Caracterização genómica de Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis responsável por infeção invasiva no Homem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castro, Ana Carolina Santos Rodrigues de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/47419
Resumo: Tese de mestrado, Microbiologia Clínica e Doenças Infeciosas Emergentes, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2020
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spelling Caracterização genómica de Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis responsável por infeção invasiva no HomemStreptococcus dysgalactiae subsp. equisimilisInfeção invasivaSequenciação de alto débitoTipagemAntimicrobianosTeses de mestrado - 2020Domínio/Área Científica::Ciências MédicasTese de mestrado, Microbiologia Clínica e Doenças Infeciosas Emergentes, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2020Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (SDSE) é uma espécie de estreptococos beta-hemolíticos, dos grupos C ou G de Lancefield, de importância crescente como agente patogénico humano, principalmente em doentes idosos e com comorbidades. SDSE é agente etiológico de várias infeções da pele e tecidos moles, faringo-amigdalite e infeções mais graves, como bacteriemia, fasceíte necrotizante ou a síndrome do choque tóxico estreptocócico (STSS). O objetivo deste estudo foi a definição das linhagens clonais de SDSE predominantes em infeção invasiva em Portugal, com ênfase na identificação de fatores que possam influenciar a prevalência e a virulência dessas linhagens. Neste sentido, uma coleção de 316 estirpes SDSE de infeções invasivas no Homem, isoladas entre 2011 a 2017 em Portugal, foram caraterizadas através de métodos fenotípicos – determinação do grupo de Lancefield e suscetibilidade a antimicrobianos – e genotípicos – tipagem do gene emm e sequenciação de alto débito. Esta última foi usada para determinar perfis alélicos de “multilocus sequence type” (MLST) convencional e “core genome” (cgMLST), fatores de virulência e determinantes de resistência. As infeções invasivas por SDSE em Portugal afetaram maioritariamente doentes idosos (média de 69,5 anos) do sexo masculino (58,2%). A maioria das estirpes pertencia ao grupo G de Lancefield (n=226, 71,5%), seguido dos grupos C 89 (n=89, 28,2%) e L (n=1, 0,3%). A tipagem do gene emm e a análise por MLST evidenciaram uma elevada diversidade genética das estirpes, com 25 tipos emm e 76 tipos de sequência (STs) definidos por MLST. Os STs foram agrupados em 16 complexos clonais (CCs), dos quais CC17 (n=101, 32,0%), CC20 (n=78, 24,7%) e CC29 (n=56, 17,7%) se destacaram como os mais frequentes. Enquanto os CC17 e CC29 incluíam estirpes do grupo G de Lancefield com vários tipos emm, o complexo clonal CC20 era composto por estirpes exclusivamente do grupo C de Lancefield e maioritariamente do tipo emm stG62647, o mais frequente (26,6%) do estudo. A análise por cgMLST confirmou estes três CCs como as três principais linhagens clonais entre as estirpes de SDSE responsáveis por infeção invasiva em Portugal. A pesquisa de genes associados à virulência nos genomas de SDSE mostrou que os genes emm, fbp54, hasC, gapC e o operão da SLS estavam presentes em todas as estirpes e os genes lmb, ska, slo e nga na grande maioria. O gene speG foi o único gene de exotoxinas pirogénicas detetado, estando presente em 177 (56,0%) estirpes e apresentando uma distribuição clonal. Entre os sistemas reguladores identificados, covRS e fasCAX estavam presentes em todas as estirpes, enquanto o sil tinha uma presença variável, estando ausente nos dois principais CCs identificados, CC17 e CC20. As estirpes invasivas de SDSE apresentaram resistência à eritromicina (30,1%), tetraciclina (16,1%), clindamicina (8,2%), levofloxacina (3,8%) e aminoglicosídeos (3,2%). A maioria das estirpes resistentes à eritromicina apresentava um fenótipo iMLSB conferido pelo gene ermA e estava associada às estirpes do CC17 (p<0,001). Observou-se uma redução da taxa de resistência à tetraciclina ao longo do tempo (p=0,01), a qual foi maioritariamente conferida pelo gene tetM e associada a CC15 (p<0,001), A análise genómica das estirpes de SDSE demonstrou uma diversidade genética considerável das estirpes causadoras de infeção invasiva em Portugal, em que um número limitado de linhagens clonais altamente prevalentes na população se destacam. Diferenças na distribuição de genes associados à virulência e nos reguladores desses genes foram detetados entre linhagens clonais. Entre as principais linhagens clonais identificadas, algumas apresentavam resistências expressivas aos antimicrobianos, justificando a sua monitorização futura.Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (SDSE) is a species of beta-haemolytic streptococci belonging to Lancefield groups C or G of increasing importance as a human pathogen, especially in elderly patients and in those with comorbidities. SDSE is the etiologic agent of various skin and soft tissue infections, pharyngo-tonsillitis and invasive infections, such as bacteraemia, necrotizing fasciitis or streptococcal toxic shock syndrome. The aim of the current study was to define the main clonal lineages of SDSE causing invasive infections in Portugal, and to identify the factors that may influence the prevalence and virulence of those lineages. For this purpose, a collection of 316 SDSE invasive isolates from human infections, isolated between 2011 and 2017 in Portugal, were characterized by phenotypic – Lancefield group determination and antimicrobial susceptibility testing - and genotypic – emm typing and high-throughput sequencing – methods. The latter was used to determine “multilocus sequence type” (MLST) and “core genome” (cgMLST) allelic profiles, virulence factors and resistance determinants. Invasive SDSE infections in Portugal affected mostly elderly (average of 69.5 years) male (58.2%) patients. Most isolates belonged to Lancefield group G (n=226, 71.5%), followed by groups C 89 (n=89, 28.2%) and L (n=1, 0.3%). emm typing and MLST showed a high genetic diversity of the population, with 25 emm types and 76 sequence types (STs) defined by MLST being found. STs were grouped into 16 clonal complexes (CCs), of which CC17 (n = 101, 32.0%), CC20 (n = 78, 24.7%) and CC29 (n = 56, 17.7%) were the most frequent. While clonal complexes CC17 and CC29 included Lancefield group G isolates of several emm types, CC20 only included group C isolates, mostly with emm type stG62647, the most frequent (26.6%) of the study. Analysis by cgMLST confirmed these three CCs as the three main clonal lineages among SDSE causing invasive infections in Portugal. The search for genes associated with virulence in the SDSE genomes showed that emm, fbp54, hasC, gapC genes and SLS operon were present in all isolates, while almost all possessed lmb, ska, slo and nga genes. speG gene was the only among pyrogenic exotoxin genes to be detected, being present in 177 (56.0%) isolates and showed a clonal distribution. Among the regulatory systems identified, covRS and fasCAX were present in all strains, while sil had a variable presence, being absent from CC17 and CC20, the two main CCs identified. Invasive SDSE isolates showed resistance to erythromycin (30.1%), tetracycline (16.1%), clindamycin (8.2%), levofloxacin (3.8%) and aminoglycosides (3.2%). Most isolates resistant to erythromycin had an iMLSB phenotype, conferred by an ermA gene, and were associated with CC17 (p <0.001). Resistance to tetracycline, mostly conferred by the tetM gene and associated with CC15 (p<0,001), decreased over time (p=0,01). Genomic analysis of SDSE isolates highlighted the considerable genetic diversity of the isolates causing invasive infection in Portugal. Nevertheless, a limited number of highly prevalent clonal lineages in the population were found. Clonal lineages showed differences in the distribution of virulence associated genes and in the regulators of these genes. Relevant resistance to antimicrobials was found among the main clonal lineages identified, justifying their future monitoring.Pinho, Marcos Daniel Caetano Borges deRepositório da Universidade de LisboaCastro, Ana Carolina Santos Rodrigues de2022-07-28T00:30:50Z2020-07-282020-07-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/47419TID:202509168porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:50:21Zoai:repositorio.ul.pt:10451/47419Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:59:27.753378Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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