Propagation and Molecular Characterization of Chlamydia trachomatis strains isolated in Portugal

Chlamydia trachomatis é uma bactéria intracelular que infeta exclusivamente o Homem. Constitui o principal agente etiológico bacteriano de infeções sexualmente transmissíveis e, na ausência de tratamento, pode evoluir para complicações clínicas graves, como a infertilidade tubária. C. trachomatis foi classificada em 15 genótipos, os quais causam preferencialmente infeções oculares (A-C), infeções genitais (D-K) ou linfogranuloma venéreo (LGV) (L1-L3). A tipagem das estirpes de clamídia baseia-se na principal proteína da membrana externa (MOMP) codificada pelo gene ompA. O estudo do genoma de C. trachomatis tem permitido identificar diferenças genéticas entre estirpes; no entanto, os mecanismos de adaptação e virulência não estão ainda bem definidos mas, tal tem sido observado noutras bactérias, podendo decorrer de mecanismos de variação de fase. No presente estudo foi realizada a tipagem de 278 amostras clínicas com base na sequência do gene ompA, através de técnicas de nested-PCR, de sequenciação pelo método de Sanger e de análise de similaridades das sequências obtidas relativamente a sequências de estirpes protótipo de C. trachomatis; tal processo possibilitou identificar variantes genotípicas previamente descritas assim como novas variantes, sugerindo a existência de um contínuo processo de adaptação na bactéria. Os genótipos mais frequentes foram o E, D e F, tal como descrito na maioria dos estudos em populações heterossexuais femininas; contudo um número apreciável (26) de estirpes do genótipo L2 foi igualmente detetado, em particular em amostras anorretais masculinas, o que está igualmente de acordo com o descrito em populações de homens que têm sexo com homens. Tal constatação revela a necessidade de um método de identificação expedita dos genótipos LGV, pelo que contribuímos para a implementação de uma metodologia mais rápida que a tradicional genotipagem-ompA. Pretendemos ainda contribuir para a avaliação da virulência das estirpes de C. trachomatis e para tal, realizamos um estudo preliminar de identificação de potenciais alvos genéticos sujeitos a variação de fase, com recurso à sequenciação de nova geração (NGS). Este estudo constitui um contributo para a vigilância epidemiológica das infeções por C. trachomatis em Portugal, uma situação pouco conhecida, um contributo para a celeridade da identificação de casos de LGV e um contributo para a avaliação da virulência das estirpes de C. trachomatis, pela identificação de alterações em genes potencialmente relacionados com a variação de fase.Chlamydia trachomatis is an intracellular bacterium that exclusively infects humans. It is the main bacterial etiological agent of sexually transmitted infections and, in the absence of treatment, may lead to serious clinical complications such as tubal infertility. C. trachomatis was classified into 15 genotypes, which preferentially cause ocular infections (A-C), genital infections (D-K) or lymphogranuloma venereum (LGV) (L1-L3). Typing of chlamydial strains is based on the major outer membrane protein (MOMP), which is encoded by the ompA gene. The study of the genome of C. trachomatis allowed identifying genetic differences between strains, and although the mechanisms of adaptation and virulence still require proper definition, these mechanisms may derive from mechanisms of phase variation, as has been observed in other bacteria. In the present study, 278 clinical samples were typed based on their ompA gene sequence, determined by using a nested-PCR technique, Sanger method sequencing and gene sequence similarity analysis regarding the ompA-sequence of C. trachomatis prototype strains. This procedure allowed to identify genotypic variants previously described, as well as new variants, suggesting the existence of a continuous process of adaptation in the bacterium. The most frequent genotypes in our study were E, D and F; this finding is in accordance to the described in most of the studies held in female heterosexual populations. However, an appreciable number (26) of L2 strains was also detected, in particular in male anorectal samples, which is an in agreement with the described for men who have sex with men. The number of L2 strains reveals the need for an expeditious LGV-genotype identification method. Thus, we contributed to the implementation of a methodology that should provide faster identification of LGV strains in comparison to the traditional ompA-genotyping. We also intended to contribute to the evaluation of the virulence of C. trachomatis strains and for this, we participated in a preliminary study of identification of potential genetic targets subjected to phase variation, using a new generation sequencing (NGS) approach This study contributes to the epidemiological surveillance of C. trachomatis infections in Portugal, a poorly known situation, contributes to a faster identification of LGV cases, and contributes to the evaluation of virulence of C. trachomatis strains by identifying changes in genes potentially related to phase variation