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Aumento da Ameaça da Resistência ao Campylobacter na Espanha

Estudo revela altas taxas de resistência a antibióticos nas cepas de Campylobacter jejuni da Espanha.

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Campylobacter é uma das principais causas de diarreia bacteriana no mundo, causando mais de 95 milhões de casos e cerca de 20.000 mortes por ano. Embora muitas infecções se resolvam sem tratamento, casos severos podem acontecer, resultando em sérios problemas de saúde como infecções no sangue, dor nas articulações, infecções no coração ou uma condição rara chamada síndrome de Guillain–Barré, que afeta o sistema nervoso. A Organização Mundial da Saúde listou o Campylobacter como um patógeno chave, sinalizando a necessidade de pesquisa e desenvolvimento de novos antibióticos, especialmente por causa da crescente resistência a medicamentos usados comumente, como fluoroquinolonas.

Na Europa, a Espanha relata a maior taxa de resistência a dois antibióticos-ciprofloxacina e eritromicina-entre as cepas humanas de Campylobacter. Essa situação levanta preocupações para a saúde pública e opções de tratamento.

Entendendo a Resistência aos Antibióticos

A resistência aos antibióticos no Campylobacter surge principalmente de mudanças genéticas. Uma mutação específica no gene gyrA é uma das principais razões para a resistência à ciprofloxacina. Outras formas de resistência ocorrem devido a vários genes que permitem que as bactérias suportem os efeitos de diferentes antibióticos. Por exemplo, o gene tet(O) resulta em resistência à tetraciclina, enquanto a resistência aos macrolídeos-como a eritromicina-vem de mudanças no gene do RNA ribossômico e da presença de outro gene chamado erm(B). Também existe um gene específico, blaOXA-61, que leva à resistência contra antibióticos beta-lactâmicos.

Pesquisadores identificaram enzimas nas bactérias que modificam certos antibióticos, contribuindo para a resistência. Além disso, as bombas de efluxo de antibióticos, que são proteínas que ajudam as bactérias a expulsar antibióticos, também desempenham um papel em permitir que esses organismos sobrevivam ao tratamento. Uma nova variante de bomba chamada RE-CmeABC foi ligada a altos níveis de resistência em algumas cepas humanas de Campylobacter.

Patogenicidade e Mecanismos de Infecção

As maneiras exatas como o Campylobacter causa doenças não são totalmente conhecidas. Vários genes ligados ao movimento, dano celular, invasão e resposta ao estresse foram identificados, indicando seus papéis em como as bactérias infectam um hospedeiro. Alguns genes específicos são suspeitos de estarem envolvidos em condições como a síndrome de Guillain–Barré.

Usando Sequenciamento de Genoma Completo

A tecnologia de sequenciamento de genoma completo (WGS) avançou nossa capacidade de estudar bactérias como o Campylobacter, permitindo a identificação precisa de variações genéticas e conexões entre diferentes cepas. Essa tecnologia se mostrou mais eficaz do que métodos anteriores em distinguir entre cepas e entender suas relações. No entanto, a quantidade de dados genéticos disponíveis para isolados de Campylobacter na Europa, especialmente na Espanha, ainda é limitada.

Objetivo do Estudo

Este estudo teve como objetivo analisar as características de 114 isolados de Campylobacter jejuni coletados de pacientes no sul da Espanha. Usando WGS, os pesquisadores buscaram obter mais insights sobre os padrões de resistência aos antibióticos, fatores de virulência e Dados Epidemiológicos relacionados a essas bactérias. Essas informações são cruciais para entender como o Campylobacter representa uma ameaça à saúde pública.

Coleta e Teste de Amostras

As amostras no estudo foram coletadas de pacientes com diarreia entre outubro de 2020 e junho de 2023. As amostras de fezes coletadas foram processadas em um laboratório hospitalar, onde foram cultivadas em condições específicas para incentivar o crescimento do Campylobacter. A identidade das bactérias foi confirmada usando técnicas de espectrometria de massas.

Teste de Susceptibilidade Antimicrobiana

Os testes para como as bactérias responderam aos antibióticos foram realizados seguindo diretrizes específicas. Os antibióticos testados incluíram ciprofloxacina, eritromicina e tetraciclina. Os resultados mostraram que uma alta porcentagem de isolados era resistente à ciprofloxacina (90,3%) e à tetraciclina (66,7%), enquanto a resistência à eritromicina foi relativamente baixa (0,88%).

Entre os isolados testados, cerca de um quarto mostrou resistência a pelo menos um antibiótico, enquanto mais de dois terços eram resistentes a pelo menos dois. O perfil de resistência mais comum foi contra ciprofloxacina e tetraciclina.

Sequenciamento de Genoma Completo e Análise

O processo de extração e sequenciamento do DNA bacteriano permitiu que os pesquisadores analisassem as características dos isolados em detalhes. Software avançado ajudou a avaliar a qualidade das sequências de DNA obtidas. Essa análise forneceu insights valiosos sobre a composição genética dos isolados de Campylobacter.

Análise Clonal e Filogenética

Os pesquisadores determinaram vários perfis genéticos e como esses isolados se relacionam entre si. Uma ampla variedade de tipos genéticos foi identificada, com os complexos clonais mais comuns sendo CC-21, CC-206 e CC-353. Os dados mostraram que muitas cepas se agruparam com base em semelhanças genéticas, com padrões específicos observados em amostras de diferentes anos e locais.

Identificando Fatores de Virulência

Vários fatores que podem contribuir para a capacidade das bactérias de causar doenças foram avaliados. Notavelmente, fatores de virulência comuns associados à adesão celular, invasão e produção de toxinas foram encontrados em todos os isolados testados. Algumas cepas continham genes ligados à síndrome de Guillain–Barré, enquanto nenhuma mostrou sinais de certos outros fatores de virulência.

Reconhecendo Marcadores de Resistência

Numerosos marcadores de resistência foram identificados entre os isolados. Muitos continham mutações no gene gyrA, que são cruciais para a resistência à ciprofloxacina. O gene tet(O) foi encontrado em um número significativo de isolados, indicando resistência à tetraciclina. Além disso, genes associados a aminoglicosídeos e um operon específico relacionado a bombas de efluxo também foram detectados, aumentando a compreensão dos mecanismos de resistência nessas bactérias.

Correlação Entre Resistência e Marcadores Genéticos

O estudo investigou quão bem os padrões de resistência observados estavam alinhados com os dados genéticos obtidos. Uma forte correlação foi observada para ciprofloxacina e tetraciclina, indicando que a presença de genes de resistência específicos corresponderam ao comportamento resistente dos isolados. Curiosamente, um isolado era resistente à eritromicina, apesar de não ter os marcadores genéticos esperados, destacando a complexidade dos mecanismos de resistência em jogo.

Resumo dos Resultados

Esta pesquisa forneceu insights vitais sobre as características das cepas de Campylobacter jejuni na Espanha, destacando altas taxas de resistência e perfis genéticos diversos. As descobertas contribuem para a criação de um banco de dados visando monitorar ameaças à saúde pública de maneira mais eficaz. Entender a relação entre cepas humanas, animais e ambientais de Campylobacter é importante para implementar a abordagem "Uma Só Saúde", que reconhece que a saúde humana está conectada à saúde dos animais e ao meio ambiente.

Conclusão

Os dados gerados a partir deste estudo são essenciais para informar estratégias de saúde e responder aos desafios de saúde pública impostos pelo Campylobacter. As descobertas ressaltam a necessidade de vigilância contínua e mais pesquisas para combater a crescente resistência e patogenicidade desse importante patógeno bacteriano.

Fonte original

Título: Genotypic Characterization and Antimicrobial Susceptibility of Human Campylobacter jejuni Isolates in Southern Spain

Resumo: Campylobacter jejuni is the main cause of bacterial gastroenteritis and a public health problem worldwide. Little information is available on the genotypic characteristics of human Campylobacter jejuni in Spain. This study is based on an analysis of the resistome, virulome and phylogenetic relationship, antibiogram prediction and antimicrobial susceptibility of 114 human isolates of C. jejuni from a tertiary hospital in southern Spain from October 2020 to June 2023. The isolates were sequenced using Illumina technology, and bioinformatic analysis was subsequently performed. The susceptibility of C. jejuni isolates to ciprofloxacin, tetracycline, and erythromycin was tested. A high resistance rate was obtained for ciprofloxacin (90.6%) and tetracycline (66.7%), and a low resistance rate for erythromycin (0.85%) was detected among the C. jejuni isolates. CC-21 (n=23), ST-572 (n = 13) and ST-6532 (n=13) were the most prevalent clonal complexes (CCs) and sequence types (STs). Concerning the virulome, the cadF, ciaB, and cdtABC genes were detected in all the isolates. A prevalence of 20.1% was obtained for the genes wlaN and cstIII, which are related to the pathogenesis of Guillain-Barre syndrome (GBS). The prevalence of the main antimicrobial resistance markers detected were cmeABC (92.1%), RE-cmeABC (7.9%), the T86I substitution in gyrA (88.9%), blaOXA-61 (72.6%), tet(O) (65.8%) and ant(6)-Ia (17.1%). High antibiogram prediction rates (>97%) were obtained except for the erythromycin-resistant phenotype. This study contributes significantly to the knowledge of Campylobacter jejuni genomics for the prevention, treatment and control of infections caused by this pathogen, which is relevant to public health. ImportanceDespite being the pathogen with the greatest number of gastroenteritis cases worldwide, Campylobacter jejuni remains a poorly studied microorganism. The development of whole-genome sequencing (WGS) techniques has led to a better understanding of the genotypic characteristics of this pathogen. These techniques complement the data obtained from the phenotypic analysis of C. jejuni isolates. The zoonotic transmission of C. jejuni through the consumption of contaminated poultry implies approaching the study of this pathogen through the term "One Health." This is the first study, using WGS, conducted on human isolates of C. jejuni in Spain to date, which allows comparison of the results obtained with similar studies conducted in other countries and with animal and environmental isolates.

Autores: Fatima Galan-Sanchez, P. Fernandez-Palacios, C. S. Casimiro-Soriguer, E. Jurado-Tarifa, F. Arroyo, M. Lara, J. A. Chaves, J. Dopazo, M. A. Rodriguez-Iglesias

Última atualização: 2024-04-19 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589908

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589908.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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