Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10284/4817
Título: Disseminação horizontal de elementos de inserção cromossomal associados à resistência à ampicilina em E. faecium oriundos de diferentes nichos ecológicos
Autor: Escada, Ricardo Jorge Ribeiro
Orientador: Novais, Carla
Data de Defesa: 2012
Editora: [s.n.]
Resumo: Nas últimas décadas, E. faecium tornou-se um dos agentes patogénicos nosocomiais mais comuns, estando associado ao globalmente disseminado complexo clonal 17 (CC17). O sucesso da subpopulação policlonal CC17 parece estar relacionada com a aquisição de características que aumentam a sua epidemicidade, algumas das quais maioritariamente associadas a esta linhagem genética. Essas características incluem a resistência a antibióticos (ex. ampicilina e fluoroquinolonas) ou uma maior capacidade em colonizar e infetar diferentes hospedeiros (fatores de virulência fms, esp, hyl, genes que codificam para algumas vias metabólicas). Enquanto a ocorrência de esp e hyl varia entre E. faecium-CC17, a maioria dos isolados apresenta níveis elevados de resistência à ampicilina. No entanto, a disseminação horizontal da resistência a este antibiótico (mediada pelo gene pbp5) é um processo ainda pouco explorado. Assim, o objetivo principal deste estudo consistiu em estudar a mobilização de pbp5 a partir de E. faecium oriundos de vários nichos ecológicos e caracterizar as plataformas genéticas móveis que transportam este gene. A transferência horizontal da ampicilina foi detetada entre bactérias selvagens de várias origens (hospital e comunidade) e bactérias recetoras com diferentes contextos genéticos (pbp5+/pbp5-; diferentes STs). Todas as bactérias selvagens que disseminaram o gene pbp5 pertenciam ao CC17. A resistência à ampicilina persistiu nas estirpes selvagens e nos transconjugantes mesmo na ausência de pressão seletiva. A expressão da resistência à ampicilina foi variável (CMI=8-128mg/L) nos transconjugantes e a cotransferência da resistência a outros antibióticos (ex. vancomicina, eritromicina, estreptomicina) também foi detetada. O gene pbp5 adquirido foi identificado em bandas cromossomais de elevado e variável tamanho (170-250kb) em E. faecium selvagens e em todos os transconjugantes obtidos. Nas bactérias recetoras pbp5+ esta transferência horizontal não implicou, em todos os casos, a substituição da plataforma natural que contém pbp5, e os rearranjos no DNA ocorreram com frequência e diversidade em diferentes transconjugantes. A caracterização do ambiente genético de pbp5 e a análise in silico de sequências disponíveis em bases de dados (GenBank) permitiu a identificação de cinco plataformas genéticas distintas (I-V), diferenciadas pela presença de sequências de inserção (ISEf1, ISEfa11), fragmentos genómicos (ISEfm1+acetiltransferase+histidinol fosfato fosfatase) ou do transposão conjugativo Tn5382. Algumas destas plataformas (I, II, IV) eram comuns em E.faecium de diferentes nichos ecológicos, STs e países. Contrastando com outros estudos, os E. faecium portugueses não possuíam plataformas com os transposões conjugativos CTn5382, CTn5386 ou CTn916, anteriormente associados à transferência horizontal de pbp5. A presença de um elevado polimorfismo (traduzindo-se em alterações aminoacídicas cujas combinações foram designadas de C1 a C12) foi observado entre as sequências de pbp5 analisadas oriundas de E. faecium que transferiram pbp5. Esta variabilidade pode refletir a disseminação de um fragmento de DNA portador de pbp5 de elevado tamanho que evoluiu independentemente em diferentes hospedeiros que estão sob pressão seletiva. Esta hipótese é sugerida pela variabilidade de sequências de pbp5 localizadas em regiões com um conteúdo em IS semelhante e pertencendo a linhagens genéticas próximas (STs de CC17 que são SLV entre eles). A manutenção do elemento genético portador de pbp5 adquirido na ausência de pressão seletiva e a sua transferência sob concentrações subinibitórias de ampicilina pode explicar a rápida expansão da resistência a este antibiótico entre E. faecium nosocomiais ao longo das últimas décadas. O uso intensivo de ampicilina pode também contribuir para a disseminação da resistência a outros antibióticos e para a manutenção e evolução de E. faecium-CC17 em diferentes hospedeiros e nichos ecológicos. In the last decades, E. faecium has become one of the most common nosocomial pathogens, associated with the disseminated worldwide clonal complex 17 (CC17). The success of the CC17 subpopulation seems to be related to the acquisition of features increasing its epidimicity, some of which mostly associated with this CC. They include antibiotic resistance (e.g. ampicillin and fluoroquinolones) or a greater ability to colonize and infect different hosts (virulence factors coded by fms, esp hyl, genes coding for some metabolic pathways). While the occurrence of esp and hyl genes is variable among E. faecium-CC17, all isolates show resistance to ampicillin. However, the horizontal spread of the genes codifying for the resistance to this antibiotic (pbp5 gene) remains scarcely explored. Thus, the main objective of this study was to study the mobilization of pbp5 from E. faecium of different ecological niches and to characterize the genetic mobile platforms carrying this gene. The horizontal transfer of ampicillin was detected between wild bacteria from various sources (hospital and community) and recipient bacteria with different genetic contexts (pbp5+/pbp5-; different STs). All the wild E. faecium transferring pbp5 gene belonged to CC17. Ampicillin resistance persisted in wild strains and transconjugants, even in the absence of selective pressure. The expression of ampicillin resistance was variable (MIC 8-128mg/L) in the different transconjugants and the cotransfer of resistance to other antibiotics (e.g. vancomycin, erythromycin, streptomycin) was also detected. The acquired pbp5 gene was chromosomal located and bands of high and variable sizes (170-250kb) were detected among wild strains and transconjugants. In pbp5+ receptor bacteria this horizontal transfer did not seem to replace the natural platform containing pbp5 in all cases, and rearrangements in the DNA were frequent and diverse among transconjugants. The characterization of pbp5 genetic environment and the in silico analysis of sequences available in genetic databases (GenBank) allowed the identification of five distinct genetic platforms (I-V), distinguished by the presence of insertion sequences (ISEf1, ISEfa11) genomic fragments (ISEfm1+acetyltransferase+histidinol phosphate phosphatase) or the conjugative transposon Tn5382. Some of these plataforms (I, II, IV) were common among E .faecium from different ecological niches, STs and countries. In contrast to other studies, Portuguese E. faecium did not carry platforms with the conjugative transposons CTn5382, CTn5386 or CTn916, previously associated with horizontal transfer of pbp5. The detection of a high polymorphism (translated in amino acid alterations which combinations were named C1 to C12) was detected among the aquired pbp5 sequences. This variability may reflect the dissemination of a large DNA fragment carrying pbp5, which evolved independently in different hosts that are under selective pressure. This hypothesis is suggested by the sequence variability of pbp5 sequences located in regions with a similar IS content and belonging to closed genetic lineages (CC17 STs that are SLV from each other). The maintenance of the acquired pbp5-platform in the absence of selective pressure and their transfer under ampicillin subinibitory concentrations may explain the rapid expansion of resistance to this antibiotic among nosocomial E. faecium over the past decades. The intensive use of ampicillin can also contribute to the spread of resistance to other antibiotics and consequently to the maintenance and evolution of E. faecium- CC17 in different hosts and ecological niches.
Descrição: Dissertação apresentada à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Clínica
URI: http://hdl.handle.net/10284/4817
Aparece nas colecções:FCS (DCM) - Dissertações de Mestrado

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
DM_15968.pdf2,92 MBAdobe PDFVer/Abrir


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote Degois 

Todos os registos no repositório estão protegidos por leis de copyright, com todos os direitos reservados.