Caracterização molecular de isolados de Escherichia coli multidroga resistentes obtidos do meio ambiente

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Furlan, João Pedro Rueda
• 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: Água; E. coli; ESBL; mcr-1; MDR; PMQR; Soil; Solo; Water
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60141/tde-18082022-162738/

A ocorrência de patógenos multidroga resistentes (MDR) se tornou uma ameaça à capacidade de tratar infecções e a rápida disseminação desses patógenos na interface humana, animal e ambiental causa preocupações. Escherichia coli permanece como um dos principais patógenos associados com infecções relacionadas à assistência a saúde e possui uma grande capacidade de adquirir e transferir genes de resistência aos antimicrobianos (ARGs). O meio ambiente é constantemente afetado pela poluição decorrente de atividades antrópicas, as quais favorecem a seleção de bactérias resistentes aos antimicrobianos e a transferência horizontal de ARGs. Portanto, este estudo teve como objetivo caracterizar isolados de E. coli recuperados de amostras ambientais quanto aos perfis de resistência aos antimicrobianos, de virulência e epidemiológico. Amostras de solo (n=300) e de água (n=200) foram coletadas em diferentes cidades da região Sudeste do Brasil e foram utilizadas no isolamento de E. coli. Os isolados obtidos foram submetidos a testes fenotípicos e moleculares para caracterização dos perfis e dos genes de resistência aos antimicrobianos, enquanto que os genes de virulência, os elementos genéticos móveis e a tipagem foram determinados por métodos moleculares. Desta forma, 105 isolados MDR foram obtidos e apresentaram resistência principalmente às cefalosporinas de espectro estendido, às fluorquinolonas e à colistina. A tipagem e a subtipagem dos isolados revelaram uma grande diversidade genética, destacando as sequências tipo (STs) do complexo clonal 10 e os clones de alto risco ST10, ST131, ST354, ST648 e ST744. Diversos ARGs foram detectados, evidenciando a presença dos genes blaCTXM, blaCMY e qnrB em isolados de solo e de água, e do mcr-1 (mcr-1.1, mcr-1.26) e do qnrS em isolados de água. Em alguns isolados, os genes blaCTX-M-2, blaCTX-M-14 e blaCTX-M-15 foram localizados no cromossomo e estavam associados ao elemento Tn21-like e a ISEcp1, enquanto que os genes blaCMY, qnrB, qnrS e mcr-1 foram localizados nos plasmídeos IncI1- ST12, Col(pHAD28), IncR e IncX4, respectivamente. Os plasmídeos IncX4 foram altamente similares; no entanto, um novo ambiente genético atribuído pela inserção da ΔIS5-like (258 pb) na orientação oposta a montante do gene mcr-1.1 foi evidenciada. Diferenças nas regiões adjacentes ao gene mcr-1.26, bem como a subestimação e a primeira descrição no mundo do gene mcr-1.26 no meio ambiente foram determinadas neste estudo. Diferentes cassetes gênicos inseridos no integron de classe 1 em isolados de solos e a presença de um módulo de resistência aos antimicrobianos e de tolerância aos metais em isolados de água foram observados. Além disso, mutações nos determinantes de resistência às fluorquinolonas (GyrA, ParC, ParE) e à colistina (PmrAB, PhoPQ, MgrB) também foram identificadas. Genes de virulência relacionados com linhagens de E. coli diarreiogênicas (DEC) e E. coli patogênica extra-intestinal foram detectados dentre os isolados, destacando a presença de E. coli produtora de toxina Shiga e a prevalência de DEC em solos. Adicionalmente, um plasmídeo híbrido e multireplicon IncF [F2:A-B1]-ΔIncQ1 carreando ARGs e genes de virulência foi detectado em uma linhagem ST131-H22 de água que também foi positiva para o gene mcr-1.26. Diante disso, esses resultados evidenciam uma alta diversidade genética em linhagens de E. coli MDR e potencialmente patogênicas no meio ambiente, as quais são procedentes principalmente de contaminações de origem humana e de animais da cadeia produtora de alimentos. Portanto, a presença dessas linhagens no meio ambiente representa um potencial risco à saúde pública e ambiental, bem como à segurança alimentar.