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Título: Caracterização de Serratia marcescens pan-resistentes causadoras de bacteremia por abordagens fenotípicas, genéticas e genômicas
Autor(es): Sudbrack, Leticia Olivier
Orientador(es): Campos, Tatiana Amabile de
Assunto: Resistência antimicrobiana
Epidemiologia
Enterobactérias
Data de publicação: 29-Out-2024
Referência: SUDBRACK, Leticia Olivier. Caracterização de Serratia marcescens pan-resistentes causadoras de bacteremia por abordagens fenotípicas, genéticas e genômicas. 2023. 70 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Microbiana) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: A resistência antimicrobiana (RAM) acontece quando bactérias não respondem às quimioterapias ofertadas tornando as infecções mais difíceis de serem tratadas podendo levar à morte do paciente. Serratia marcescens é uma enterobactéria responsável por causar infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) e, frequentemente, apresentam RAM. Esta espécie é considerada um agente causador de infecções oportunistas de tratamentos desafiadores devido à presença de vários tipos de mecanismos promotores de RAM. Neste contexto, é fundamental que se amplie o estudo dos mecanismos de disseminação de RAM visando o diagnóstico rápido e preciso, além do rastreamento epidemiológico para interromper a cadeia de transmissão de RAM dentro do ambiente. No presente trabalho, quatro (4) isolados de Serratia marcescens causadores de bacteremia em pacientes internos em uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI) foram submetidos à determinação do perfil de susceptibilidade antimicrobiana e de epidemiologia molecular. A determinação do perfil de susceptibilidade antimicrobiana foi determinada por testes fenotípicos (antibiograma por métodos automatizados, disco difusão e imunocromatografia), genotípico para a detecção de beta-lactamases (PCR) e por genômica (sequenciamento WGS). O delineamento da cadeia de transmissão dos isolados foi determinado por epidemiologia molecular através da análise de fingerprinting de sequencias repetitivas intergênicas para enterobactérias (ERIC-PCR) e por pangenoma. As análises fenotípicas e de genômica para não susceptibilidade demonstram que todos os isolados se apresentaram resistentes a todos antimicrobianos disponíveis sendo classificados como pan-resistentes (PDR). A imunocromatografia identificou as carbapenemases KPC e NDM em todos os isolados, contudo a genotipagem por PCR identificou KPC apenas em 2 isolados e a genômica não identificou a enzima em nenhum deles. As análises de similaridade genética por ERIC-PCR e pangenomica determinou que os isolados se apresentaram filogeneticamente idênticos e, portanto, clonais. Em sua totalidade os resultados indicam que análises genômicas por WGS são ferramentas precisas e robustas para o diagnóstico de RAM, contudo a mesma deve ser realizada imediatamente após o isolamento bacteriano para evitar diagnósticos imprecisos devido à instabilidade dos genes associados aos plasmídeos em que os genes estão inseridos, como no caso de blaKPC que codifica a enzima KPC. A análise de pan-genoma, também, demonstrou-se precisa para a identificação de clones bacterianos entre os isolados, além de possibilitar identificar a presença de clones de disseminação mundial.
Abstract: Antimicrobial resistance (AMR) occurs when bacteria do not respond to offered therapies, making infections more difficult to treat and potentially leading to the patient's death. Serratia marcescens is an enterobacteria responsible for causing healthcare-associated infections (HAIs) and frequently present AMR. This species is considered a causative agent of treatment-challenging opportunistic infections due to the presence of several types of AMR-promoting mechanisms. In this context, it is essential to expand the study of AMR dissemination mechanisms with a view to rapid and accurate diagnosis, in addition to epidemiological tracking to interrupt the chain of AMR transmission within the environment. In the present work, four (4) isolates of Serratia marcescens causing bacteremia in patients admitted to an Intensive Care Unit (ICU) were subjected to determination of the antimicrobial susceptibility profile and molecular epidemiology. The determination of the antimicrobial susceptibility profile was determined by phenotypic tests (antibiogram using automated methods, disk diffusion and immunochromatography), genotypic tests for the detection of betalactamases (PCR) and genomic tests (WGS sequencing). The delineation of the transmission chain of the isolates was determined by molecular epidemiology through fingerprinting analysis of intergenic repetitive sequences for enterobacteria (ERIC-PCR) and by pangenome. Phenotypic and genomic analyzes for non-susceptibility demonstrated that all isolates were resistant to all available antimicrobials and were classified as pan-resistant (PDR). Immunochromatography identified the carbapenemases KPC and NDM in all isolates, however PCR genotyping identified KPC in only 2 isolates and genomics did not identify the enzyme in any of them. Genetic similarity analysis by ERIC-PCR and pangenomics determined that the isolates were phylogenetically identical and, therefore, clonal. In total, the results indicate that genomic analyzes by WGS are accurate and robust tools for diagnosing AMR, however it must be performed immediately after bacterial isolation to avoid inaccurate diagnoses due to loss of unstable genetic elements, as in the case of blaKPC which encodes the KPC enzyme. Pan-genome analysis also proved to be accurate for identifying bacterial clones among isolates, in addition to making it possible to identify the presence of clones that spread worldwide.
Unidade Acadêmica: Instituto de Ciências Biológicas (IB)
Departamento de Biologia Celular (IB CEL)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2023.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
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