Caracterização epidemiológica e de fatores de virulência de Burkholderia cepacia, isoladas de casos de bacteremia em pacientes e da água da unidade de hemodiálise
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Data
2023-02-27
Autores
Orientador
Rall, Vera Lúcia Mores 
Coorientador
Pós-graduação
Biologia Geral e Aplicada - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A insuficiência renal provoca a diminuição da diurese e o acúmulo de substâncias nitrogenadas no organismo. Para aumentar a sobrevida do paciente, a hemodiálise é utilizada como substituto parcial da função renal. Entretanto, a contaminação da água utilizada nesse tratamento, causando bacteremia nos pacientes, é uma preocupação em todo o mundo. O complexo Burkholderia cepacia (Bcc), grupo de bactérias com mais de 20 espécies, é frequentemente isolado de amostras de água de hemodiálise e compreende bactérias oportunistas, afetando pacientes imunodeprimidos, devido sua ampla variedade de fatores de virulência, além da resistência inata a vários antimicrobianos, contribuindo para a permanência no ambiente hospitalar e para a patogênese no hospedeiro. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar molecular e fenotipicamente isolados do Bcc, coletados da água e dialisato da Unidade de Hemodiálise e do sangue de pacientes com bacteremia de um Hospital Público, em Botucatu, entre 2019 e 2022. Foram utilizados 36 isolados de Bcc, previamente obtidos de hemoculturas de pacientes com bacteremia, em tratamento de hemodiálise e 24 isolados, obtidos a partir de amostras de água e dialisato. Todos os isolados foram testados para a verificação da presença de alguns genes que codificam fatores de virulência como cblA, esmR e ZmpB. Considerando-se a epidemiologia do surto, os isolados Bcc foram caracterizados molecularmente por Multi Locus Sequence Type (MLST) e por gel de eletroforese em campo pulsado (PFGE). A verificação e quantificação de biofilme em microplaca de poliestireno foi realizada submetendo os isolados à diferentes temperaturas de incubação (20°C, temperatura média da água e 35°C, temperatura ótima de crescimento do grupo). O antibiograma das amostras de hemocultura (Microscan Walkaway 96 Plus) foi gentilmente cedido pelo Laboratório Clínico do Hospital. Foi identificada a presença de ZmpB em todos os isolados, enquanto o ZmpA foi observado em 96,5% dos isolados e nenhum deles apresentou os genes cblA e esmR. O antibiograma de 33 isolados de humanos apontou que todos eram resistentes à gentamicina, à colistina, à ampicilina/sulbactam e ao imipenem. 16 (48,5%) isolados apresentaram resistência à amicacina e menores taxas de resistência foram observadas com relação ao meropenem, ceftazidima, cefepime, ciprofloxacina e piperaciclina/tazobactam (6,1%). Segundo os resultados do PFGE, todos os isolados obtidos de humanos e de água pertenciam ao mesmo pulsotipo (1), cuja identificação como a espécie B. cepacia foi confirmada pelo sequenciamento do gene recA como¸ pertencendo ao sequence type ST-767. Pela observação de um único pulsotipo dessa espécie ao longo de três anos, pode-se observar a persistência desse isolado no encanamento, contaminando os pacientes submetidos ao tratamento de hemodiálise, apesar da rotineira desinfecção da água com ácido peracético. Provavelmente, essa persistência ocorre devido à produção de biofilme, que protege as bactérias dos desinfetantes. Tornando esse cenário mais crítico, vários isolados apresentaram não-suscetibilidade a pelo menos três classes de antimicrobianos, dificultando o tratamento dos pacientes.
Resumo (inglês)
Kidney failure causes a decrease in diuresis and the accumulation of nitrogenous substances in the body. To increase patient survival, hemodialysis is used as a partial substitute for renal function. However, contamination of the water used in this treatment, causing bacteremia in patients, is a worldwide concern. The Burkholderia cepacia complex (Bcc), a group of bacteria with more than 20 species, is frequently isolated from hemodialysis water samples and comprises opportunistic bacteria, affecting immunosuppressed patients, due to its wide variety of virulence factors, in addition to innate resistance to several antimicrobials, contributing to the permanence in the hospital environment and to the pathogenesis in the host. The objective of the present study was to characterize molecularly and phenotypically Bcc isolates collected from water and dialysate at the Hemodialysis Unit and from the blood of patients with bacteremia at a Public Hospital, in Botucatu, between 2019 and 2022. 36 Bcc isolates, previously obtained from blood cultures of patients with bacteremia undergoing hemodialysis treatment, and 24 isolates, obtained from water and dialysate samples, were used. All isolates were tested for the presence of some genes that encode virulence factors such as cblA, esmR, ZmpA and ZmpB. Considering the epidemiology of the outbreak, the Bcc isolates were molecularly characterized by Multi Locus Sequence Type (MLST) and by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). The verification and quantification of biofilm in polystyrene microplates was carried out by subjecting the isolates to different incubation temperatures (20°C, average water temperature and 35°C, optimal temperature for the group's growth). The antibiogram of blood culture samples (Microscan Walkaway 96 Plus) was kindly provided by the Clinical Laboratory of the Hospital. The presence of ZmpB was identified in all isolates, while ZmpA was observed in 96.5% of the isolates and none of them showed the cblA and esmR genes. The antibiogram of 33 human isolates indicated that all were resistant to gentamicin, colistin, ampicillin/sulbactam and imipenem. 16 (48.5%) isolates were resistant to amikacin and lower rates of resistance were observed for meropenem, ceftazidime, cefepime, ciprofloxacin and piperacycline/tazobactam (6.1%). According to the PFGE results, all isolates obtained from humans and from water belonged to the same pulsotype (1), whose identification as the B. cepacia species was confirmed by sequencing the recA gene as belonging to sequence type ST-767. By observing a single pulse type of this species over three years, one can observe the persistence of this isolate in plumbing, contaminating patients undergoing hemodialysis treatment, despite the routine disinfection of water with peracetic acid. This persistence is probably due to the production of biofilm, which protects bacteria from disinfectants. Making this scenario more critical, several isolates showed non-susceptibility to at least three classes of antimicrobials, making it difficult to treat patients.
Descrição
Idioma
Português