Relação ancestral e pan-resistoma plasmidial de Escherichia coli produtora de CTX-M-8 e MCR-1 na interface humana, animal e ambiental

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Fernandes, Miriam Rodriguez
• 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: Colistin; Colistina; ESBL; IncHI2; IncI1; IncX4; One-health
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9136/tde-26082019-100531/

Linhagens de Escherichia coli produtoras de β-lactamase de espectro estendido (ESβL) do tipo CTX-M são endêmicas no Brasil, sendo prevalentes em casos de infecções hospitalares e ambulatoriais. Atualmente, cepas produtoras de CTX-M têm sido recuperadas de ambientes urbanos, animais de companhia ou de produção e de alimentos de origem animal, inclusive afetando o agronegócio, o que aponta uma possível rota de disseminação em diferentes ecossistemas. Recentemente, nesta espécie, foi descoberto um novo gene, chamado de mcr-1, que confere resistência transferível à colistina, um dos últimos antibióticos eficazes para o tratamento de infecções causadas por bactérias produtoras de ESBL e carbapenemases. Deste modo, o presente estudo tem como objetivo elucidar os aspectos sobre a caracterização e a relação de plasmídeos que carregam genes do tipo blaCTX-M-8 e mcr- 1 em cepas de E. coli isoladas de seres humanos, animais, ambiente aquático e alimentos, no Brasil. Neste estudo são apresentados os resultados da análise plasmidial de 25 cepas de E. coli, das quais nove apresentaram o genótipo blaCTX-M-8/IncI1, 11 apresentaram o genótipo mcr-1/IncX4 e cinco apresentaram ambos os genótipos blaCTX-M-8/IncI1 e mcr-1/IncX4. Dos resultados, podemos observar que plasmídeos IncI1 (blaCTX-M-8) e IncX4 (mcr-1) estão circulando no Brasil desde o ano de 2009 entre diferentes clones (STs) de E. coli e em diferentes ambientes e hospedeiros. Os plasmídeos IncI1 foram conjugativos e pertencentes ao ST113, exceto o plasmídeo recuperado de um isolado humano, que foi pertencente ao ST131. Os plasmídeos IncI1 apresentaram sua arquitetura conservada, com a presença de genes de replicação, transferência e estabilidade. A partir do alinhamento, os plasmídeos IncI1 apresentaram 94-99% de similaridade genética entre eles. Dentre os plasmídeos IncX4, independente da fonte de isolamento, todos permaneceram com sua arquitetura altamente conservada. Entretanto, apenas dois plasmídeos (um encontrado em uma cepa de animal e outro encontrado em uma cepa de ambiente aquático) apresentaram uma IS1294, truncando o gene de mobilização. Na análise comparativa, todos os plasmídeos IncX4 apresentaram similaridade genética de 95-99,9% entre eles. No alinhamento de plasmídeos IncX4 brasileiros contra plasmídeos de outras regiões geográficas, foi observada similaridade genética > 99,9%, o que confirma a estabilidade e conservação desses plasmídeos. Neste estudo foram reportados dados inéditos da primeira identificação do gene mcr-1 em diferentes ecossistemas no Brasil, assim como a nova variante mcr-5.3. A análise filogenética dos plasmídeos IncI1 e IncX4, destacam que ambos compartilham uma arquitetura conservada, e a evolução é atribuída à aquisição de genes de resistência. Adicionalmente, um novo vetor de disseminação do gene mcr-1 no Brasil foi identificado - o plasmídeo IncHI2. Os resultados desse estudo demonstram o grave problema da resistência bacteriana dentro do conceito One-health e que, com o avanço de ferramentas moleculares, a identificação e a resolução desse problema poderá estar cada vez mais próxima de ser elucidada.