Cryptococcus species obtained from clinical and environmental isolates from the city of Campinas, SP : genotyping and assessment of in vitro susceptibility of antifungal agents alone and in different combinations

Orientador: Angélica Zaninelli SchreiberDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: O gênero Cryptococcus engloba duas espécies consideradas patogênicas: C.neoformans e C.gattii. Apesar dos avanços na área médica, a criptococose permanece uma das infecções fúngicas sistêmicas mais importantes no Brasil. Anfotericina B (AMB) associada a flucitosina (5FC) é a terapia de indução indicada porém, no Brasil, 5FC não está disponível e o tratamento segue somente com AMB ou em associação com fluconazol (FCL). Este trabalho avaliou a ocorrência de espécies e os genótipos de isolados clínicos de pacientes atendidos no Hospital de Clínicas da UNICAMP em um período de 5 anos; isolados ambientais coletados na cidade de Campinas-SP e o perfil de suscetibilidade aos antifúngicos sozinhos contra isolados clínicos e ambientais e o efeito de combinações de antifúngicos frente a isolados clínicos de Cryptococcus spp.. A identificação de espécies e genótipos foi realizada por testes bioquímicos, Restriction Fragment Length Polymorphism do gene URA5 (URA5-RFLP) e sequenciamento da região Internal Transcribed Spacer (ITS) do DNA ribossomal. Testes de suscetibilidade para AMB, 5FC, FCL, voriconazol (VRC), itraconazol (ITC) e terbinafina (TRB) isolados foram realizados conforme CLSI M27-A3 (2008). Os testes com antifúngicos combinados (AMB+5FC; AMB+FCL; AMB+TRB; FCL+TRB), foram realizados pelo método do "tabuleiro de xadrez" para determinação do Coeficiente de Inibição Fracional (CIF) para avaliar o tipo de interação entre as substâncias (sinergismo, indiferença ou antagonismo). Dentre 75 isolados clínicos reativados, foram identificados 66 C.neoformans e 9 C.gattii. Todos C.gattii pertenceram ao genótipo VGII enquanto que 62 isolados de C.neoformans ao genótipo VNI e apenas 4 ao genótipo VNII. Foram obtidos 92 isolados ambientais de Cryptococcus, pertencentes às espécies C.neoformans (genótipo VNI), C.laurentii, C.albidus, C.flavescens e Cryptococcus spp.. Os valores dos intervalos de CIM para C.neoformans clínicos foram AMB: ? 0,125-1 µg/mL; 5FC: ? 0,125-2 µg/mL; FCL: 0,25-8 µg/mL; VRC: ? 0,015-0,125 µg/mL; ITC: 0,03-0,25 µg/mL e TRB: 0,125-2 µg/mL. Intervalos de CIM para C.gattii variaram de 0,25-1 µg/mL para AMB; 0,5-4 µg/mL para 5FC; 2-16 µg/mL para FCL; 0,06-0,25µg/mL para VRC; 0,06-0,5 µg/mL para ITC e 0,5-4 µg/mL para TRB. Foram observados elevados valores de CIM para os antifúngicos 5FC e FCL frente aos isolados ambientais de C.albidus e C.laurentii. O genótipo VNI de C.neoformans clínico mostrou 75,80% de interação sinérgica para AMB+5FC; 79,03% para AMB+FCL; 77,42% para AMB+TRB e 95,16% para FCL+TRB. O genótipo VNII apresentou 100% de sinergismo em todas as combinações. C.gattii (VGII) apresentou 88,9% de sinergismo nas combinações AMB+5FC e AMB+FCL; 100% para AMB+TRB e FCL+TRB. Não foi observado efeito antagônico nas combinações de antifúngicos. Foi observado bom desempenho nas combinações realizadas, especialmente naquelas envolvendo a TRB para ambas as espécies C.neoformans e C.gattii. O genótipo VNI foi o predominante entre os genótipos que afetam os pacientes com criptococose na região de Campinas. Em infecções de difícil tratamento ou que não respondem aos antifúngicos convencionais, a combinação de diferentes antifúngicos como AMB+TRB ou FCL+TRB podem vir a ser uma alternativa em países onde 5FC não está disponível, como no Brasil. Mais estudos são necessários para avaliar o papel dos genótipos na sensibilidade aos antifúngicos, assim como estudos de combinações de antifúngicos in vitro e in vivo para que novas estratégias possam ser empregadas no tratamento da criptococoseAbstract: Cryptococcus genus comprises two species considered pathogenic: C.neoformans and C.gattii. Despite advances in the medical field, cryptococcosis remains one of the most important systemic fungal infections in Brazil. Amphotericin B (AMB) associated with flucytosine (5FC) induction therapy is indicated but, in Brazil, 5FC is not available and treatment follows only with AMB or in combination with fluconazole (FCL). This study evaluated the prevalence of species and molecular subtypes of clinical isolates from patients treated at the Hospital of UNICAMP in a period of 5 years; environmental isolates collected in Campinas ¿ SP and in vitro antifungal susceptibility profile of antifungal agents alone against clinical and enviromental isolates of Cryptococcus spp. and the effect of combinations of antifungal agents against clinical isolates of Cryptococcus spp.. The species identification and subtyping was performed by biochemical tests, Restriction Fragment Length Polymorphism of URA5 gene (RFLP - URA5) and sequencing of the Internal Transcribed Spacer region (ITS) of ribosomal DNA. Susceptibility tests for AMB, 5FC, FCL, voriconazole (VRC), itraconazole (ITC) and terbinafine (TRB) isolated were performed according to CLSI M27-A3 (2008). Combined antifungals tests (AMB +5FC; AMB+FCL; AMB +TRB, FCL+TRB), were performed by the "Checkerboard" method to determine the Fractional Inhibitory Coefficient index (FIC) to assess the type of interaction between substances (synergism, indifference or antagonism). Among the 75 viable clinical isolates, 66 were identified as C.neoformans and 9 as C.gattii. All C.gattii belonged to subtype VGII while 62 isolates belonged C.neoformans VNI genotype and only 4 VNII. 92 environmental isolates of Cryptococcus were obtained. The species C.neoformans (subtype VNI) C.laurentii, C.albidus, C.flavescens and Cryptococcus spp.were identified. The MIC range values of clinical C.neoformans for AMB were: ? 0.125 -1 µg/mL; 5FC: ? 0.125 to 2 µg/mL; FCL: 0.25-8 µg/mL; VRC: ? 0.015 to 0.125 µg/mL; ITC: 0.03 to 0.25 µg/mL and TRB: 0.125 to 2 µg/mL. MIC for C.gattii ranged from 0.25-1 µg/mL for AMB; 0.5-4 µg/mL for 5FC; 2-16 µg/mL for FCL; 0.06 to 0.25 µg/mL for VRC; 0.06 to 0.5 µg/mL for ITC and 0.5-4 µg/mL for TRB. High MIC values were observed for FCL and 5FC against environmental isolates of C.albidus and C.laurentii. The VNI C.neoformans genotype showed 75.80 % of synergistic interaction for AMB+5FC; 79.03 % for AMB + FCL; 77.42 % for AMB + TRB and 95.16 % for FCL+TRB. The VNII genotype showed 100% synergism in all combinations. C.gattii (VGII) showed 88.9 % of synergism in combinations AMB+5 FC and AMB+FCL; 100 % for AMB+TRB and TRB+FCL. No antagonistic effect was observed in all evaluated antifungal combinations. Good performance was observed in all combinations performed, especially those involving TRB for both C.neoformans and C.gattii species. The VNI was the predominant genotype among genotypes affecting patients with cryptococcosis in Campinas region. In difficult to treat infections or unresponsive to conventional antifungal agents, the combination of different antifungals so as AMB+FCL or TRB+TRB may become an alternative in countries where 5FC is not available, as in Brazil. More studies are needed to evaluate the role of genotypes in sensitivity to antifungal agents, as well as antifungal agents combination studies in vitro and in vivo so that new strategies can be employed in the treatment of cryptococcosisMestradoCiencias BiomedicasMestra em Ciências Médica