Determinantes genéticos de virulência bacteriana e sua relação com as infecções urinárias como causa primária de bacterémias

Tese de mestrado, Biologia (Biologia Molecular Humana), 2009, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasAs infecções urinárias e as bacterémias são muitas vezes originadas por Enterobacteriaceae multirresistentes, principalmente quando se tratam de infecções associadas aos cuidados de saúde. Este estudo pretende caracterizar as estirpes de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae do hospital de Santa Maria, em Lisboa, isoladas a partir de uro e hemoculturas do mesmo doente. Vinte e oito isolados clínicos de E.coli e treze de K.pneumoniae, de doze e seis doentes, respectivamente, foram estudados em termos de perfil genético, genes de resistência antibacteriana e ambiente genético em que se inserem, determinantes genéticos de virulência e plasmídeos transportados, além do grupo filogenético, ilhas de patogenicidade e perfil alélico obtido por MLST para E.coli. Verificou-se que enquanto para E.coli existiam apenas duas estirpes isoladas a partir do sangue e da urina do mesmo doente, para K.pneumoniae foram identificadas seis. A estirpe de E.coli responsável pela maioria das infecções tem uma elevada prevalência no hospital desde 2000 e já foi identificada através de MLST como ST131 em vários países. Pertence ao grupo filogenético B2, possui vários genes de resistência, entre eles blaCTX-M-15 transportado em plasmídeos IncF e é virulenta, estando alguns operões organizados em ilhas de patogenicidade. O pílus ECP parece ser um dos responsáveis pelo seu sucesso, permitindo a sua permanência no organismo hospedeiro durante longos períodos de tempo, enquanto as fímbrias do tipo 1 lhe conferem a capacidade de internalização no epitélio da bexiga, protegendo-a da acção dos antibacterianos. A maioria dos isolados de K.pneumoniae também são produtores de ß-lactamases de espectro alargado CTX-M-type, codificadas principalmente em plasmídeos IncHI1, mas também em IncFIA. A resistência às quinolonas deve-se não só a mutações nas zonas QRDR de gyrA e parC em E.coli e provavelmente em K.pneumoniae, mas também aos genes aac(6')-Ib-cr em E.coli e qnr em K.pneumoniae.Urinary tract infections and bacteremia, in particular health care acquired infections, are usually associated with multiresistant Enterobacteriaceae strains. In this study, we characterize Escherichia coli and Klebsiella pneumonia strains from hospital of Santa Maria, Lisboa, isolated from urine and blood of the same patient. Twenty-eight E.coli and thirteen K.pneumoniae isolates, from twelve and six patients, respectively, were analyzed in terms of genetic profile, antibiotic resistant genes and its genetic context, virulence genetic determinants and plasmids carried by each one. We also determined phylogenetic group, allelic profile given by MLST and searched for pathogenicity islands in E.coli isolates. While in E.coli there were only two strains isolated both from blood and urine in the same patient, in K.pneumoniae there were six. The E.coli strain responsible for most infections has high prevalence in the hospital since 2000 and had been identified as ST131 by MLST in several countries. It belongs to phylogenetic group B2, harbor several antibiotic resistant genes, in particular blaCTX-M-15 carried in IncF plasmids, and it is virulent, with some of the operons organized in pathogenicity islands. ECP pilus seams to be one of the responsible for its success, allowing its maintenance in the patient's organism during long periods of time, so as type 1 fimbriae, which allow the internalization in bladder epithelial cells, escaping from antibiotics action. Most K.pneumoniae isolates were also extended-spectrum ß-lactamase CTX-M-type productors, whose genes were mainly carried in IncHI1 plasmids, but also in IncFIA plasmids. Quinolone resistance is given not only by mutations in QRDR on gyrA and parC genes in E.coli and probably in K.pneumoniae, but also by aac(6')-Ib-cr in E.coli and qnr in K.pneumoniae