Caracterização das mutações no gene KatG de cepas de mycobacterium tuberculosis resistentes a isoniazida

Isoniazida, rifampicina e pirazinamida têm sido usadas como a base do tratamento da tuberculose no Brasil e na maioria dos países do mundo. O fenômeno da resistência bacteriana aos agentes quimioterápicos tem sido descrito desde que seu uso foi instituído. No caso da tuberculose, houve aumento expressivo do número de cepas resistentes, principalmente na década de 1990, devido à desestruturação dos serviços de vigilância e controle da doença e, também, à pandemia da AIDS. A resistência a antimicrobianos em cepas de Mycobacterium tuberculosis resulta em aumento da morbi-mortalidade e maiores custos para o serviço de saúde. A mutação no códon 315 do gene katG, responsável pela codificação da enzima catalase-peroxidase em M. tuberculosis, é um dos mecanismos de resistência desta bactéria à isoniazida. Para caracterizar as bases genéticas da resistência a drogas em cepas de M. tuberculosis no estado de São Paulo, foram selecionadas para estudo 91 amostras resistentes e 4 sensíveis à isoniazida. Essas cepas foram obtidas de culturas enviadas ao Instituto Adolfo Lutz central, em São Paulo, para identificação e realização de teste de sensibilidade a drogas. Um total de 467 cepas foram recebidas no período de agosto de 1999 a setembro de 2000. A genotipagem, utilizando a técnica de RFLP, foi realizada para o estabelecimento de parentesco entre as cepas. Estudos com as técnicas de SSCP e seqüenciamento de fragmento contendo o códon 315, amplificado do gene katG, foram realizados para triagem e confirmação de mutações associadas à resistência à isoniazida. A associação de resistência à isoniazida e rifampicina foi encontrada em 74.8% das cepas testadas. Resistência à isoniazidalpirazinamida e isoniazidaletambutol foi encontrada em 33 e 9,9%, respectivamente. Resistência concomitante a todas as drogas consideradas de primeira linha para o tratamento da tuberculose (isoniazida, rifampicina e pirazinamida) foi encontrada em 13,1 % das cepas. A genotipagem mostrou padrão heterogêneo de bandas, com formação de oito agrupamentos com apenas dua~ amostras cada. A substituição AGC~ACC (Serina~Tirosina) foi a mutação mais encontrada (48%). Não foram encontradas mutações em 39,5% das cepas resistentes estudadas e nos restantes 12,5% foram detectadas outras mutações. Conclui-se que no estado de São Paulo a resistência à rifampicina é freqüente entre as cepas resistentes à isoniazida. A resistência às três principais drogas para o tratamento da tuberculose também ocorreu em alta freqüência. A substituição AGC-.ACC foi a mutação mais encontrada, porém uma grande parte das cepas resistentes não apresentavam tais mutações. Pelos dados levantados, podemos também inferir que o fenômeno da resistência do M. tuberculosis a drogas não é, em São Paulo, uma conseqüência de disseminação clonal das cepas, mas casos isolados, provavelmente secundários a irregularidades no tratamento. Este trabalho, quando do seu início, foi um dos primeiros a endereçar a questão das bases genéticas para resistência a drogas em M. tuberculosis no Brasil, e estudos mais sistemáticos e abrangentes são necessários para melhor compreensão desta dinâmica em nosso meIOIsoniazid, rifampin and pirazinamide have been used as the Standard treatment for tuberculosis in Brazil and most countries around the world. Antimicrobial resistance has been described since its use was instituted. As for tuberculosis, there has been an expressive rise in multidrug resistant strains in the decade of 1990, due mainly to the dismantling of tuberculosis vigilance programs and the AIDS pandemics. Antimicrobial resistance among Mycobacterium tuberculosis strains result in increase in morbidity and mortality and cost for health care. Mutations in codon 315 of the katG gene, responsible for coding catalaseperoxidase in M tuberculosis. has been associated as one of the key mechanisms of resistance of this bacteria to isoniazid. In Brazil, studies towards the molecular mechanisms involved in this process are still on its beginning. To characterize the genetic basis of M tuberculosis drug resistance in the state of São Paulo, 91 isoniazid resistant and 4 isoniazid sensitive strains were selected for study. These strains were drawn from samples (462 strains) sent to the Instituto Adolfo Lutz central laboratory in São Paulo for identification and drug susceptibility tests. The study period was from august 1999 through september 2000. Genotyping of mycobacterium was performed using RFLP technique. SSCP study and sequencing of the amplified fragment of katG gene that contained codon 315 were performed to screen and check for mutations conferring resistance to isoniazid. Concomitant resistance to isoniazid and rifampin was foud in 74,8% of strains tested. Resistance to both isoniazid/rifampin and isoniazid/ethambutol was found in 33 and 9,9%, respectively. Concomitant resistance to all drugs considered as first line treatment of tuberculosis (isoniazid, rifampin and pirazinamid) was found in 23,1% of strains. Genotypic studies revealed a heterogeneous band pattern, with formation of 8 clusters with only two specimens each. The most prevalent substitution was AGC-+ACC (Ser-+Thr), found in 48% of strains. No mutation was noted in 39,5% of resistant strains studied, and the remaining 12,5% habored other I .5Sfrequent mutations. In conclusion, resistance to rifampin is a frequent event among isoniazid resistant strains collected in Sao Paulo, Brazil. Resistance to the three front drugs used for the treatment of tuberculosis also occurred in high frequency. The AGC-+ACC substitution was the most frequent mutation found, a1thougha high percentage of strains did not carry any mutatio