Epidemiological and microbiological aspects Candida parapsilosis (sensu stricto), C. orthopsilosis and C. metapsilosis bloodstream infections in Latin America hospitals

The importance of C. parapsilosis species complex as agents of bloodstream infections has risen in recent years, however there is little data about the potential biological, epidemiological and clinical peculiarities related to these three species. In this study we evaluated the epidemiology, antifungal susceptibility profile and virulence of C. parapsilosis (sensu stricto), Candida metapsilosis and Candida orthopsilosis isolates recovered from bloodstream infections in different Latin America hospitals. A total of 317 isolates of C. parapsilosis (sensu lato) were tested and characterized in two groups: (i) Group 1 (308 isolates from hospitals in Latin America) and (ii) Group 2 (nine isolates from a private hospital in Brasilia, Brazil). Speciation of the isolates was confirmed through molecular identification using real time PCR. The in vitro antifungal susceptibility testing was performed using the CLSI broth microdilution methodology. Isolates of C. parapsilosis (sensu stricto) with minimum inhibitory concentration values (MIC) at or above the epidemiologic cutoff (ECV) to fluconazole were analyzed for molecular mechanisms of resistance to this drug. For virulence analysis, representative isolates of each species were analyzed for biofilm formation capability and pathogenesis using C. elegans model. For Group 1, among the 308 isolates, 274 (88,9%) were identified as C. parapsilosis (sensu stricto), 26 (8,5%) as C. orthopsilosis and eight (2,6%) as C. metapsilosis. All isolates were susceptible to amphotericin B and anidulafungin. Regarding fluconazole, 24 C. parapsilosis (sensu stricto) isolates exhibit MIC at or above the ECV, four of them were considered non-susceptible. According to the analysis for molecular mechanisms of drug resistance, 20 of them revealed that at least one mechanism is expressed in these isolates. All species of the complex C. parapsilosis showed equal ability to produce biofilms. Using C. elegans as an invertebrate model host, we observed that the three species of C. parapsilosis complex feature a similar pathogenic potential inducing different immune response of the infected host. For Group 2, all isolates were identified as C. parapsilosis (sensu stricto) and exhibited fluconazole resistance phenotype. About the expression of molecular mechanisms of resistance, all isolates showed a non-synonymous mutation in ERG11 and also overexpression of ERG11 and CDR1. The Galleria mellonella infection model was used to confirm in vitro resistance. Our results showed that bloodstream infections by C. parapsilosis species complex have clinical importance in Latin America, involving three species whose pathogenic potential seems very similar. Although infrequent, in vitro and in vivo fluconazole resistance can be documented in infections by C. parapsilosis (sensu stricto).A importância das espécies do complexo C. parapsilosis como agentes de infecções de corrente sanguínea tem aumentado nos últimos anos, no entanto, pouco se conhece sobre potenciais peculiaridades biológicas, epidemiológicas e clínicas relacionadas a essas três espécies. Neste estudo, avaliamos a epidemiologia, o perfil de susceptibilidade aos antifúngicos e a virulência de isolados de C. parapsilosis (sensu stricto), Candida metapsilosis e Candida orthopsilosis recuperados de corrente sanguínea e provenientes de hospitais da América Latina. Foram utilizados 317 isolados de C. parapsilosis caracterizados em dois grupos: (i) Grupo 1 (composto por 308 isolados provenientes hospitais da América Latina) e (ii) Grupo 2 (composto por nove isolados provenientes de hospital privado de Brasília, Brasil). Todos os isolados foram submetidos à identificação acurada de espécie utilizando metodologia TaqMan de PCR em tempo real. O perfil de susceptibilidade in vitro aos antifúngicos foi realizado utilizando metodologia de microdiluição em caldo (CLSI, documento M27-S4). Isolados de C. parapsilosis (sensu stricto) com valores de concentração inibitória mínima (CIM) igual ou acima do cutoff epidemiológico (ECV) para fluconazol foram analisados quanto expressão de mecanismos moleculares de resistência a este fármaco. Para análise de virulência, isolados representativos das três espécies foram analisados quanto à capacidade de formação de biofilme e patogenicidade em modelo invertebrado de infecção. Para o grupo 1, dentre os 308 isolados, 274 (88,9%) foram identificados como C. parapsilosis (sensu stricto), 26 (8,5%) como C. orthopsilosis e oito (2,6%) como C. metapsilosis. Todos foram sensíveis frente à anfotericina B e anidulafungina. Em relação ao fluconazol, 24 isolados de C. parapsilosis (sensu stricto) apresentaram CIM igual ou acima ao ECV, sendo quatro considerados não sensíveis. A análise de expressão de mecanismos moleculares de resistência mostrou que 20 deles apresentaram a expressão de pelo menos um mecanismo analisado. Todas as espécies do complexo C. parapsilosis apresentaram capacidade igual de formação de biofilme. Utilizando o modelo invertebrado C. elegans, observamos que as três espécies do complexo C. parapsilosis apresentam potencial patogênico igual e que induzem resposta imune diferente do hospedeiro infectado. Em relação ao grupo 2, todos isolados foram identificados como C. parapsilosis (sensu stricto) e apresentaram fenótipo de resistência ao fluconazol. Quanto à expressão de mecanismos de resistência, todos isolados apresentaram uma mutação não sinônima em ERG11 e expressão aumentada de ERG11 e CDR1. Utilizando modelo invertebrado de G. mellonella, a resistência observada in vitro foi confirmada. Nossos resultados mostram que ICS por espécies do complexo C. parapsilosis tem grande importância clínica na América Latina, envolvendo três espécies cujo potencial patogênico parece muito semelhante. Apesar de infrequente, resistência in vitro e in vivo a fluconazol pode ser documentada em infecções por C. parapsilosis (sensu stricto).Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2012/04769-4FAPESP: 2013/07405-6Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016