Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43427
Title in Portuguese: Genes relacionados à virulência, resistência aos antimicrobianos, filogrupos genéticos e resposta imunoinflamatória associadas com cepas de Escherichia coli enteroagregativa isoladas de crianças nutridas e desnutridas em Fortaleza-Ce, Brasil
Title: Genes related to virulence, antimicrobial resistance, genetic phylogenies and immunoinflammatory response associated with strains of enteroaggregative Escherichia coli isolated from nourished and malnourished children in Fortaleza-Ce, Brazil
Author: Amaral, Marília Silveira Maia Gurgel do
Advisor(s): Lima, Aldo Ângelo Moreira
Keywords: Escherichia coli
Desnutrição
Issue Date: 20-Jul-2018
Citation: AMARAL, M. S. M. G. Genes relacionados à virulência, resistência aos antimicrobianos, filogrupos genéticos e resposta imunoinflamatória associadas com cepas de Escherichia coli enteroagregativa isoladas de crianças nutridas e desnutridas em Fortaleza-Ce, Brasil. 2018. 98 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: Desnutrição infantil é uma das causas de maior morbidade e mortalidade que acometem crianças em países em desenvolvimento. Infecções por Escherichia coli enteroagregativa (EAEC), independentes de sintomatologia, têm sido associadas a um retardo do crescimento dessas crianças. O objetivo desse estudo foiinvestigar os genes relacionados à virulência,a resistência aos antimicrobianos, filogrupos genéticos e resposta imunoinflamatória associadas com cepasde EAECisoladas de crianças nutridas e desnutridas em Fortaleza, Ceará, Brasil. Este estudo caso-controlefez parte de um estudo multicêntrico intitulado “Etiologia, Fatores de Risco e Interações de Infecções Entéricas e Desnutrição e as Consequências para a Saúde Infantil”, ou estudo MAL-ED, que ocorreu no período de agosto de 2010 a setembro de 2013, obtendo aprovação no Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Ceará (COMEPE nº. 246/09).Foram analisadas 402 crianças com idades entre 6 a 24 meses, sendo determinadas 201 crianças casos e 201 crianças controles, onde os casos foram definidos como crianças desnutridas através de WAZ <-2 e os controles foram definidos como crianças nutridas com WAZ ≥ -1. Foi realizada extração de DNA de colônias de Escherichia coli oriundas de amostras fecais das402 crianças. Através de PCR múltiplos foram detectados os cinco patotipos de E.coli, o diagnóstico do patotipo EAECfoi por meio da detecção dos genes alvo aaiC e aatA.A detecção dos genes relacionados à virulência de EAEC foi realizada utilizando cinco painéis de PCR múltiplos, totalizando 20 genes. Ainvestigação dos filogrupos A, B1, B2 e D foi realizada através da pesquisa dos genes chuA, yjaAe TspE4C2. A determinaçãoda formação de biofilme dessas cepas foi realizada através da coloração por cristal violeta. Para avaliar a sensibilidade antimicrobiana foi utilizado o CLSI (2017) como parâmetro. A análise de biomarcadores de inflamação foi empregada através de ensaio imunoenzimático. Foram diagnosticadas24.1% (97/402) amostras positivas para EAEC, onde56.7% (55/97) foram definidos como casos e 43.3% (42/97) foram controles. Os genes relacionados à virulência mais presente em todas as amostras foram o orf3 e o agg3/4C com 81.9% (68/83), seguido de aggRcom 79.5% (66/83). Os de menor prevalência foram aafA 28.9% (24/83), seguido de aafC 15.6% (13/83) e por fim o agg3A com 6% (5/83). Nenhum dos genes foi correlacionado com o grupo caso ou controle. Na distribuição dos filogrupos, o filogrupo B2 foi o mais prevalente com 54.2% (51/94), seguido do filogrupo D com 38.3% (36/94) e o filogrupo A com 7.4% (7/94). Na detecção da formação de biofilme o grupo caso obteve uma maior formação em relação ao grupo controle (45.7% vs 32.9%) e quando relacionados com os genes relacionados à virulência, o gene aar foi associado com a formação de biofilme (P= 0.0466). Na determinação da resistência antimicrobiana a ampicilina foi o que apresentou maior taxa de resistência com 58.5% (55/94), seguido trimetoprima/sulfametoxazol com 55.3% (52/94) e azitromicina com 23.5% (23/94). As maiores taxas de sensibilidade antimicrobiana foram apresentadas pela ceftazidime com 100% (94/94), seguida de cefoxitina, ertapenem e ciprofloxacina com 98.9% (91/94). Os biomarcadores de inflamação sistêmica FABP-I (P=0.0127), IgA anti-LPS (P=0.0353), IgGanti-LPS (P=0.0192) foram associados com os casos de desnutrição. E os biomarcadores de inflamação MPO (P=0.0169), calprotectina (P=0.0096), CD14s (P < 0.0001), SAA (P < 0.0001) apresentaram associação com os controles. Conclui-se que a heterogeneidade da EAEC pode influenciar sua relação com o hospedeiro, causando sua persistência durante a colonização, além da alta prevalência da circulação de cepas resistentes a diversos antimicrobianos o que dificulta o tratamento da infecção.
Abstract: Child malnutrition is one of the causes of increased morbidity and mortality among children in developing countries. Infections with enteroaggregative Escherichia coli, independent of symptomatology, have been associated with a growth deficit of these children.The objective of this study was to investigate the genes related to virulence, antimicrobial resistance, genetic phylogroups and immunoinflammatory response associated with strains of EAEC isolated from nourished and malnourished children in Fortaleza, Ceará, Brazil. This case-control study was part of a multicenter study entitled "Etiology, Risk Factors and Interactions of Enteric Infections and Malnutrition and the Consequences for Children's Health," or MAL-ED study, which occurred from August 2010 to September of 2013, obtaining approval by the Committee of Ethics in Research of the Federal University of Ceará(COMEPE nº. 246/09).A total of 402 children between the ages of 6 and 24 months were analyzed, with 201 cases children and 201 controls, where the cases were defined as malnourished children through WAZ <-2 and controls were defined as nourished children with WAZ ≥ -1.DNA extractions were performed of Escherichia coli colonies derived from faecal samples from 402 children. Through multiplex PCR five pathotypes of E. coli were detected, diagnostic of the EAEC pathotype was by detection of target genes aatAand aaiC.Detection of genes related to the virulence of EAEC was performed using five multiplex PCR panels, totaling 20 genes. The investigation of the phylogroup A, B1, B2 and D was performed through the search of the genes chuA, yjaA and TspE4C2. The determination of the biofilm formation of these strains was performed through violet crystal staining. To evaluate the antimicrobial susceptibility, CLSI (2017) was used as a parameter. Biomarkers analysis of inflammation were performed using an enzyme-linked immunosorbent assay.Were diagnosed 24.1% (97/402) samples positive for EAEC, where 56.7% (55/97) were defined as cases and 43.3% (42/97) were controls. The most prevalent genes related to virulencein all samples were orf3 and agg3/4C with 81.9% (68/83), followed by aggR with 79.5% (66/83). Those with the lowest prevalence were aafA 28.9% (24/83), followed by aafC 15.6% (13/83) and finally the agg3A with 6% (5/83). None of the genes were correlated with the case or control group. In the distribution of the phylogroups, the philogroup B2 was the most prevalent with 54.2% (51/94), followed by the filogroup D with 38.3% (36/94) and the philogroup A with 7.4% (7/94). In the detection of biofilm formation, the case group obtained a higher formation compared to the control group (45.7% vs 32.9%) and when correlated with the genes related to virulence, the aar gene was associated with biofilm formation (P = 0.0466). In the determination of antimicrobial resistance, ampicillin presented the highest resistance rate with 58.5% (55/94), followed by trimethoprim/sulfamethoxazole with 55.3% (52/94) and azithromycin with 23.5% (23/94).The highest antimicrobial susceptibility rates were presented by ceftazidime with 100% (94/94), followed by cefoxitin, ertapenem and ciprofloxacin with 98.9% (91/94). The biomarkers of systemic inflammation FABP-I (P = 0.0127), IgA anti-LPS (P = 0.0353), IgG anti-LPS (P = 0.0192) were associated with cases of malnutrition. And the biomarkers of inflammation MPO (P = 0.0169), calprotectin (P = 0.0096), CD14s (P <0.0001), SAA (P <0.0001) were associated with the controls.It is concluded that the heterogeneity of EAEC can influence its relation with the host, causing its persistence during colonization, besides the high prevalence of the circulation of strains resistant to several antimicrobials, which makes difficult the treatment of the infection.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43427
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DPML - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2018_dis_msmgamaral.pdf2,43 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.