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Mar 27, 2023

Caracterização de plasmídeos portadores de blaCTX

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8595 (2023) Citar este artigo

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As CTX-Ms são codificadas pelos genes blaCTX-M e são β-lactamases de espectro estendido amplamente distribuídas (ESBLs). Eles são o mecanismo de resistência antimicrobiana (AMR) mais importante aos antibióticos β-lactâmicos nas Enterobacteriaceae. No entanto, o papel dos plasmídeos AMR transmissíveis na disseminação de genes blaCTX-M foi pouco estudado na África, onde a carga de AMR é alta e se espalha rapidamente. Neste estudo, a transmissibilidade do plasmídeo AMR, os tipos de replicon e os sistemas de dependência foram analisados ​​em isolados clínicos de Escherichia coli produtores de CTX-M na Etiópia com o objetivo de fornecer informações moleculares sobre os mecanismos subjacentes a essa alta prevalência e rápida disseminação. De 100 isolados produtores de CTX-Ms obtidos da urina (84), pus (10) e sangue (6) de quatro ambientes de saúde geograficamente distintos, 75% carregavam plasmídeos transmissíveis que codificam para CTX-Ms, sendo o CTX-M-15 predominante (n = 51). Plasmídeos IncF únicos com a combinação de F-FIA-FIB (n = 17) carregavam a maior parte dos genes blaCTX-M-15. Além disso, os plasmídeos IncF foram associados a múltiplos sistemas de dependência, ISEcp1 e vários fenótipos de resistência a antibióticos não cefalosporínicos. Além disso, o transporte do plasmídeo IncF está associado à linhagem pandêmica internacional ST131 de E. coli. Além disso, vários plasmídeos que codificam CTX-M foram associados à sobrevivência sérica das cepas, mas menos à formação de biofilme. Portanto, tanto a transferência horizontal de genes quanto a expansão clonal podem contribuir para a distribuição rápida e ampla dos genes blaCTX-M entre as populações de E. coli em ambientes clínicos etíopes. Esta informação é relevante para a epidemiologia e vigilância local, mas também para a compreensão global da disseminação bem-sucedida de plasmídeos portadores do gene AMR.

A resistência antimicrobiana (RAM) é um problema agudo do sistema de saúde global1. O problema é tipicamente associado à extensa família Enterobacteriaceae2. Nesta família bacteriana, as β-lactamases de espectro estendido (ESBLs) são o principal mecanismo de AMR anulando os antibióticos do tipo β-lactâmico. As CTX-Ms codificadas pelos genes blaCTX-M são os tipos de enzimas ESBL mais dominantes e difundidas, sendo a Escherichia coli a principal fonte de sua produção3,4. O rastreamento de E. coli produtora de CTX-Ms é desafiador e requer investigação aprofundada dos mecanismos de disseminação subjacentes, implicações clínicas e epidemiologia geral dos genes blaCTX-M.

Os plasmídeos bacterianos são elementos móveis vitais para a transferência horizontal entre diferentes espécies bacterianas de genes exógenos, incluindo genes AMR. Isso tem sido extensivamente investigado em países de alta renda5,6. O grupo de incompatibilidade (Inc) F (IncF) que pertence aos plasmídeos de gama estreita de hospedeiros é o mais relevante para a transmissão do gene AMR7. A propagação horizontal de plasmídeos AMR também desempenha um papel importante na aquisição de genes que codificam a virulência8. Por exemplo, os plasmídeos que codificam ESBLs estão associados a um maior potencial de virulência na cepa pandêmica de E. coli tipo sequência (ST) 131 e outras E. coli patogênicas9.

Na África, apesar da alta carga de E. coli10 produtora de ESBL, existe pouco conhecimento dos mecanismos moleculares subjacentes, fatores associados à virulência e epidemiologia geral da RAM mediada por plasmídeo. Sem dados inequívocos e atualizados sobre isso, o rastreamento e o gerenciamento eficazes de E. coli virulenta não são viáveis. Publicamos recentemente uma caracterização fenotípica de isolados clínicos de E. coli positivos para CTX-M de quatro locais de saúde geograficamente distintos na Etiópia11. O estudo relatou os diferentes filogrupos de E. coli com vários isolados pertencentes ao clone ST131 de alto risco internacional11. Também revelou a presença de genes alternativos de β-lactamase em certos isolados e resistência óbvia a múltiplas drogas (MDR) entre eles11. É interessante saber se essas características são transferíveis para cepas receptoras de E. coli através de plasmídeos AMR transmissíveis.