Ocorrência de integrons em amostras de Escherichia coli diarreiogênica e espécimes fecais de crianças com e sem doença diarreica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Patrícia Luciana de Oliveira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/55954
Resumo: Escherichia coli is a highly diverse species both phenotypically and genotypically. Two groups may be clearly recognized, one of them comprising those strains that are members of the indigenous microbiota and the other one gathering exogenous microorganisms. E. coli is frequently implicated in the etiopathogenesis of healthcare associated infections as well as community acquired infections. Among them acute diarrhea should be highlighted. Antimicrobial drug resistance is considered as a public health problem. The property is commonly acquired via mobile genetic elements such as gene cassettes. These units are frequently inserted into integrons defined as genetic elements that allow efficient capture and expression of exogenous genes. This study aimed at characterizing integrons and gene cassettes in diarrheagenic E. coli (DEC) and E. coli isolates from the indigenous microbiota (EEC). We also evaluated the presence of integronsin fecal specimens of children with or without diarrhea. The study group included 170 E. coli isolates [92 DEC (57 ETEC and 41 EPEC) and 72 EEC] and 40 fecal specimens obtained from children with (20) and without (20) diarrhea. PCR was employed to search for classes 1, 2, and 3 integrons and then positive isolates were employed for gene cassettes investigation. Gene cassettes amplicons were sequenced in order evaluate the occurrence of genes coding for antimicrobial resistance. Additionally the antimicrobial susceptibility profile of E. coli isolates was determined.Classes 1 and 2 integrons were detected in 20.6% and 7.1% of the bacterial strains, respectively. Both classes of integron were detected simultaneously in 2.4% of the isolates. The detected frequency of integrons and antimicrobial resistance in EEC arises great concerns. No class 3 integron was detected. Gene cassettes were observed in the majority (71.4%) and in all strains positive for class 1 and 2 integrons, respectively. Genes that code for βlactams, streptomycin, spectinomycin, trimetoprim, and steptotrycin were detected. Fecal specimens were assayed by qPCR in order to quantify Bacteria, int1, int1 clínico, andint2. Regardless the study group (children with or without diarrhea) about 109 copies of each integron marker by gram of feces were detected. Integrons were detected in all fecal specimens. Taken together our results highlight the importance of integrons and of the indigenous microbiota as a reservoir and in the dissemination of antimicrobial resistance reinforcing the need for designing protocols aiming to control this process.
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spelling Ocorrência de integrons em amostras de Escherichia coli diarreiogênica e espécimes fecais de crianças com e sem doença diarreicaEscherichia coliDiarreia agudaResistência antimicrobianaIntegronCasseteFisiologia vegetalSementes - DormênciaLeguminosaEscherichia coli is a highly diverse species both phenotypically and genotypically. Two groups may be clearly recognized, one of them comprising those strains that are members of the indigenous microbiota and the other one gathering exogenous microorganisms. E. coli is frequently implicated in the etiopathogenesis of healthcare associated infections as well as community acquired infections. Among them acute diarrhea should be highlighted. Antimicrobial drug resistance is considered as a public health problem. The property is commonly acquired via mobile genetic elements such as gene cassettes. These units are frequently inserted into integrons defined as genetic elements that allow efficient capture and expression of exogenous genes. This study aimed at characterizing integrons and gene cassettes in diarrheagenic E. coli (DEC) and E. coli isolates from the indigenous microbiota (EEC). We also evaluated the presence of integronsin fecal specimens of children with or without diarrhea. The study group included 170 E. coli isolates [92 DEC (57 ETEC and 41 EPEC) and 72 EEC] and 40 fecal specimens obtained from children with (20) and without (20) diarrhea. PCR was employed to search for classes 1, 2, and 3 integrons and then positive isolates were employed for gene cassettes investigation. Gene cassettes amplicons were sequenced in order evaluate the occurrence of genes coding for antimicrobial resistance. Additionally the antimicrobial susceptibility profile of E. coli isolates was determined.Classes 1 and 2 integrons were detected in 20.6% and 7.1% of the bacterial strains, respectively. Both classes of integron were detected simultaneously in 2.4% of the isolates. The detected frequency of integrons and antimicrobial resistance in EEC arises great concerns. No class 3 integron was detected. Gene cassettes were observed in the majority (71.4%) and in all strains positive for class 1 and 2 integrons, respectively. Genes that code for βlactams, streptomycin, spectinomycin, trimetoprim, and steptotrycin were detected. Fecal specimens were assayed by qPCR in order to quantify Bacteria, int1, int1 clínico, andint2. Regardless the study group (children with or without diarrhea) about 109 copies of each integron marker by gram of feces were detected. Integrons were detected in all fecal specimens. Taken together our results highlight the importance of integrons and of the indigenous microbiota as a reservoir and in the dissemination of antimicrobial resistance reinforcing the need for designing protocols aiming to control this process.A espécie Escherichia coli abriga microrganismos extremamente diversificados dos pontos de vista fenotípico e genotípico. Estes podem ser agrupados, a princípio, em dois grandes grupos, quais sejam amostras incluídas na microbiota indígena e amostras exógenas. E. coli é um microrganismo muito importante como agente de infecções relacionadas à assistência à saúde e infecções comunitárias. Entre as doenças associadas, merece destaque a doença diarreica aguda. A resistência a antimicrobianos é considerada um enorme problema de saúde pública. Esta propriedade é comumente codificada por genes presentes em elementos genéticos “móveis”, como cassetes gênicos. Estes estão comumente inseridos em integrons, unidades genéticas eficientes em capturar e promover a expressão gênica. O objetivo deste estudo é caracterizar integrons e cassetes gênicos em amostras de E. coli diarreiogênicas (ECD) e membros da microbiota indígena (EMI), bem como avaliar a presença de integrons diretamente em amostras de fezes de crianças acometidas ou não pela doença diarreica. O grupo de estudo incluiu 170 amostras bacterianas: 92 ECD (57 ETEC e 41 EPEC) e 72 EMI. Também incluiu 40 espécimes fecais de crianças com (20) e sem (20) diarreia. A pesquisa de integrons classe 1, 2 e 3 em E. coli foi realizada por PCR e, então, amostras positivas foram empregadas para investigação da presença de cassetes gênicos. Produtos de amplificação sugestivos de cassetes gênicos foram sequenciados para avaliar a presença de marcadores de resistência. As amostras bacterianas também foram submetidas a antibiograma. Integrons classes 1 e 2 foram detectadas em 20,6% e 7,1% das amostras, respectivamente. Em 2,4% das amostras, ambas as classes de integron forma detectadas simultaneamente. Não foi detectado integron classe 3 em nenhuma amostra. Cassetes gênicos foram observados na maioria (71,4%) das amostras positivas para integron classe 1 e em todas as amostras positivas para integron classe 2. Foram detectados genes que conferem resistência a βlactâmicos, estreptomicina, espectinomicina, trimetoprima e estreptotricina. Os espécimes fecais, por sua vez, foram submetidos à qPCR para quantificação de Bacteria, int1, int1 clínico e int2. Independentemente do grupo de estudo (crianças com ou sem diarreia), foram encontrados, aproximadamente, 109 cópias de cada marcador de integrase (int1, int1 clínico e int2) por grama de fezes. Todas as amostras de fezes albergavam integrons. Em conjunto, os resultados destacam a importância dos integrons e da microbiota indígena como reservatório e na disseminação da resistência bacteriana, além de enfatizar a necessidade de se adotar procedimentos que controlem este processo.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal de Minas GeraisBrasilICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIAPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaUFMGPaula Prazeres Magalhãeshttp://lattes.cnpq.br/2184773662680617Andréa Maria Amaral NascimentoLuiz de Macêdo FariasMagna Cristina de PaivaPatrícia Costa Lima da SilvaJacques Robert NicoliPatrícia Luciana de Oliveira2023-07-07T18:26:24Z2023-07-07T18:26:24Z2017-06-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/55954porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2023-07-07T18:26:24Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/55954Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2023-07-07T18:26:24Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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