Análise genotípica, fenotípica e correlação com o potencial de virulência de amostras de Streptococcus agalactiae isoladas de pacientes oncológicos.
Documento
Although the highest burden of Streptococcus agalactiae or group B streptococcus (GBS) infections has been reported in neonates, this pathogen has been correlated to leading cause of serious infections in immunocompromised patients, including cancer patients. To our knowledge, this is the first investigation dealing to study genotype-phenotype correlations in S. agalactiae isolated from cancer patients treated at a Reference Brazilian National Cancer Institute (INCA, Rio de Janeiro, Brazil) during 2013-2015. S. agalactiae strains (n=55) were identified by biochemical analysis and tested for capsular typing, antimicrobial susceptibility, virulence factors and biofilm production. Muliplex PCR detected the following capsular types (CT): Ia (44%), followed by TCs V (24%), II (15%), III (11%), IV (4%), VI (2%) and VII (2%). S. agalactiae strains were isolated from different clinical sites as urine (67%) and blood (14%). The antimicrobial susceptibility test revealed resistance to tetracycline (80%), azithromycin (9%), erythromycin (9%) and clindamycin (5.5%). All strains were susceptible to penicillin, ceftriaxone, levofloxacin, chloramphenicol, linezolide, and vancomycin. Only GBS1428 strain was classified as ST-17, hyperhemolytic and hyperpigmented. For virulence factors, eight genes were confirmed: fbsB (100%), hylB (100%), iag (94.5%), fbsA (91%), lmb (91%), pi-1 (65.5%), pi-2a (40%) and pi-2b (18.2%). All S. agalactiae strains were designated as weak biofilm producers, independent of the conditions tested. However, biofilm production was significantly lower to strains belonging to TC III / ST-17. GBS90356∆pi-2b showed hyperhemolytic and hyperpigmented phenotype with higher adherence and invasion in hCMEC; while GBS1428∆pi-2b reveled less adherence. In this study, data showed that inactivation of cas9 caused reduced adhesion in hCMEC for GBS1428∆cas9 and intracellular survival for GBS1428∆cas9 and GBS90356∆cas9 strains. Moreover, decrease in adhesive capacity was also observed for COH1∆cas9 and GBS1428∆cas9 in hVEC. The bspC deletion in GBS90356 strain reduced the adherence and invasion potential in hCMEC. In conclusion, this is the first report with S. agalactiae recovered from cancer patients showing high diversity in capsular type, antimicrobial resistance, virulence genes and biofilm production. The results demonstrated that Cas9 and BspC play an important role in S. agalactiae pathogenesis. However, how the CRISPR/cas9 system and bspC act still require further study. Unraveling of these mechanisms will certainly provide deeper insight into virulence of S. agalactiae.
Apesar do elevado índice de infecções por Streptococcus agalactiae ou estreptococos do grupo B (EGB) serem reportados em neonatos, este patógeno está sendo correlacionado como responsável por causar diversos tipos de infecções em pacientes imunocomprometidos, incluindo pacientes com câncer. De nosso conhecimento, este é o primeiro trabalho que estuda a correlação genotípica-fenotípica em amostras de S. agalactiae isoladas de pacientes com câncer tratados no Instituto Nacional do Câncer (INCA, Rio de Janeiro, Brasil) durante o período de 2013-2015. Amostras de S. agalactiae (n=55) foram identificadas por análises bioquímicas e avaliadas quanto ao tipo capsular, susceptibilidade aos antimicrobianos, fatores de virulência e produção de biofilme. A técnica de PCR multiplex detectou os seguintes tipos capsulares (TC): Ia (44%), seguido pelos TCs V (24%), II (15%), III (11%), IV (4%), VI (2%) e VII (2%). Amostras de S. agalactiae foram isoladas de diferentes sítios clínicos como urina (67%) e sangue (14%). O teste de susceptibilidade aos antimicrobianos revelou resistência para tetraciclina (80%), azitromicina (9%), eritromicina (9%) e clindamicina (5,5%). Todas as amostras foram susceptíveis à penicilina, ceftriaxona, levofloxacina, cloranfenicol, linezolida e vancomicina. Somente a amostra GBS1428 foi classificada como ST-17, hiperemolítica e hiperpigmentada. Para os fatores de virulência, oito genes foram confirmados: fbsB(100%), hylB (100%), iag (94,5%), fbsA (91%), lmb (91%), pi-1 (65,5%), pi-2a (40%), pi-2b (18,2%). Todas as amostras de S. agalactiae foram classificadas como fracas produtoras de biofilme, independente da condição testada. Contudo, a produção biofilme foi significativamente menor para as amostras pertencentes ao TC III/ST-17. GBS90356∆pi-2b mostrou fenótipo hiperemolítico e hiperpigmentado com elevada aderência e invasão em hCMEC; enquanto GBS1428∆pi-2b relevou menor aderência. Neste estudo, os dados mostraram que a inativação de cas9 promoveu a redução da aderência em hCMEC para GBS1428∆cas9 e sobrevivência intracelular para GBS1428∆cas9 e GBS90356∆cas9. Além disso, uma diminuição na capacidade adesiva foi também observada para COH1∆cas9 e GBS1428∆cas9 em hVEC. A deleção de bspC na amostra GBS90356 reduziu o potencial de aderência e invasão em hCMEC. Concluindo, este é o primeiro trabalho reportado com S. agalactiae isolado de pacientes com câncer mostrando alta diversidade no tipo capsular, resistência aos antimicrobianos, genes de virulência e produção de biofilme. Os resultados demonstraram que cas9 e bspC desempenham importante papel na patogênese de S. agalactiae. Contudo, como o sistema CRISPR/cas9 e bspC atuam, requerem estudos futuros. Desvendar estes mecanismos certamente proporcionará uma visão mais profunda da virulência de S. agalactiae.
