a cinco grupos filogenéticos, com predominância de um grupo com 23 isolados. Vinte seis isolados apresentaram genes codificantes de pili, com 11 isolados apresentando o sistema spaABC e spaGHI completos, mas 24 isolados não apresentaram nenhum. A análise de SNPs (single nucleotide polimorphism) revelou correspondência entre os genes pili e STs com divisão em dois grupos filogenéticos distintos. Foi encontrada alta similaridade genética entre os membros de alguns STs, como, por exemplo, os ST584 (4 a 6 SNPs) e ST212 (4 a 7 SNPs), confirmada pelos estreitos vínculos epidemiológicos apresentados entre os isolados. Comparando as linhagens brasileiras com sequências de várias partes do mundo, grupamentos bem definidos foram formados com isolados do Canadá (não toxigênicos, difteria cutânea) e Iêmem (toxigênicos, difteria respiratória). Os ST172, ST175 e ST176 foram encontrados exclusivamente no Brasil, mas outros STs foram encontrados em outras partes do mundo, destacando-se os ST32, ST149 e ST317 com perfis de pili e status quanto a toxigenicidade idênticos aos isolados brasileiros. Todos os isolados apresentaram os determinantes genéticos dos fatores de virulência DIP0733, DIP1181, DIP1621 e DIP1880 com mutações ST específicas. O gene DIP0733 codifica a proteína 67-72p, que juntamente com as pili são candidatos a antígenos vacinais. A análise genômica detectou os genes de resistência cmxA (n=12; 24%), sul1 (n=14; 28%) e tetW (n=11; 22%), que conferem resistência ao cloranfenicol, sulfanamida e tetraciclinas, respectivamente, mas não foram identificados genes que conferem resistência à penicilina e eritromicina. A susceptibilidade aos antimicrobianos foi de 100% para sulfametaxazol-trimetropim e eritromicina e para cloranfenicol, tetraciclina e penicilina foram de 98%, 66% e 8%, respectivamente, com 92% de resistência intermediária a este último. Houve plena correspondência do gene tetW com a expressão fenotípica esperada, o que não ocorreu com os genes sul1 e cmxA. Concluímos que a população de C.diphtheriae do Brasil caracteriza-se por grande diversidade genética, com marcadores de virulência e candidatos a alvos vacinais, mas sem resistência aos antimicrobianos