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UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA VEGETAL Clones de Streptococcus pyogenes associados a elevada frequência de colonização da orofaringe Paula Maria Monteiro Fernandes Mestrado em Microbiologia Aplicada 2011

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UNIVERSIDADE DE LISBOA

FACULDADE DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA VEGETAL

Clones de Streptococcus pyogenes associados a

elevada frequência de colonização da orofaringe

Paula Maria Monteiro Fernandes

Mestrado em Microbiologia Aplicada

2011

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UNIVERSIDADE DE LISBOA

FACULDADE DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA VEGETAL

Clones de Streptococcus pyogenes associados a

elevada frequência de colonização da orofaringe

Paula Maria Monteiro Fernandes

Orientadora: Prof. Doutora Ilda Sanches (FCT-UNL/CREM) Orientadora Interna: Prof. Doutora Lélia Chambel (FCUL/BioFIG)

Mestrado em Microbiologia Aplicada

2011

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Clones de Streptococcus pyogenes associados a

elevada frequência de colonização da orofaringe

Paula Maria Monteiro Fernandes

Tese de Mestrado

2011 Esta tese foi realizada no Centro de Recursos Microbiológicos (CREM/FCT-UNL) sob a orientação externa da Prof. Doutora Ilda Sanches e no Centro de Biodiversidade, Genómica Integrativa e Funcional (BioFIG/FCUL) sob a orientação interna da Prof. Doutora Lélia Chambel no âmbito do Mestrado em Microbiologia Aplicada da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

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“A maior parte das gaivotas não se querem

incomodar a aprender mais que os rudimentos

do voo, como ir da costa à comida e voltar. Para

a maior parte das gaivotas, o que importa não é

saber voar, mas comer. Para esta gaivota, no

entanto, o importante não era comer, mas voar”.

Richard Bach

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AGRADECIMENTOS Pela contribuição para a realização do presente trabalho, gostaria de manifestar os meus agradecimentos: À Professora Doutora Ilda Sanches, orientadora externa desta tese de Mestrado, pela disponibilidade, ensinamentos, críticas, sugestões e incentivo demonstrados ao longo do decorrer da minha Tese. À Professora Doutora Lélia Chambel, orientadora interna desta tese de Mestrado, pela sua disponibilidade, saber, experiência, sugestões e incentivo demonstrados ao longo do decorrer da minha Tese. Ao Professor Doutor Rogério Tenreiro, Coordenador do Mestrado de Microbiologia Aplicada, pelo incentivo e por ter disponibilizado as condições necessárias à realização da parte inicial do trabalho desta Tese, no Instituto de Ciência Aplicada e Tecnologia - ICAT. À Professora Doutora Teresa Semedo, pela integração e apoio concedido no início do trabalho de presente Tese, no ICAT. À Doutora Sandra Chaves, pelos esclarecimentos pontuais na fase inicial laboratorial do meu trabalho, no ICAT. Às companheiras de trabalho e de almoço no ICAT: Joana e Lara. Ao Renato Pires, pela prontidão e esclarecimentos acerca do meu trabalho laboratorial desenvolvido na FCT/UNL e por me ter facultado os seus resultados ainda não publicados, no âmbito da sua Tese de Doutoramento, na qual está incluída esta Tese de Mestrado. Ao Doutor João Carriço, Ana Friães e Catarina Silva Costa da Unidade de Microbiologia Molecular e Infecção do Instituto de Medicina Molecular (IMM) (responsável: Prof. Doutor Mário Ramirez), todo o apoio na utilização do “software” BioNumerics. À Márcia Rato, pelos esclarecimentos prestados enquanto desenvolvia o meu trabalho prático na FCT/UNL. Ao Renato Pires, à Márcia Rato e à Joana Ministro, pelo companheirismo demonstrado no trabalho de Laboratório da FCT/UNL e nas pausas de almoço e lanche. À Drª Maria da Luz Antunes, Documentalista da Escola Superior de Tecnologia de Lisboa, pela prontidão na facilitação de artigos científicos para a redacção da presente Tese. Às colegas do IPS, pelas trocas de turnos de serviço, de forma a conciliar o serviço e o trabalho laboratorial desta Tese. Aos amores da minha vida, José e Magda, por todo o amor e carinho que me dedicaram durante esta etapa da minha vida. Aos meus pais, José e Noémia, pela compreensão, apoio e toda ajuda prestada.

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Resumo

Os estudos de prevalência ou transversais epidemiológicos de Streptococcus do Grupo A são

muito frequentes, quando os isolados são associados a diversas infecções no entanto, estudos

deste tipo são raros quando os isolados são associados a colonização.

Pretendeu-se identificar os clones de S. pyogenes por métodos genotípicos (“Pulsed Field Gel

Electrophoresis”- PFGE, emm “typing”, “Multilocus Sequence Type”- MSLT) em 420 isolados de

colonização da cavidade orofaringea de crianças, funcionários e familiares de dez Creches/Jardins

de Infância, associados a uma elevada taxa de colonização (14%).

O PFGE, sendo um método de elevado poder discriminatório, revelou uma heterogeneidade de

padrões, a maior parte (397 isolados) com relação clonal.

Os tipos emm mais frequentes nos isolados de colonização foram o emm 1, 3 e 12 que,

comummente, se encontram associados a isolados invasivos (emm 1 e 3) e não invasivos (emm

12). O PFGE, o emm “typing” e o “Multilocus Sequence Type” definiram as linhagens de S.

pyogenes. Algumas delas encontram-se amplamente disseminadas pelo mundo (ST 36, ST 39 e

ST 46), outras apresentam uma grande longevidade (ST 15, ST 28, ST 36, ST 55) e todas

associadas a infecção, sugerindo que os portadores assintomáticos podem ser reservatório de

estirpes virulentas e que podem disseminá-las na comunidade.

Palavras chave: Streptococcus pyogenes; colonização; portadores assintomáticos saudáveis;

clones; linhagens genéticas.

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Abstract

The epidemiological prevalence studies of the Lancefield group A streptococci (GAS) are

frequently related with infections isolates but are rare among colonization isolates.

The aim of our study was to identify the S. pyogenes clones by genotypic methods (Pulsed Field

Gel Electrophoresis- PFGE, emm typing and Multilocus Sequence Type- MLST) among the 420

colonization isolates collected from the oropharyngeal cavity of healthy child and contact groups

that attend to Day Care Centers, associated with high colonization rates (14%).

The heterogeneity patterns revealed by PFGE are an omen of its high discriminatory power and

allowed to verify that, from the 420 isolates, 397 were clonally related. The emm types emm 1,

emm 3 and emm 12 were the most prevalent in colonization isolates and, usually, emm 1 and 3

are associated an invasive infection while emm 12 is associated with noninvasive infection.

The genetic lineages of S. pyogenes were defined by PFGE, emm typing and MLST. Some of

them are world widely disseminated (Sequence Type- ST 36, ST 39 and ST 46) and others persist

for long decades (ST 15, ST 28, ST 36, ST 55). All ST were associated with infection, suggesting

that the asymptomatic carriers may be considered virulent strains reservoirs and can spread them

in the community.

Keywords: Streptococcus pyogenes; colonization; healthy asymptomatic carriers; clones; genetic

lineages.

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Índice 1- Introdução 1

1.1- Características do género Streptococcus 1

1.2- Caracterização da espécie Streptococcus pyogenes 1

1.3- Patologias associadas a Streptococcus do Grupo A 2

1.3.1- Infecções supurativas 2

1.3.2- Infecções não supurativas ou sequelas 3

1. 4- Constituintes celulares e factores de virulência de S. pyogenes 3

1.4.1- Constituintes celulares intrínsecos: 3

1.4.1.1- Proteína M 3

1.4.1.2- Proteína T 4

1.4.1.3- Ácido hialurónico 5

1.4.2- Proteínas extracelulares 5

1.4.3- As exotoxinas pirogénicas 5

1. 5- Transmissão da infecção 6

1.6- Objectivos deste estudo 6

2- Material e Métodos 7

2.1- Participantes/Amostra 7

2.2- Conservação das estirpes bacterianas 7

2.3- Estirpes bacterianas e condições de crescimento 8

2.4- Identificação presuntiva de Streptococcus pyogenes 8

2.4.1- Testes Serológicos 8

2.4.1.1- Hidrólise do L-pirrolidonil-β-naftil-amido (PYR) 8

2.4.1.2- Determinação do grupo A de Lancefield 8

2.4.1.3- T-“typing” 8

2.4.2- Teste de susceptabilidade à bacitracina 8

2.5- Métodos genotípicos 9

2.5.1- Electroforese em Gel de Agarose por Campo Pulsado- “Pulsed

Field Gel Electrophoresis, PFGE” 9

2.5.1.1- Propagação das culturas 9

2.5.1.2- Lavagem celular e ajuste da concentração celular 9

2.5.1.3- Preparação dos discos de agarose 10

2.5.1.4- Lise celular 10

2.5.1.5- Desproteinização 10

2.5.1.6- Lavagem para remoção da proteinase K 11

2.5.1.7- Restrição do DNA com a enzima SmaI 11

2.5.1.8- Preparação do gel com os discos de DNA 11

2.5.1.9- Coloração do gel e digitalização da imagem 11

2.5.1.10- Análise dos perfis de PFGE 11

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2.5.2- emm “typing” 12

2.5.3- MLST- “Multilocus Sequence Typing” 12

2.5.3.1- Análise das sequências no “software DNAStar- SeqMen” 12

2.5.3.2- Análise dos dados de MLST- “eBURST” 13

2.5.4- Inferência Estatística 13

3- Resultados 14

3.1- Amostra 14

3.2- Taxa de colonização 14

3.3- Teste de sensibilidade à bacitracina 15

3.4- T “typing” 15

3.5- Critérios para avaliação dos métodos de tipificação 16

3.5.1- Tipabilidade 16

3.5.2- Reprodutibilidade 16

3.5.3- Poder discriminatório/ Índice de Simpson/ Intervalos de Confiança 16

3.6- PFGE- “Pulsed Field Gel Electrophoresis” 17

3.6.1- Tipabilidade 17

3.6.2- Prevalência dos padrões de PFGE nos DCCs e sua localização

Geográfica 17

3.6.3- Reprodutibilidade de PFGE 19

3.6.4- Dendrograma 20

3.7- emm-“typing” 22

3.7.1- Tipabilidade 22

3.7.2- Diversidade dos tipos emm 22

3.7.3- Distribuição dos tipos emm, de 2000 a 2007 23

3.7.4- Análise da distribuição dos tipos emm na Primavera, no Outono

e no Inverno 24

3.8- Determinação do Coeficiente de Wallace 25

3.9- MLST- “Multilocus Sequense type” 26

3.9.1. Tipabilidade 26

3.9.2- “eBURST” 26

3.9.3- Comparação de isolados de colonização de S. pyogenes

com os da base de dados do MLST 27

3.10- Linhagens Genéticas 30

3.11- Poder Discriminatório e Intervalos de Confiança de PFGE, emm “typing” e MLST 31

3.12- Inferência Estatística 31

3.12.1-Teste de independência do Qui-Quadrado- simulação de Monte-Carlo 31

4- Discussão/Conclusão 34

5- Referências 37

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6- Anexos 40

Anexo I 40

Anexo II 43

Anexo III 44

Anexo IV 46

Anexo V 46

Anexo VI 46

Anexo VII 47

Anexo VIII 49

Anexo IX 50

Anexo X 51

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1- Introdução

1.1- Características do género Streptococcus

Actualmente existem 17 géneros diferentes de cocos Gram positivos, sendo um deles o género

Streptococcus (1), o qual vai ser objecto do nosso estudo.

Os cocos agrupam-se em cadeias, e apresentam outras características, tais como: catalase negativa (não

hidrolisam o peróxido de hidrogénio devido à ausência de catalase), anaeróbios facultativos, imóveis e não

formam esporos.

Têm como seu habitat preferido o Homem e os Animais, podendo causar-lhes infecções.

A classificação das espécies do género Streptococcus, clinicamente significativas, foi difícil devido à falta de

características fenotípicas decisivas (3). Em 1994, Stackebrandt, E. & Goebel, B.M. (2) descobriram que as

relações filogenéticas das espécies procariotas podem ser estabelecidas com base na sequência do 16S

rRNA para níveis de homologia inferiores a 97% e o seu posicionamento taxonómico pode ser confirmado

por hibridização DNA-DNA, quando a homologia é superior a 97% (3).

Assim, em 2002, Facklam, R.R. (1) apresenta a árvore filogenética de 55 espécies incluídas no género

Streptococcus, baseada na análise da sequência do 16S rRNA.

1.2- Caracterização da espécie Streptococcus pyogenes

Segundo Facklam, R.R. (1) a hemólise das colónias em agar de sangue ajuda na classificação do género

Streptococcus ao nível da espécie. As colónias de S. pyogenes têm diâmetro superior a 0,5 mm, variam

entre o transparente e o translúcido, convexas, circulares, brilhantes, rodeadas por uma ampla β-hemólise

em agar suplementado com de sangue de carneiro como se pode observar na fig.1. A hemólise parcial,

muitas das vezes apresenta a coloração verde em torno das colónias em meio com sangue e designa-se

por α-hemólise, ao passo que γ-hemólise corresponde à ausência de hemólise em torno das colónias em

agar de sangue. Esta característica fenotípica é muito usada em Microbiologia Médica (4).

Figura 1- β-Hemólise de S.pyogenes.

(http://spyogenes.mlst.net/)

Outra característica fenotípica da espécie é a presença, na parede celular de S. pyogenes, de um

polissacárido antigénico constituído por N-acetil-β-D-glucosamina ligada a um polímero de ramnose, cuja

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reactividade serológica permite classificar esta espécie como pertencente a Streptococcus do Grupo A

(GAS) (5).

Até à data conhecem-se doze genomas de S.pyogenes: dois M1, um M2, dois M3, um M4, um M5, um M6,

dois M12, um M18 e um M28 (6). Também se sabe que o teor de G+C das espécies piogénicas do GAS

varia entre os 38,5% e os 38,6% e que o seu genoma varia entre os 1,85-1,9 Mb (7).

A espécie mais patogénica deste género é S. pyogenes, descrevendo-se de seguida as doenças mais

características desta espécie.

1.3- Patologias associadas a Streptococcus do Grupo A

Streptococcus do Grupo A (GAS) coloniza1 a garganta e a pele, podendo vir a ser responsável por inúmeras

infecções supurativas e não supurativas (sequelas).

Madigan, M.T., et al., (8) refere que a microbiota de um indivíduo depende bastante das condições a que se

encontra exposto e que é muito diversificada, podendo diferir bastante entre indivíduos e até mesmo numa

dada população, como se pode observar na tabela 1.

Tabela 1– Géneros representativos da microbiota humana.

Madigan, M.T., et al., (8).

1.3.1- Infecções supurativas

Nas infecções supurativas existem as infecções piogénicas (faringite e tonsilite), a celulite, o impétigo, a

erisipela, a escarlatina, a fasceíte necrosante (NF- “Necrotizing Fasciitis”), a síndrome do choque tóxico

estreptocócico (STSS- “Streptococcal Toxic Shock Syndrome”) e a miosite estreptocócica. Esta diversidade

de infecções envolve as membranas das mucosas, a pele e os tecidos mais profundos, variando as

mesmas entre o moderado e o extremamente severo.

1 Colonização- proliferação de um microorganismo após anexação aos tecidos do hospedeiro ou outras superfícies.

Madigan, et al. (8).

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A faringite afecta as crianças em idade escolar, dos 5 aos 15 anos (5) e também adultos como os recrutas

no Texas (10), devido à facilidade que Streptococcus apresenta em se espalhar por entre as multidões,

nomeadamente através da tosse e espirros. A faringite associada à febre reumática ocorre na Primavera e

Inverno, ao passo que as infecções da pele ocorrem no Verão, e podem estar associadas à glomerulonefrite

aguda (5).

Os serótipos mais frequentes de S. pyogenes associados à faringite e à febre reumática são os M1, 3, 5, 6,

14, 18, 19 e 24. Os serótipos M que causam impétigo (infecção da pele) são diferentes destes.

Quanto às infecções da pele (impétigo, erisipela e celulite) podem ser causadas pelo GAS, mas no caso da

erisipela e da celulite também podem ser causadas pelos grupos B, C e G. A erisipela afecta as camadas

superficiais da pele, enquanto que a celulite afecta os tecidos sub-cutâneos. Nestes casos, a porta de

entrada do GAS é as queimaduras e outros tipos de lesões na pele.

Por outro lado, a fasceíte necrosante e a STSS são infecções invasivas. A primeira, destrói a gordura peri-

muscular e a fascia ou bainha muscular, apresentando elevada taxa de mortalidade, e a segunda, afecta

vários órgãos (10).

1.3.2- Infecções não supurativas ou sequelas

As sequelas deixadas por S. pyogenes são a febre reumática e a glomerulonefrite.

A febre reumática pressupõe a presença de alguns dos seguintes sinais: poliartrite, lesão cardíaca. Os

serótipos mais frequentes são M5, 6 e 18.

Na glomerulonefrite aguda (GNA), os serótipos envolvidos diferem conforme a infecção tenha surgido na

faringe ou na pele. A GNA pós-angina aparece em crianças e jovens, ao passo que a GNA pós-cutânea

surge em todas as idades.

Nas sequelas, o isolamento de GAS não é possível. O diagnóstico é feito com base na etiologia imunológica

por síntese de anticorpos antiestreptocócicos que reconhecem antigénios semelhantes no coração ou no

rim (10).

1.4- Constituintes celulares e factores de virulência de S. pyogenes

O conhecimento dos factores de virulência é o primeiro passo para a descoberta de vacinas e fármacos, daí

a sua importância em os descrever (11).

1.4.1- Constituintes celulares intrínsecos:

1.4.1.1- Proteína M

A proteína M é um factor major de virulência de Streptococcus do Grupo A e está associada a resistência à

fagocitose e adesão às células (12).

Durante décadas, a determinação serológica da proteína M foi o modelo adoptado, baseado na diversidade

antigénica desta proteína. Em 1962, Lancefield desenvolveu um método para preparar extractos de

Streptococcus para tipagem serológica. Desde então outros métodos têm sido desenvolvidos, o que

permitiu identificar 124 genótipos M diferentes (7).

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A proteína M exibe na sua superfície fímbrias (5). Cada fímbria consiste numa só molécula dimera, com 50

a 60 nm de comprimento, não sendo composta por múltiplas sub-unidades como no caso dos pili das

bactérias Gram negativas (13).

Por outro lado, a sequência completa da proteína M6 (emm6) permitiu compreender a sequência amino

acídica desta proteína. A proteína M é composta por duas cadeias polipeptídicas com uma conformação α-

hélice (7). O segmento C terminal é composto por animoácidos hidrofóbicos, ancorado na membrana celular

que atravessa a camada de peptidoglicano, sendo este rico em prolina e glicina. Segue-se uma região

central que tolera uma vasta variação de sequências de amino ácidos. A região N-terminal desempenha um

papel importante na actividade biológica da molécula uma vez que leva à produção de anticorpos pelo

hospedeiro. Esta região designa-se por hipervariável, como se pode observar na figura 2.

É de referir ainda que a proteína M49 não possui o segmento N-terminal (14).

Figura 2- Modelo da proteína M6, da estirpe D471, baseado em dados da estrutura e da sequência da proteína. A

sequência nucleotídica da região N-terminal tem aproximadamente 11 aminoácidos e denomina-se hipervariável por

variar muito entre estirpes de S. pyogenes.

Fischetti, V.A. (13).

No Homem, a proteína M liga-se a proteínas do hospedeiro (por exemplo, o factor H e o fibrinogénio),

inactivando a via alternativa do complemento evitando assim a fogocitose e a morte por linfócitos

polimorfonucleares (PMN) (7).

1.4.1.2- Proteína T

A proteína T não está relacionada com a virulência, no entanto possui especificidade pelo que permite a

diferenciação laboratorial dos diferentes serótipos (15). Dos constituintes celulares intrínsecos também

fazem parte o ácido hialurónico, o ácido lipoteicóico, a proteína F e o factor de opacidade do soro (OF) que

são responsáveis pela adesão, colonização e invasão das membranas das mucosas e da pele no Homem

(16).

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1.4.1.3- Ácido hialurónico

A cápsula do GAS é composto por ácido hialurónico, um polímero de elevado peso molecular constituído

por N-acetilglucosamina e ácido glucorónico.

Também se sabe que o tamanho da cápsula não é o mesmo em todas as estirpes deste género. As

colónias com um aspecto mucóide, quando cultivadas em agar de sangue, possuem uma “cápsula maior”.

Assim, verificou-se que as estirpes encapsuladas resistem mais facilmente à fagocitose quando

comparadas com as não capsuladas (7).

Em 1992, Johnson, D. R. et al., (17) referem que o aspecto mucóide das colónias em 3% de Streptococcus

do Grupo A verifica-se em casos com faringite, em 21% dos isolados com origem em doenças invasivas e

em 42% dos isolados, em doentes com febre reumática aguda.

1.4.2- Proteínas extracelulares

Deste grupo de proteínas extracelulares fazem parte: a estreptolisina O; a estreptolisina S; as DNAses A, B,

C e D; a hialuronidase; a estreptoquinase; a exotoxina estreptocócica pirogénica B (Spe B- protease

cisteina) e a C5a peptidase.

O GAS, em geral produz as duas hemolisinas: a estreptolisina O e S, no entanto só a O é antigénica.

Quer a estreptolisina O, quer a S danificam as membranas dos PMN, das plaquetas e dos organelos

celulares. Têm ainda em comum o facto de não serem inibidas na presença de oxigénio.

As DNAses degradam o DNA; a hialuronidase degrada o ácido hialurónico dos tecidos; a estreptoquinase

dissolve os coágulos, através da conversão do plasminogénio em plasmina; a Spe B é uma protease e a

peptidase C5a cliva a ligação deste factor do complemento aos PMN (7).

A proteína Sic (“Streptococcal inhibitor of complement”) é secretada pelas estirpes M1 inibindo uma fracção

do complemento e a lise da bactéria (18, 19).

1.4.3- As exotoxinas pirogénicas

As exotoxinas pirogénicas actuam como superantigénios capazes de se ligarem ao Complexo de

Histocompatibilidade Major II e a receptores específicos das células T. Esta ligação desplota a activação

rápida de enumeras células T, levando à secreção de citocinas (por exemplo, Interleucina-2, interferon γ),

responsáveis por falência de múltiplos órgãos, o que caracteriza a STSS (19). Na figura 3 podem observar-

se os factores de virulência de S. pyogenes.

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Figura 3- Factores de virulência de S. pyogenes.

Mitchell, T.J. (19).

1. 5- Transmissão da infecção

A transmissão ocorre de humano para humano por contacto com secreções oriundas do nariz, da garganta,

tosse, espirros ou por lesões na pele. Os portadores assintomáticos são menos contagiantes do que os que

manifestam a infecção. O período de incubação é curto, entre 1 a 3 dias. O tratamento com antibiótico, por

exemplo a penicilina, evita a propagação da infecção.

Num estudo com o objectivo de detectar o tempo que demora a negativar a presença de S. pyogenes em

crianças, os autores descobriram que 24 h após o início da terapêutica, menos de 20% das culturas eram

positivas (20).

1.6- Objectivos deste estudo

- Identificar os clones de Streptococcus pyogenes com mais de 80% de semelhança de perfis de macro-

restrição do DNA obtidos por PFGE e linhagens genéticas com base em polimorfismos do gene emm (emm

“typing”) e de genes nativos (“Multilocus Sequence Typing”-

MLST)

- Avaliar a distribuição espaço-temporal dos clones e inferir a sua associação com “Day Care Centers-DCC”

e estação do ano.

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2 - Material e Métodos

2.1- Participantes/Amostra

Neste estudo foi colhido um total de 1026 exsudados orofaríngeos de portadores assintomáticos de S.

pyogenes, provenientes de dezasseis Creches/Jardins-de-Infância do Concelho de Oeiras e duas Escolas

do Distrito de Lisboa, abrangendo 10 578 participantes. Englobou funcionários, pais e crianças dessas

Instituições. O período de recolha foi de 2000-2007.

Os participantes responderam a um questionário e assentiram a confidencialidade dos dados (em anexo I).

A percentagem média de colonização foi de 9,7% (1026/10 578) (22), evidenciada na figura 4.

Figura 4- Percentagem de colonização de S. pyogenes em crianças portadoras no Concelho de Oeiras (2000-2007). A

linha a preto representa a percentagem média de colonização.

Sanches, I., et al., 2009. (21).

Com uma taxa de colonização inferior a 10% registaram-se 307 isolados e com uma taxa entre os 10 e os

14%, registaram-se 299 isolados. Os dados apresentados nesta tese referem-se a 420 isolados com uma

taxa de colonização igual ou superior a 14%. Estes isolados advêm de portadores assintomáticos de S.

pyogenes pertencentes a 10 Creches/Jardins-de-Infância (codificados por DCC- “Day Care Centres”) do

Concelho de Oeiras e a duas Escolas de Lisboa, colhidos entre 2000 e 2007. Os 420 isolados foram

colhidos num total de 1822 participantes (anexo II).

Das 420 estirpes em estudo, o operador B desenvolveu o seguinte trabalho laboratorial: 53 amostras para

“Pulsed Field Gel Electrophoresis” (PFGE), 105 amostras para emm “typing” e 20 amostras para “Multilocus

Sequence Typing” (MLST). O restante foi efectuado pelo operador A.

2.2- Conservação das estirpes bacterianas

Todas as estirpes foram conservadas a -80ºC em tubos de criopreservação contendo 1,8 ml de meio líquido

“Brain Heart Infusion” suplementado com 20% de glicerol.

8

11 11

15

6

17

13 13

810 10

12

15

7 8

18

02

46

81012

1416

1820

2000/2001(n=1012)

2001/2002(n=1134)

2002/2003(n=1204)

2003/2004(n=1335)

2004/2005(n=736)

2006(n=819)

2007(n=725)

Outubro Fevereiro

Maio

% C

olo

niz

açã

o

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8

2.3- Estirpes bacterianas e condições de crescimento

As estirpes bacterianas advêm de exsudados da cavidade orofaringea de humanos (crianças e adultos).

As estirpes cresceram em meio sólido “Triptic Soy Agar” (TSA) suplementado com 5% de sangue

desfibrinado de carneiro (Probiologica, U.E.).

2.4- Identificação presuntiva de Streptococcus pyogenes

2.4.1- Testes Serológicos

Os testes serológicos são testes de aglutinação em lâmina entre o composto/reagente e várias colónias de

colónias de S. pyogenes, retiradas com uma ansa de 10 µl.

2.4.1.1- Hidrólise do L-pirrolidonil-β-naftil-amido (PYR)

As estirpes que hidrolisam este composto exibem uma cor rosa, o que significa que possuem a enzima

pirrolidonil peptidase. O teste do PYR efectuou-se a isolados resistentes à bacitracina.

2.4.1.2- Determinação do grupo A de Lancefield

O teste usado foi o de “Slidex ® Strepto A, bioMérieux®, Marcy l´Etoile, France”. A aglutinação significa a

presença do carbohidrato do grupo A e a não aglutinação significa ausência desse carbohidrato.

2.4.1.3- T-“typing”

Os soros utilizados foram comprados ao “ Swedish Institute for Infectious Disease- Smittskyddinstitutet”.

Cinco eram polivalentes e vinte eram monovalentes. Quando há uma aglutinação com um dos soros

polivalentes, passa-se aos soros monovalentes para determinar o(s) tipo(s) T. Quando não há nenhuma

aglutinação com os soros polivalentes, a estirpe é considerada “non typeable” (NT).

2.4.2- Teste de susceptabilidade à bacitracina

O teste de susceptabilidade à bacitracina consiste no teste de difusão do disco com 0,04 U de bacitracina-

BBLTM, “Becton Dickinson, Le Pont de Claix, France”. A ausência de halo de inibição à volta do disco de

bacitracina corresponde a estirpes resistentes à bacitracina, enquanto que a presença do halo de inibição

significa estirpes susceptíveis à bacitracina.

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9

2.5- Métodos genotípicos

2.5.1- Electroforese em Gel de Agarose por Campo Pulsado- “Pulsed Field Gel

Electrophoresis, PFGE”

Este método consiste no corte do DNA cromossomal utilizando enzimas de restrição de corte raro. Os

fragmentos obtidos são de massa molecular elevada, por isso são sujeitos a uma electroforese de campo

pulsado de modo a separar os fragmentos de DNA produzidos pela restrição, obtendo-se um padrão

característico para cada estirpe. O método utilizado foi adaptado de Chung, M., et al., (23), a que

designámos Método A, executado pelo operador A. Como houve outro operador- operador B- que introduziu

outras alterações, designámos por Método B. A descrição dos materiais usados nesta electroforese

encontram-se no anexo III.

2.5.1.1- Propagação das culturas

Os isolados conservados a -80ºC foram semeados em meio de “Trytic Soy Agar- TSA” com sangue de

carneiro. Incubaram a 37ºC durante 24 h.

Depois, inocularam-se algumas colónias em meio líquido “Todd-Hewitt” (Método A) ou meio líquido “Brain

Heart Infusion” (Método B), a 37ºC durante 24h.

2.5.1.2- Lavagem celular e ajuste da concentração celular

Pipetar 2 ml de cada cultura anterior para tubos “eppendorf”. Centrifugar a 13000 rpm durante 20 min.

Conversar as culturas em gelo. Decantar o sobrenadante. Ressuspender o “pellet” em 1 ml de PIV e

centrifugar a 13000 rpm, durante 25 min. Decantar e adicionar 200 µl de PIV.

Para ajustar a concentração das suspensões celulares de cada isolado, pipetou-se 1 ml de PIV para uma

“cuvette” do espectrofotómetro e 5 µl da suspensão celular. Mediu-se a absorvância a 620 nm. Os valores

de absorvância obtidos devem variar entre 0,025 cm-1 e 0,15 cm-1, caso contrário todas as etapas anteriores

devem ser repetidas. Após a leitura da absorvância adicionou-se o volume de PIV necessário para que a

densidade óptima final fosse 5,0. O volume de PIV adicionado foi calculado pela fórmula seguinte:

Vadd (µl)= (DOx 40x 210) – 210

Vadd- volume (µl) de PIV a adicionar à suspensão celular

DO- valor da densidade óptica a 620 nm

40- Quociente resultante da divisão do factor de diluição (200) pelo valor da densidade óptica óptima (5,0)

A quantidade de PIV a adicionar é aferida tendo em conta que o volume de suspensão celular no tubo é de

aproximadamente 210 µl e tendo em atenção que o valor da absorvância registado corresponde a uma

diluição de 5 µl de suspensão em 1 ml de PIV.

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10

2.5.1.3- Preparação dos discos de agarose

Colocar em “eppendorfs” 150 µl (Método A) ou 500 µl (Método B) da suspensão celular a 42ºC e adicionar

150 µl da solução de agarose “Seaplaque” (Método A) ou 500 µl da solução de agarose “Low Melting Point”

(Método B), à mesma temperatura.

No Método A, pipetar 12 vezes 20µl da mistura para uma placa de vidro (forrada com “parafilm” e pré-lavada

com etanol a 70ºC). Colocar por cima dessas gotas uma lâmina de vidro (pré-lavada com etanol a 70ºC),

achatando-as, obtendo-se os discos.

Colocar este preparo 5 min a -20ºC e depois 10 min à temperatura ambiente. Retirar a lâmina e com o

auxílio de uma ansa transferir os discos para um tubo “Falcon” de 15 ml (figura 5).

No Método B, encher uma seringa de insulina (com a ponta cortada) com a mistura descrita. Colocá-la em

cima de gelo, 10 min. Depois com uma lamela cortar os discos para um tubo “Falcon” previamente

identificado (figura 6).

Figura 5- Discos de DNA obtidos pelo Método A. Figura 6- Discos de DNA obtidos pelo Método B.

Chung, M., et al., (23 ). Tenreiro, R. P. A. (24).

2.5.1.4- Lise celular

Aos tubos Falcon contendo os discos, adicionar 1 ml de solução de lise (solução EC+ 1 mg/ml Lisozima+ 5

U/µl de Mutanolisina) (Método A) ou 4 ml no Método B. Incubar durante a noite a 37ºC.

2.5.1.5- Desproteinização

Decantar a suspensão anterior e adicionar 1 ml ou 4 ml de solução ESP (Tampão ES+ 1 mg/ml Proteinase

K) (Método A ou Método B). Incubar a 50ºC durante 17 h (Método A) ou 24 h (Método B).

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2.5.1.6- Lavagem para remoção da proteinase K

Decantar a solução ESP. Suspender em 12 ml de tampão TE 1X. Colocar os tubos em agitação, 30 min.

Decantar e resuspender em TE 1X. Repetir este passo 8 vezes. Armazenar os discos a 4ºC em 1 ml ou 4 ml

(Método A ou B) de TE 1X.

2.5.1.7- Restrição do DNA com a enzima SmaI

Este passo deve realizar-se, de preferência, no dia ou um dia antes da corrida electroforética.

Incubar à temperatura ambiente durante 40 min um disco com 150 µl de tampão pré-SmaI (“Invitrogen”-

Método A, “Takara”- Método B). Decantar e adicionar 50 µl do tampão com 20 U/µl ou 10 U/µl de SmaI

(Método A ou B). Para parar a restrição adicionar 5 µl de azul de bromofenol 6x e armazenar os discos.

2.5.1.8- Preparação do gel com os discos de DNA

Preparar um gel de agarose “Seakem” a 2% em TBE a 0,5X e guardar a 50ºC. Montar as peças do suporte

do gel e de seguida colocar os discos nos dentes do pente com a ajuda de uma ansa e lamela. Nas

extremidades do pente colocar um disco de marcador DNA lambda de massa molecular conhecida. Colocar

o pente no suporte e cuidadosamente verter a agarose, arrefecida, sem que haja movimentação dos discos

colocados no pente. Selar os poços com agarose e deixar solidificar. Por fim, retirar o aparato de moldagem

e colocar o gel no aparelho de PFGE onde previamente se colocou 2 l de TBE a 0,5X. Iniciar a corrida

electroforética com: temperatura 11,3ºC, tempo inicial de pulso 5 s, tempo final de pulso 35 s, voltagem

6V/cm, ângulo 120º, tempo de corrida 23 h.

2.5.1.9- Coloração do gel e digitalização da imagem

Retirar o gel do aparelho e colocá-lo na solução de brometo de etídeo, em agitação suave, durante 40 min.

Depois descorar o gel em 300 ml de água bidestilada autoclavada, em agitação suave durante 10 min. Em

seguida captar a imagem do gel num sistema fotográfico.

2.5.1.10- Análise dos perfis de PFGE

A análise dos padrões de bandas de DNA cromossomal foi por inspecção visual. Os DNAs produziram 9 ou

mais fragmentos, pelo que, uma banda de diferença foi o critério para definir os diferentes padrões de PFGE

(atribuindo uma letra diferente a um padrão diferente).

Estes padrões também foram comparados através da construção de um dendrograma utilizando o “software

BioNumerics 6.5- Applied Maths”. Os clusters foram definidos para grupos de estirpes que partilham entre si

80% ou mais de semelhança.

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2.5.2- emm “typing”

O protocolo do emm “type” encontra-se descrito no “site” do “Centers for Disease Control and Prevention”

[online] (25).

O primeiro passo deste protocolo consiste na preparação do lisado bacteriano. O operador B obteve o

lisado de outra forma: colocou um disco guardado em TE 1X a 4ºC num “eppendorf” contendo 450 µl de TE

1X. Depois colocou-o num termobloco a 65ºC, 10 min (30). No entanto, em alguns casos foi necessário

proceder conforme descrito no protocolo do CDC. Para visualizar os amplicões resultantes do PCR e os

fragmentos de restrição por RFLP (“Restriction Fragment Length Polymorphism”), prepararam-se géis de

agarose a 1% e a 3% em Tris Acetato EDTA, respectivamente. Depois da gelose derreter adicionou-se 25µl

de “GelRed, Biotium”.

Utilizaram-se dois marcadores: “1Kb DNA ladder, New England, Biolabs” para os amplicões de PCR e o

“O´geneRuler 100 bp DNA ladder, Fermentas” para os fragmentos obtidos por RFLP.

A atribuição do tipo emm foi estabelecida mediante comparação com padrões representativos, existentes no

laboratório. Os que diferiam dos padrões representativos foram purificadas pelo “Kit Jet Quick PCR

purification, Genomed” e sequenciados pela Empresa STABVida. As sequencias obtidas foram editadas no

programa “BioEdit” e depois submetidas no “Blast 2.0 server” do CDC [online] (26) que nos indicou o tipo

emm da estirpe, via correio electrónico.

2.5.3- MLST- “Multilocus Sequence Typing”

Em 2006, (27) tinham sido publicados 35 esquemas de MLST, 33 dos quais acessível via “internet”. Assim,

no “site” do MLST [Online] (28) encontram-se as Sequências Tipo (ST) de Streptococcus pyogenes, ou seja,

as sequências nucleotídicas de múltiplos loci que codificam os 7 genes “housekeeping” (genes nativos)

desta espécie: gki, gtr, mutI, mutS, recP, xpt, yqiL, com 434 a 498 bp.

As condições de PCR encontram-se descritas no “site” MLST [online]. O marcador de massa molecular

usado na electroforese foi o “O´geneRuler 100 bp DNA ladder, Fermentas”.

Os amplicões foram purificados pelo “Kit Jet Quick PCR purification, Genomed” e sequenciados pela

Empresa STABVida, no equipamento ABI3730XL (“AppliedBiosystems”), que utiliza o método de Sanger e a

química “Bigdye Terminator V3.1, AppliedBiosystems”.

É de notar que na sequenciação de produtos de PCR por MLST são usados ambos os “primeres”, sendo

sequenciadas as duas cadeias de DNA. As sequências obtidas devem ter 100% de precisão, de forma a

evitar que um alelo conhecido seja convertido num alelo novo.

2.5.3.1- Análise das sequências no “software DNAStar- SeqMen”

As sequências resultantes são analisadas pelo programa informático “DNAStar-SeqMen”. A sequência

resultante designa-se sequência “consensus”2. Depois, aceder ao endereço electrónico do MLST [online] e

2 Sequência “consensus”- sequência de ácidos nucleicos, na qual, a base numa dada posição é a base mais frequentemente

encontrada quando se comparam sequências experimentalmente obtidas. Madigan, M. T., et al., (8).

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seleccionar “Locus Query” e escolher “Single Locus”. O passo seguinte consiste em copiar a sequência

“consensus” do alelo pretendido, colá-lo no espaço destinado e o “site” atribui o número do alelo, caso haja

100% de correspondência entre o alelo e as sequências existente no “site”. Caso contrário, a sequência terá

de ser re-analisada ou mesmo re-sequenciada. Seguidamente, para obter a sequência tipo (ST), clicar em

“Profile Query” e depois em “Allelic”. Introduzir o número de cada um dos sete alelos e seleccionar “Query

entire base” e o número da ST da estirpe é atribuído.

2.5.3.2- Análise dos dados de MLST- “eBURST”

O “eBURST” é um “software” que tem implícitas duas questões: como é que os clones de bactérias surgem

e como se diversificam?

O “eBURST” foca-se na identificação de grupos de isolados intimamente relacionados, dentro da população;

na identificação do ancestral ou do “founder genotype” de cada grupo e nos caminhos evolutivos dos

descendentes, desde o “founder” até aos restantes membros desse grupo (num curto espaço de tempo)

(29)

Assim, ao introduzirem-se os dados dos perfis alélicos obtidos por MLST no “eBUST”, a árvore resultante

corresponderá, eventualmente, a variantes que diferem em um ou dois dos sete loci, designando-se “Single

Locus Variant- SLV” ou “Double Locus Variant- DLV”, respectivamente.

Outra definição importante é a de complexo clonal, um conjunto de isolados com origem no ancestral ou no

“founder” da ST e com múltiplos “SLVs” (30).

2.5.4- Inferência Estatística

Para avaliar a distribuição dos clones e inferir a sua associação com os DCCs (hipótese 1) e com as

estacões do ano (hipótese 2), elaboraram-se duas tabelas, uma com os clusters e os DCCs e a outra com

os clusters e as estações do ano.

O programa de tratamento de dados usado foi o SPSS versão 18.0 para Windows.

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3 - Resultados

3.1- Amostra

Dos 420 isolados, 10 (2,4%) são de adultos femininos: 2 provêm de familiares (mães) cujos filhos frequentam

os respectivos “Day Care Centers- DCC”, 6 provêm de Auxiliares de Acção Educativa, 1 provém duma

Cozinheira e o outro de uma funcionária cuja actividade Não foi Determinada (ND) no questionário como se

pode verificar na figura 7.

0

1

2

3

4

5

6

7

Auxiliares de Acção

Educativa

Cozinheira Familiares ND

de A

dulto

s

DCC 3 DCC 6 DCC 6

DCC 2 DCC 3 DCC 11

DCC 7 DCC 8 DCC 12

Figura 7– Número de adultos (familiares/funcionários) por DCC.

As idades dos adultos oscilavam entre os 19 e os 68 anos de idade.

410 isolados advêm de crianças, sendo 168 (40,2%) do sexo feminino e 242 (59,0%) do sexo masculino. As

idades variaram entre 1 e 6 anos de idade.

A figura 8 ilustra o predomínio do sexo masculino em todos os DCCs, à excepção no DCC 2 em que o

número de crianças do sexo masculino é igual ao do sexo feminino.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DCC 1 DCC 2 DCC 3 DCC 4 DCC 5 DCC 6 DCC 7 DCC 8 DCC 11 DCC 12

de

Cri

ança

s

M F

Figura 8– Prevalência do género das crianças em cada DCC, entre 2000 e 2007.

3.2- Taxa de colonização

No nosso estudo, a taxa de colonização por S. pyogenes é igual ou superior a 14%, como se pode observar

na figura 9.

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15

Figura 9- Taxa de colonização nos diferentes DCCs, no período de 2000-2007. A linha a preto assinala os 14%.

3.3- Teste de sensibilidade à bacitracina

O teste da susceptibilidade à bacitracina foi realizado em todos os isolados provenientes de adultos e de

crianças. No entanto, em 2006, no DCC 11 identificaram-se dois isolados resistentes à bacitracina, em

crianças com 2 e 4 anos de idade, com o padrão de PFGE-F e em 2007, no DCC 5, identificaram-se três

isolados resistentes à bacitracina em crianças com 5 anos de idade e com o padrão de PFGE-AC.

Os cinco isolados eram emm 28 e em relação à resistência a macrólidos por S. pyogenes o fenótipo

encontrado foi o cMLSB (mecanismo de resistência a Macrólidos, Lincosamidas e Estreptogramina B

constitutivo) em todos eles (anexo IV).

A resistência diz-se constitutiva quando a bactéria produz metilases mesmo na ausência de um indutor.

Essas metilases, designadas “Erm” são responsáveis pela metilação da adenina A2058 da sub-unidade 23S

do rRNA alvo, comprometendo a ligação do antibiótico ao seu alvo e desta forma o microorganismo resiste

(31).

3.4- T “typing”

Entre 2000 e 2006 foram analisados, por T-“typing”, 231 isolados provenientes de crianças e 7 provenientes

de adultos. No total, os 238 isolados correspondem a 14 tipos T diferentes. Verificou-se que 53 (22,3%)

isolados eram T 12 (2002-05), 44 (18,5%) eram NT (“Non Typeable”) (2001-05), 32 (13,4%) eram T 1 (2000-

04) e 30 (12,6%) eram T 3/13/B3264 (2001-03), como se pode observar na figura 10.

0

10

20

30

40

50

60

Out.2

000

Mar

.200

1

Abr.2

001

Mai.2

001

Jun.

2001

Jun.

2001

Jun.

2001

Fev.20

02

Fev.20

02

Fev.20

02

Maio

.2002

Out.2002

Out.2002

Out.2003

Fev.20

03

Fev.20

03

Maio.

2003

Maio

.2003

Maio

.2003

Out.2003

Maio

.2004

Maio.2

004

Maio.2

004

Fev.20

05

Mar.2

006

Mar.2

006

Mar

.200

7

Mar

.200

7

Ta

xa

de

Co

lon

iza

çã

o (

%)

DCC1 DCC2

DCC3 DCC4

DCC5 DCC6

DCC7 DCC8

DCC11 DCC12

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16

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

T 1 NT

T 12 T2

T2/28

T 28

T 3

T 3/1

3

T 3/1

3/B32

64 T 4

T 5/1

1/12

/27/

44

T 8/2

5/Im

p19

T 4/2

8

T 5/2

7/44 T6

de I

sola

dos

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

Figura 10- Tipos T de 238 isolados de S. pyogenes (2000-2006).

3.5- Critérios para avaliação dos métodos de tipificação

A avaliação da eficiência dos métodos de tipagem baseia-se nos seguintes critérios: tipabilidade,

reprodutibilidade e poder discriminatório (32, 33).

3.5.1- Tipabilidade

A tipabilidade de um método é a percentagem de tipos atribuídos a diferentes isolados bacterianos (32).

3.5.2- Reprodutibilidade

A reprodutibilidade reflecte a atribuição do mesmo tipo a um isolado testado em diferentes ocasiões. Para

haver reprodutibilidade intra e inter-laboratorial tem de haver protocolos padrão e pessoal com treino.

3.5.3- Poder discriminatório/ Índice de Simpson/ Intervalos de Confiança

O poder discriminatório de um método de tipificação indica a probabilidade de duas estirpes não

relacionadas, extraídas de uma população, pertencerem a tipos diferentes (32).

Hunter, P.R. & Gaston, M.A. (32), propuseram o índice de diversidade de Simpson´s (D) para calcular o

poder discriminatório dos métodos de tipificação.

O índice de diversidade de Simpson´s pode ser calculado pela seguinte fórmula:

Onde, N é o número total de isolados; S é o número total de tipos obtido e nj é o número de isolados

pertencentes aos tipos j.

Para os autores (32), índices discriminatórios superiores a 0,90 representam um valor aceitável na

interpretação dos resultados.

Para, Van Belkum, A., et al., (33), o valor de (D) deve ser, idealmente, 1 mas na prática deve ser na ordem

de 0,95 para métodos de tipificação, tendo em conta que a probabilidade de erro é de 5%.

Por isso, é importante determinar os Intervalos de Confiança (I.C.) para os índices de Simpson´s de cada

método de tipificação, permitindo uma melhor avaliação dos mesmos (34).

Os intervalos de confiança são usados para indicar a confiança que se pode depositar numa estimativa

(http://pt.wikipedia.org/wiki/Intervalo_de_confian%C3%A7a).

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3.6- PFGE- “Pulsed Field Gel Electrophoresis”

Os fragmentos de DNA do nosso estudo, obtidos por PFGE oscilaram entre 48,5 e 485 Kb e representam

um “fingerprint” identificativo e de diferenciação de estirpes bacterianas.

3.6.1- Tipabilidade

De acordo com o histograma apresentado na figura 11, os três padrões de PFGE com maior percentagem

são: o padrão AB com 22,6% (n=95), o padrão X com 16,2% (n=68) e o padrão AP com 12,6% (n=53). Os

padrões restantes apresentam percentagens inferiores e iguais a 7%.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95

Pa

drõ

es d

e P

FG

E

AKAUBDBFBJBLCECYDNEDEMENEOEPERESETEXFZGA

NABBI

DFDMDXELF

ACCXDKFWEKEHBMCZEQBCBEAJBHADBKEFBGAP

XAB

Nº de Isolados

Figura 11– Histograma de barras de 49 padrões de PFGE de 420 isolados.

3.6.2- Prevalência dos padrões de PFGE nos DCCs e sua localização geográfica

Na figura 12-a) pode observar-se a prevalência dos 49 padrões de PFGE em cada “Day Care Center” e na

figura 12-b) pode-se observar a sua distribuição geográfica.

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18

Figura 12- a) Prevalência dos padrões de PFGE nos “Day Care Censtres”, entre 2000 e 2007.

DCC 1

0

5

10

15

20

25

X AP GA e FZ A

Padrões PFGE

de

Iso

lado

s

DCC 2

0

5

10

15

AP BH Heterogénio

Padrões de PFGE

de

Iso

lad

os

DCC 3

0

5

10

15

20

25

30

AB BM Heterogénio

Padrões de PFGE

de I

so

lado

s

DCC 5

0

10

20

30

40

50

AB X BE BC Heterogénio

Padrões de PFGE

de I

so

lado

s

DCC 12

0

5

10

15

20

EF AB

Padrões de PFGE

de Isola

dos

DCC 11

0

2

4

6

8

10

12

14

16

BK AJ Heterogénio

Padrões de PFGE

de I

sola

do

s

DCC 6

0

5

10

15

BG Heterogénio

Padrões de PFGEN

º d

e Iso

lad

os

DCC 7

0

5

10

15

20

25

AB X BG AD Heterogénio

Padrões de PFGE

de

Is

ola

dos

DCC 8

0

5

10

15

20

25

30

AB BG X Heterogénio

Padrões de PFGE

Nº d

e I

sola

dos

DCC 4

0

2

4

6

8

10

12

14

AP X EQ Heterogénio

Padrões de PFGE

de Iso

lados

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19

Figura 12- b) Localização geográfica dos DCCs no Concelho de Oeiras. A heterogeneidade de padrões de PFGE pode ser apresentada pela seguinte por ordem decrescente:

DCC 3 (n=26) > DCC 7 (n=21) > DCC 6 (n=13) > DCC 5 (n=11) > DCC 4 (n=8) > DCC 2 e 8 (cada com n=5)

> DCC 11 (n=3).

3.6.3- Reprodutibilidade de PFGE

Para o estudo da reprodutibilidade do PFGE testaram-se 9,3% (n=39/420) estirpes em duas ocasiões

diferentes.

Como referido no capítulo Material e Métodos, a preparação dos discos de agarose do PFGE diferiu: entre

placa de vidro e lâmina (Método A executado pelo o operador A) ou através de uma seringa e lamela

(Método B executado pelo o operador B). A cada isolado testado em duplicado corresponde uma

percentagem de semelhança e quando esta se encontra acima de 80%, pode-se afirmar que houve

reprodutibilidade do método de PFGE.

Dos 39 isolados testados, houve dois cuja percentagem de semelhança foi inferior a 80%. Embora este

resultado ocorresse no Método B, convém referir que a causa mais provável se deva a uma restrição

incompleta do DNA com a enzima SmaI e não à forma de preparação dos discos de agarose. No que se

refere aos demais isolados, os valores das percentagens de semelhança denotam ter havido

reprodutibilidade do PFGE, quer pelo Método A quer pelo método B (tabela 2).

Tabela 2- Estudo da reprodutibilidade de PFGE para 39 estirpes testadas pelos métodos A/B. As percentagens de semelhança acima dos 80 % indicam haver reprodutibilidade para o Método de PFGE.

% Semelhança (BioNumerics 6.5)

Isolados testados em duplicado (n=39)

Método (A/ B)

< 80% (a)

2 B

[80,90]% 9 B

100% 1 B

80% 3 B

]80,90]% 8 B

]90,100]% 7 B

95% 4 A

100% 5 A

(a)Causa provável: restrição enzimática incompleta

DCC 12

DCC 3

DCC 1 DCC 2

DCC 4

DCC 5

DCC 8

DCC 7

DCC 6

DCC 11

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20

3.6.4- Dendrograma

O dendrograma, elaborado no programa “BioNumerics versão 6.5- Applied Maths”, Bélgica, permite-nos

distinguir 23 clusters (grupos clonais), correspondendo a 397 isolados (388 de crianças e 9 de adultos)

clonalmente relacionados. Na figura 13, os clusters são representados por numeração romana, sendo o

cluster I o que regista maior número de isolados (n=99) e o cluster XXIII menor número de isolados (n=2).

Para tal, foi preciso ter em conta os critérios de tipificação de estirpes bacterianas, segundo os quais as

estirpes que diferem 2 a 3 fragmentos de DNA são consideradas relacionadas e as que diferem entre 4 a 6

fragmentos são consideradas possivelmente relacionadas (35), ou seja, as estirpes são consideradas

clonalmente relacionadas se apresentarem uma percentagem de semelhança superior a 80 % (linha azul da

figura 13).

Nota-se que há clusters característicos de dados DCCs. Por exemplo, o cluster X é característico do DCC 2,

o cluster VIII é característico do DCC 12.

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22

3.7- emm-“typing”

3.7.1- Tipabilidade

De acordo com o histograma apresentado na figura 14 os três tipos emm que apresentam maior

percentagem são: emm 12 com 40,5% (n=170/420), emm 1 com 18,3% (n=77/420) e o emm 3 com 12,4%

(n=52/420). Os restantes tipos emm apresentam percentagens inferiores a 8 %.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Tip

os e

mm

st4050

st1815

emm 64

emm 94

emm 78

emm 48

emm 22

emm 77

emm 4

emm 28

emm 89

emm 6

emm 2

emm 75

emm 3

emm 1

emm 12

Nº de Isolados

Figura 14- Histograma de barras de 420 isolados que ilustra a prevalência dos 17 tipos emm.

3.7.2- Diversidade dos tipos emm

A análise de 420 isolados de S. pyogenes revelou 17 tipos emm diferentes. A distribuição da diversidade

destes tipos emm pelos 10 “Day Care Centers” (DCC) encontra-se na tabela 3.

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23

Tabela 3 - Distribuição dos tipos emm pelos 10 DCCs (2000-2007).

Tipos emm DCC

1 DCC

2 DCC

3 DCC

4 DCC

5 DCC

6 DCC

7 DCC

8 DCC 11

DCC 12

12 X X X X X X X X X X

1 X X X X X X X X X

75 X X X X X X

3 X X X X X

2 X X X X

4 X X X X

28 X X X X

6 X X X

22 X X

78 X X

89 X X

94 X X

48 X

64 X

77 X

st40.50 X

st18.15 X

Tendo em conta os dados da figura 14 e os da tabela 3, verificou-se que o emm 12 foi identificado em todos

os DCCs, o emm 1 em nove DCCs e o emm 3 em cinco DCCs.

Passando à análise da tabela 3, a maior diversidade dos tipos emm registou-se no DCC 3 (nove tipos emm

diferentes), seguido do DCC 6 e DCC 7 (ambos com oito tipos emm diferentes).

O DCC 5 e o DCC 8 apresentam sete tipos emm diferentes. O DCC 4 apresenta seis tipos emm diferentes,

o DCC 2 apresenta quatro tipos emm diferentes e os DCCs 1, 11 e 12 com três tipos emm diferentes.

A diversidade dos tipos emm nos DCCs pode ser apresentada por ordem decrescente:

DCC 3> DCC 6, DCC 7> DCC 5, DCC 8> DCC 4> DCC 2> DCC 1, DCC 11, DCC 12.

3.7.3- Distribuição dos tipos emm, de 2000 a 2007

A análise da figura 15 permite-nos afirmar que o tipo emm mais frequente (emm 12) teve o seu expoente

máximo em 2003, com 59 isolados. No ano seguinte desceu para 21 isolados, mantendo-se dentro destes

valores até 2007.

Em relação ao emm 1 e emm 3, o maior número de tipos emm 1 (n=21) verificou-se em 2004 e o maior

número de tipos emm 3 (n=27) verificou-se em 2001.

Para os tipos emm 64, st1815, st4050 só se registou um caso de cada, em 2005, 2002 e 2003,

respectivamente.

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24

0

10

20

30

40

50

60

70

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

de E

stir

pe

s

emm 1

emm 2

emm 3

emm 4

emm 6

emm 12

emm 22

emm 28

emm 48

emm 64

emm 75

emm 77

emm 78

emm 89

emm 94

st1815

st4050

Figura 15- Distribuição dos tipos emm de S. pyogenes em isolados de colonização, de 2000-07.

3.7.4- Análise da distribuição dos tipos emm na Primavera, no Outono e no Inverno

Durante 8 anos foram colhidos 209 exsudados orofaringeos no Inverno, 122 na Primavera e 89 no Outono.

No Inverno, os tipos emm com maior prevalência foram o emm 12 (n=99, predominante no DCC 8), o emm

75 (n=31, predominante no DCC 12), o emm 1 (n=25, predominante no DCC 1), o emm 3 (n=22,

predominante no DCC 11) e o emm 6 (n=15, predominante no DCC 7) como se pode observar na tabela 4.

Tabela 4- Tipos emm identificados no Inverno (2001-03 e 2005-07).

2001 2002 2003 2005 2006 2007

DCC2

DCC4

DCC6

DCC7 DCC4 DCC6 DCC8 DCC2 DCC3 DCC4 DCC7 DCC11 DCC12 DCC1 DCC5 Total

n=isolados

emm 1 1 6 5 1 12 25

emm 3 10 12 22

emm 28 2 2 3 7

emm 78 1 1

emm 6 3 2 10 15

emm 94 1 1 2

emm 2 3 3

emm 75 7 2 1 2 19 31

emm 12 1 21 2 13 8 18 16 1 1 18 99

emm 4 1 1

emm st1815 1 1

emm 89 1 1

emm 64 1 1

Total n=isolados 1 9 13 10 8 5 23 2 15 9 29 30 20 14 21 209

Na Primavera, os tipos emm com maior prevalência foram o emm 1 (n=34, predominante no DCC 8), o emm

12 (n=32, predominante no DCC 1), o emm 3 (n=30, predominante no DCC 8) e o emm 89 (n=10, no DCC

5), como se pode observar na tabela 5.

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25

Tabela 5- Tipos emm identificados na Primavera (2001-04 e 2007).

2001 2002 2003 2004 2007

DCC3

DDC4

DCC7 DCC8 DCC4 DCC5 DCC6 DCC1 DCC5 DCC8 DCC12 Total

n=isolados

emm 1 3 4 8 18 1 34

emm 3 7 10 13 30

emm 28 2 1 3

emm 78 1 1

emm 6 2 2

emm 94 0

emm 2 1 1 2

emm 75 1 1

emm 12 3 6 2 21 32

emm 89 10 10

emm 22 4 4

emm 4 2 1 3

Total n=isolados 13 6 11 17 6 10 6 21 11 20 1 122

No Outono, os tipos emm com maior prevalência foram o emm 12 (n=40, predominante no DCC 5), o emm

1 (n=18, predominante no DCC 7) e o emm 2 (n=12, no DCC 2), como se pode observar na tabela 6.

Tabela 6- Tipos emm identificados no Outono (2000, 2002 e 2003).

2000 2002 2003

DCC2 DCC2 DCC3 DCC5 DCC7 Total

n=isolados

emm 2 12 12

emm 1 2 4 12 18

emm 48 2 2

emm 12 9 29 2 40

emm 22 1 1

emm 4 5 5

emm 75 1 1 2

emm st4050 1 1

emm 77 8 8 Total

n=isolados 16 9 12 37 15 89

Também foram identificados dois novos sub-tipos emm, o emm 3.51 (cluster V) e o emm st4050 (cluster VI)

(anexo V).

3.8- Determinação do Coeficiente de Wallace

O cálculo do coeficiente de Wallace visa comparar os tipos atribuídos e explorar a concordância entre os

métodos de tipificação (41). Para comparar os métodos de PFGE e emm “typing” de 397 isolados

clonalmente relacionadas, submeteram-se os padrões/tipos no “site” www.comparingpartitions.info e os

resultados do coeficiente de Wallace (para um Intervalo de Confiança de 95%) demonstram que duas

estirpes que pertencem ao mesmo cluster têm 99,7% de probabilidade de terem o mesmo tipo emm

(Coeficiente de Wallace PFGE→emm= 0,997) e que duas estirpes com o mesmo tipo emm têm 47,9% de

probabilidade de pertencerem ao mesmo cluster (Coeficiente de Wallace emm→PFGE= 0,479) (anexo VI).

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26

3.9- MLST- “Multilocus Sequense type”

3.9.1. Tipabilidade

O esquema de MLST para Streptococcus pyogenes para os 7 genes nativos (consultar Material e Métodos)

foi determinado para 44 isolados tendo-se obtido 12 sequências tipo diferentes, sendo a ST 36 a que

apresenta maior prevalência, n=12 (27,3%) como se pode observar na figura 16.

0 2 4 6 8 10 12

Nº de Isolados

ST 36

ST 150

ST 382

ST 28

ST 55

ST 46

ST 52

ST 15

ST 406

ST 39

ST 161

ST 408

Sequência

s T

ipo (

MLS

T)

Figura 16- Histograma de barras de 44 isolados que ilustra a distribuição das 12 ST.

3.9.2- “eBURST”

As ST do nosso estudo já eram conhecidas na base de dados do MLST [online] (28). Depois foram

analisadas pelo “software eBURST”- uma abordagem da sua filogenia.

No anexo VII encontra-se o relatório do “eBURST v3” (http://eburst.mlst.net/v3/mlst_datasets/) que

corresponde à análise de 2098 isolados, agrupados em 77 grupos e com 527 ST. Um grupo é um conjunto

de ST que partilham 6 ou mais alelos num total de 7, não podendo haver sobreposição das ST em grupos

diferentes.

No nosso estudo existe o complexo clonal 15, CC15, em que a ST 406 representa um SLV (“Single Locus

Variant”) do “predicted founder”3 ST 15, porque a ST 406 apresenta uma alteração de posição do alelo gtr,

ou seja, o alelo gtr da ST 406 ocupa a posição 29 e o da ST 15 ocupa a posição 6 (anexo VIII).

As ST 150, 52, 36, 55, 39, 28 e 46 correspondem aos próprios ancestrais (“predicted founder”),

respectivamente aos grupos G18, G13, G7, G41, G6, G2 e G8.

Quanto à ST 382 e à ST 408 correspondem, respectivamente, a um SLV do ancestral ST 37 e a um DLV

(“Double Locus Variant”) do ancestral ST 407.

3 “Predicted founder”- é a Sequência Tipo com maior número de SLVs e DLVs, ou seja, a ST “predicted founder” é aquela a partir da

qual se diversificam as ST que diferem em um ou dois dos 7 alelos. Regra geral a ST “predicted founder” é a que apresenta maior prevalência, maior valor “bootstrap” e menor distância em relação a todas as outras ST do grupo. Feil, E. J., et al., (29).

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27

Por último, a ST 161 corresponde a um “singleton”, ou seja, uma sequência tipo que não se enquadra na

definição de grupo (figura 17).

A frequência (n=isolados) com que as ST foram identificadas no nosso trabalho apresenta a seguinte ordem

decrescente:

ST 36 (n=12) > ST 150 (n=6) > ST 28 (n=5), ST 382 (n=5) > ST 55 (n=4) > ST 46 (n=3) > ST 15 (n=2), ST

52 (n=2), ST 406 (n=2) > ST 39 (n=1), ST 161 (n=1), ST 408 (n=1).

3.9.3- Comparação de isolados de colonização de S. pyogenes com os da base de dados do

MLST

O aspecto mais importante é que as ST do nosso estudo correspondem a isolados da cavidade orofaringea

de crianças portadoras assintomáticas de S. pyogenes e as ST de S. pyogenes descritas no “site” do MLST

correspondem a isolados de outros produtos biológicos, como o sangue, as feridas, o tracto aéreo superior,

o líquido cefalo raquidiano, entre outras, ocorrendo em crianças e/ou adultos (36).

A tabela 7 resume a data, os locais e o tipo emm das ST encontradas no nosso estudo e no resto do

mundo. Também se indicam os fenótipos/genotipos de resistência a macrólidos detectados em estudos

portugueses.

Singleton

G41 G7

G6

G13

G18

G28

G9

G1

G8

G2

ST150/PFGE-ET/emm 75/Cluster XIII/ n=1 ST150/PFGE-EH,EQ/emm 75/Cluster XIV/ n=2 ST150/PFGE-EF/emm 75/Cluster VIII/ n=1 ST52/PFGE-ED,EL/emm 28/Cluster XIX/ n=2

ST382/PFGE-AD/emm 1 e 6/Cluster IX/ n=2 ST382/PFGE-DX, N/emm 6/Cluster IX/n=2

ST15/PFGE-BM,EM/emm 3/Cluster VI/ n=2 ST406/PFGE-BG/emm 3/Cluster V/ n=2

ST408/PFGE-AJ/emm 3/Cluster VI/ n=1

ST46/PFGE-A,B/emm 22/Cluster XVI/ n=2 ST46/PFGE-AU/emm 22/Cluster XXI/ n=1

ST28/PFGE-EK/emm 1/Cluster III/ n=1 ST28/PFGE-X/emm 1/Cluster IV/ n=3 ST28/PFGE-CX/emm 1/Cluster XX/ n=1

ST36/PFGE-AB, AP, BK, FW/emm 12/Cluster I/ n=7 ST36/PFGE-AB,AP/emm 12/Cluster II/ n=2 ST36/PFGE-DM/emm 12/Cluster XXIII/ n=1

CC 15

ST55/PFGE-BH/emm 2/Cluster X/ n=2 ST55/PFGE-DX/emm 2/Cluster XVIII/ n=1 ST55/PFGE-ES/emm 2/Cluster XXI/ n=1

ST39/PFGE-DF/emm 4/Cluster XII/ n=1

Figura 17 – Diagrama obtido pelo “software eBURSTv3“(http://eburst.mlst.net) que compara as Sequências Tipo da base de dados de MLST de Streptococcus pyogenes com os 44 isolados do nosso estudo. Os círculos maiores preenchidos a azul e a preto designam os “predicted founder” do grupo (G). Os círculos menores preenchidos a preto designam “SLV”. O círculo de cor amarelo designa um subgrupo. A seta a vermelho assinala as 12 ST encontradas no nosso estudo. CC15 designa o complexo clonal 15. Dos 44 isolados analisadas pelo eBURST apenas 39 apresentam mais de 80% de semelhança (dado obtido do dendrograma). As linhagens destes 39 isolados encontram-se apresentadas junto a cada grupo G correspondente.

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28

Assim, a ST 36, com maior número de isolados identificados no nosso estudo, encontra-se distribuída por 4

continentes (tabela 7), enquanto que a ST 39, embora se encontre disseminada pelos 5 continentes, surge

num isolado do nosso estudo.

A ST 408 é a única que se confina a Portugal e com diferentes tipos emm: um isolado de um líquido cefalo

raquidiano (37) e outro encontrado no nosso estudo.

Em algumas ST, os tipos emm alteram no contexto espaço temporal, caso das ST 28, 36, 39, 52, 382, 406 e

408, como se pode observar na tabela 7.

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29

Tabela 7- Localização geográfica das ST encontradas no nosso estudo.

ST Localização Geográfica

Data/Local/emm "type" (1ª Descrição) Década 90 Séc. XXI

Resistência a macrólidos (Portugal)

15

Europa, América e Egipto 1942/ EUA/ 3 Alemanha, Brasil, Egipto RC, Portugal

28

Euroásia e América do Norte 1932/ RU/ 1

Alemanha, Suécia, Finlândia, China, Japão, Taiwan, EUA

Nepal, Portugal, Polónia, RC, Alemanha(emm3,4, 28) Fenótipo M

a

36

Euroásia, Oceania e América 1956/ EUA/ 12

Alemanha(emm77), Polónia, Bélgica, Irlanda, Finlândia, Suíça, Itália, Etiópia, Turquia, China, Japão, Taiwan, Coreia do Sul, Brasil, Argentina, Peru, Chile, Canadá

Portugal, Índia, Grécia, Polónia, RC (emm44, 75)

Fenótipo/Genótipo

MLSB/ermB c

39

Euroásia, Oceania, América e África do Sul 1994/ EUA/ 4

Canadá, Taiwan (emm sts104), Suécia, Finlândia, Polónia, Alemanha, Itália

Espanha, Portugal, RU, RC, Hungria, Japão, África do Sul, Coreia do Sul, Nepal Fenótipo M

a

46

Eroásia, América e África do Sul 1986/ EUA/ 22

Portugal, Alemanha, Bélgica, França, Itália, Canadá, Brasil, Taiwan, Irlanda, RU, México

Portugal, Espanha, RU, RC Fenótipo MLSB

a

52

Euroásia e América do Norte 1995/ EUA/ 28

Alemanha, Canadá, Áustria, França, Hungria, Polónia, RC, Túrquia, Coreia do Sul

Portugal, Espanha(emm77), Grécia, RU, Alemanha, Polónia,

RC, Suécia b

Fenótipo MLSB e resistência

bacitracina a e

isolados

colonização d

55

Europa e América do Norte 1938/ RU/ 2 Bélgica, Alemanha, EUA Espanha, Portugal, RC,

150 Europa e Oceania 1993/ Espanha/ 75

Polónia, Alemanha, RU, RC, Austrália Portugal, Espanha, RC

161

Península Ibérica e México 1967/ Taiwan/ 48 México, Espanha, Portugal

382 Euroásia 1999/Espanha,Áustria/Rússia/ 6 Portugal(emm1 e 3), RC, Alemanha(emm1)

406 Europa 1999/ Alemanha/ 3 Portugal (emm107) Alemanaha, Espanha, Portugal

408 Portugal 2004/ Portugal/ 89 e Portugal (emm3)

EUA- Estados Unidos da América; RU- Reino Unido; RC- Repúplica Checa; Portugal- detectado em Portugal, em crianças portadoras assintomáticas de S. pyogenes.

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30

3.10- Linhagens Genéticas

Tendo por base 397 isolados com mais de 80% de semelhança dos perfis de macro-restrição do DNA,

obtidos por PFGE e com base em polimorfismos do gene emm (emm “typing”) e de genes nativos

(“Multilocus Sequence Typing”- MLST), definiram-se as linhagens genéticas, de acordo com a estação do

ano.

Assim, no Outono obtiveram-se cinco linhagens com mais de cinco isolados (n) nos respectivos DCCs:

→ PFGE-AB, AP/ emm 12/ ST 36, n=39, DCCs: 2, 5,7

→ PFGE-X/ emm 1/ ST 28, n=18, DCCs: 2, 3, 7

→ PFGE-BH/ emm 2/ ST 55, n=12, DCC 2

→ PFGE-BC/emm 77, n=5, DCC 5

→ PFGE-CZ, DF/ emm 4, n=5, DCC 3

E quatro linhagens, cada uma com um isolado, no respectivo DCC:

→ PFGE-B/ emm 22, DCC 3

→ PFGE-BM/ emm st4050, DCC 3

→ PFGE-DF/ emm 75/ ST 39, DCC 3

→ PFGE-ET/ emm 75/ ST 150, DCC 7,

No Inverno obtiveram-se sete linhagens com mais de três isolados (n) nos respectivos DCCs:

→ PFGE-AB, AP, BK, DM, FW, FZ/ emm 12/ ST 36, n=97, DCCs: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

→ PFGE-EF, EH, EQ/ emm 75/ ST 150, n= 28, DCCs: 3, 4, 6, 8, 12

→ PFGE-EK, X/emm 1/ ST 28, n= 25, DCCs: 1, 2, 4, 6, 7, 12

→ PFGE-AJ, BG/ emm 3/ ST 408, n= 21, DCCs: 6, 11

→ PFGE-AD, DX, N/ emm 6/ ST 382, n= 14, DCCs: 4, 6, 7

→ PFGE-AC, EL/ emm 28/ ST 52, n= 5, DCCs: 5, 7

→ PFGE-DK/ emm 2/ ST 55, n= 3, DCC 7

E quatro linhagens, cada uma com um isolado, no respectivo DCC:

→ PFGE-AD/ emm 1/ ST 382, DCC4

→ PFGE-EH/ emm st1815, DCC 8

→ PFGE-BE/ emm 89, DCC 4

→ PFGE-EP/ emm 94, DCC 4,

Na Primavera obtiveram-se oito linhagens com mais de dois isolados (n) nos respectivos DCCs:

→ PFGE-CX, X/ emm 1/ ST 28, n=33, DCCs: 3, 4, 5, 8

→ PFGE-AB, AP, DM/ emm 12/ ST 36, n=32, DCCs: 1, 4, 6, 8

→ PFGE-BG, BM, EM, ER/ emm 3/ ST 15, n=29, DCCs: 3, 7, 8

→ PFGE-BE, BF/ emm 89, n= 10, DCC 5

→ PFGE-A, AU, B/ emm 22/ ST 46, n=4, DCC 6

→ PFGE-CZ/ emm 4, n= 3, DCCs: 5, 8

→ PFGE-AD/ emm 6, n= 2, DCC 4

→ PFGE-BJ, ES/ emm 2/ ST 55, n=2, DCCs: 5, 8

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E duas linhagens, cada uma com um isolado, no respectivo DCC:

→ PFGE-ED/ emm 28/ ST 52, DCC 7

→ PFGE-EH/ emm 75, DCC 8.

3.11- Poder Discriminatório e Intervalos de Confiança de PFGE, emm “typing” e MLST

A partir do “site” www.comparingpartitions.info é possível obter os histogramas, o índice de Simpson e os

Intervalos de Confiança (I.C.) para cada um dos métodos de tipificação.

Foram calculados os índices de diversidade de Simpson´s e os respectivos intervalos de confiança de 44

isolados de colonização para os três métodos de tipificação: PFGE, emm “typing” e MLST (tabela 8). A

comparação dos intervalos de confiança, para um nível de confiança de 95%, indicam que o emm “typing”

e o MLST apresentam um poder discriminatório muito semelhante, porque os intervalos de confiança

quase que se sobrepõem, enquanto que o PFGE apresenta um I.C. maior e consequentemente um maior

poder discriminatório. Comparando estes três métodos pode-se dizer que o emm “typing” e o MLST

possuem índices de diversidade semelhantes (0,875 e 0,881, respectivamente), enquanto que o PFGE

possui um índice de diversidade de Simpson´s maior (0,982). Quer isto dizer que duas estirpes, escolhidas

aleatoriamente, têm 98% de hipóteses de pertencerem a tipos diferentes, no caso do PFGE e 88% no

caso do emm “typing” e do MLST.

Tabela 8– Índice de Diversidade de Simpson´s (D), Intervalos de Confiança (I.C) e número de tipos obtidos por PFGE,

emm “typing” e MLST para 44 isolados de colonização por Streptococcus pyogenes.

Métodos Genotípicos D I.C. (95%) Nº de tipos PFGE 0,982 (0,967-0,997) 33 emm type 0,875 (0,824-0,926) 11 MLST 0,881 (0,828-0,933) 12

3.12- Inferência Estatística

3.12.1-Teste de independência do Qui-Quadrado- simulação de Monte-Carlo

Para responder a duas hipóteses diferentes: H1: não existe associação entre os clusters e os “Day Care

Centers- DCCs”, H2: não existe associação entre os clusters e as estações Primavera, Outono e Inverno

recorreu-se ao valor do teste exacto de Fisher que é consonante com a simulação de Monte-Carlo (38),

uma vez que os pressupostos do Qui-quadrado não se encontravam satisfeitos, nomeadamente o

pressuposto de que não deve haver mais do que 20% das células das frequências esperadas inferiores a

5 (anexo IX e X). Como referido anteriormente, o número total de estirpes clonalmente relacionadas foi de

397.

Assim, constata-se que a distribuição dos clusters varia consoante os DCCs, χ2 = 604,503, p=0,000

(anexo IX) e que a distribuição dos clusters varia consoante as estações da Primavera, Outono e Inverno,

χ2 = 275,313 p=0,000 (anexo X). A análise das diferenças foi efectuada com o apoio nos resíduos

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ajustados estandardizados (39) aos quais corresponde uma prevalência. Por exemplo, na figura 18 pode-

se verificar que há uma proporção de estirpes mais elevada no cluster II e III do que o esperado no DCC 1

e na figura 19 verificou-se que há uma proporção de estirpes mais elevada nos clusters II, IV, X, XII e XV

do que o esperado no Outono.

DCC 1 DCC 2

Cluster II (58,8%, n=20), III (35,3%, n=12) Cluster X (46,2%, n=12)

DCC 3 DCC 4

Cluster VI (20,6%, n=7), XII (17,6%, n=6), XX (8,8%, n=3) Cluster IX (14,7%, n=5), XIII (14,7%, n=5),

DCC 5 XXII (2,9%, n=1), XXIII (5,9%, n=2)

Cluster II (26,7%, n=20), VII (12%, n=9), XI (12%, n=9) DCC 6

XV (6,7%, n=5), XVII (4%, n=3) Cluster V (42,9%, n=9), XIV (9,5%, n=2)

DCC 7 XVI (14,3%, n=3), XXI (4,8%, n=1)

Cluster IV (18,8%, n=12), V (15,6%, n=10), IX (15,6%, n=10) DCC 8

XVIII (3,1%, n=2), XIX (4,7%, n=3) Cluster III (21,7%, n=13), V (21,7%, n=13)

DCC 11 XIV (5%, n=3)

Cluster I (53,6%, n=15), VI (42,9%, n=12) DCC 12

Cluster VIII (90,5%, n=19) Figura 18- O(s) cluster(s) indicado(s) por baixo de cada DCC são aquele(s) cuja prevalência é significativamente

diferente dos demais clusters presentes nesse DCC. A prevalência e o nº de isolados do cluster encontram-se

indicados entre parêntesis. A robustez do teste do Qui-Quadrado foi melhorada com a simulação de Monte-Carlo

tendo-se utilizado o intervalo de confiança de 99 %.

DCC 12

DCC 3

DCC 1 DCC 2

DCC 4

DCC 5

DCC 8

DCC 7

DCC 6

DCC 11

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Figura 19- Os clusters indicados em cada uma das três estações do ano são aqueles cuja prevalência é

significativamente diferente dos demais clusters presentes nessa estação. A prevalência e o nº de isolados do cluster

encontram-se indicados entre parêntesis. A robustez do teste do Qui-Quadrado foi melhorada com a simulação de

Monte-Carlo tendo-se utilizado o intervalo de confiança de 99 %

Outono Clusters: II (25,3%, n=21), IV (21,7%, n=18), X (14,5%, n=12), XII (7,2%, n=6), XV (6,0%, n=5)

Primavera Clusters: II (17,1%, n=20), III (14,5%, n=17), V (19,7%, n=23), XI (7,7%, n=9), XVI (2,6%, n=3), XX (2,6%, n=3), XXI (1,7%, n=2)

Inverno

Clusters: I (37,6%, n=74), VIII (9,6%, n=19), VII (8,1%, n=16),

IX (7,6%, n=15), XVII (2,0%, n=4)

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4 - Discussão/Conclusão

A elevada taxa de colonização observada neste trabalho (14%) também foi observada num estudo com

crianças saudáveis, em idade escolar, na Turquia e segundo os autores pode ser devido ao contacto

prolongado entre as crianças de uma mesma escola e sala (40). Os mesmos autores (40) referem ainda

outros factores de risco para a disseminação de Streptococcus do Grupo A, tais como, o uso de

antibióticos, as condições sanitárias e o contacto das crianças com os funcionários e familiares.

Este facto pode explicar-se tendo em conta os padrões de PFGE, uma vez que dos 420 isolados de

colonização, 397 (94,5%) são clonamente relacionados. Apenas 23 isolados (5,5%) não apresentam

qualquer relação clonal.

A análise entre os padrões de PFGE que formam clusters (397 isolados) e os tipos emm é extremamente

importante. A determinação do coeficiente de Wallace PFGE→emm type demonstrou que se duas estirpes

pertencem ao mesmo cluster, definido por PFGE, há 99,7% de probabilidade de terem o mesmo tipo emm

(41).

Atendendo aos histogramas de tipabilidade de PFGE, de emm “type” e de MLST, o padrão, o tipo emm e a

ST mais frequente é o padrão AB, o emm 12 e a ST 36 que se encontram no cluster I, II e VII, num total de

95 isolados, correspondendo a 24% (n=95/397) de todos os isolados clonalmente relacionados. O cluster

E do estudo de Friães, A., et al., (37) corresponde ao cluster I, II e VII do nosso estudo. O cluster E é,

segundo os autores, mais frequente entre os isolados de doentes pediátricos, com doença invasiva e com

idades ≤ 18 anos. Por outro lado, em Tóquio, o tipo emm 12 corresponde ao tipo M 12, mais abundante

em crianças saudáveis em idade escolar (42). Nos clusters I, II e VII também se detectou o padrão AP e o

tipo emm 12, num total de 51 isolados (13%).

Com a segunda frequência mais elevada surge o padrão X e o tipo emm 1 que se encontram no cluster III

e IV, num total de 68 isolados (17%) e com a terceira frequência mais elevada surge um conjunto

heterogéneo de padrões de PFGE (BG, ER/ AJ, BM, EM) e o tipo emm 3, detectados nos clusters V e VI,

num total de 50 isolados o que corresponde a 13% de todos os isolados clonalmente relacionados. Neste

caso, há a salientar que no cluster V, a ST 406/PFGE-BG/emm 3 e no cluster VI, a ST 15/PFGE-EM,

BM/emm 3 formam o complexo clonal 15 (figura 17), o que significa que a maior parte dos tipos emm

define os clones ou complexos clonais (41, 43). As diferenças entre os padrões de PFGE observadas

neste complexo clonal podem ser devidas a inserções ou a delecções ou a mutações de DNA (35). A este

respeito, os autores (44) referem as ST relacionadas em que há alteração num só alelo dos 7 genes

nativos deverá ser analisada, no sentido de distinguir se o “Single Locus Variant” [ST 406] ocorreu por

recombinação ou mutação. Enright, M.C, et al., (43) acrescentaam que as mutações nos genes nativos

são amplamente assumidas como selectivamente neutras.

À excepção da ST 408, as demais ST encontradas neste estudo correspondem ao ancestral de cada

complexo clonal.

Quando se recorre à base de dados do MLST (http://spyogenes.mlst.net) pode-se comparar as ST com os

tipos emm e a sua distribuição pelo mundo.

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A ST 382 detectada pela primeira vez em 1999, na Euroásia, com o tipo emm 6 em doenças do tracto

aéreo superior, no nosso estudo surge com o tipo emm 6 (3 estirpes), emm 3 (1 estirpe) e emm 1 (1

estirpe) (anexo VIII). Esta heterogeneidade do gene emm e das suas proteínas M antigénicas reflecte o

impacto do sistema imunitário de hospedeiro na diversificação dos tipos emm de S. pyogenes (43, 44). A

ST 382, com o tipo emm 1 também foi identificada na Alemanha em doente com celulite.

Algumas ST que se encontram no nosso estudo foram encontradas há muitas décadas atrás. Por

exemplo, a ST 28 e a ST 55 já haviam sido encontradas no Reino Unido na década de 30, bem como a ST

15 e a ST 36, encontradas nos EUA, associadas a patologias do tracto aéreo superior, nas décadas de 40

e 50, respectivamente.

Em relação à ST 408, os dados do “site” do MLST indicam só ter sido encontrada em Portugal: em 2004

num líquido cefalo-raquidiano, com o tipo emm 89 (37) e em 2006 no nosso estudo, com o tipo emm 3. A

comparação dos géis de PFGE destas duas estirpes revelou padrões de PFGE diferentes com a mesma

ST 408, o que pode estar relacionado com fenómenos de delecção, de inserção ou de mutação de DNA

(35).

Das ST encontradas no nosso estudo, a ST 39 é a única que se encontra distribuída mundialmente.

A comparação das 12 ST do nosso estudo com as referenciadas no “site” do MLST permite-nos afirmar

que as nossas ST são as únicas associadas a colonização.

A inferência estatística demonstrou haver relação entre os clusters e os “Day Care Centers” DCCs

(hipótese 1) e entre os clusters e as três estações do ano (hipótese 2).

Os DCCs podem ser considerados um conjunto de hospedeiros onde há permanentemente introdução de

novos clones e onde os mais aptos persistem e se disseminam (45).

No caso do DCC 5, o comportamento epidemiológico das estirpes PFGE-AC/emm 28 resistentes à

bacitracina, em isolados de colonização, tal como foi detectado no estudo de Pires, R. et al., (22) sugere a

existência de elementos genéticos móveis, considerados a principal fonte de factores de virulência de

Streptococcus do Grupo A (46). Na linhagem emm 28/ ST 52, dos autores (22) detectaram a presença do

gene SpeC e a ausência do gene SpeA que são exotoxinas pirogénicas que se localizam em elementos

genéticos móveis.

Um estudo de prevalência como o nosso torna-se importante. Por exemplo, a frequência dos tipos emm é

extremamente útil no cálculo da eficácia de uma vacina multivalente (“26-valent vacine”) para o

Streptococcus do Grupo A, como descrito por O´Loughlin, R.E., et al. (47).

Em relação ao desenvolvimento duma vacina para prevenir a infecção pelo GAS, os mesmos autores (47)

referem que esta deveria incluir os tipos emm 1, 3 e 12. Dos 26 tipos emm incluídos na vacina, 11 deles

foram encontrados no nosso estudo (emm 1, 2, 3, 6, 12, 22, 28, 75, 77, 89, 94).

Pensamos que este estudo tenha contribuído para o conhecimento mais aprofundado do estado de

portador de S. pyogenes, em particular em crianças e grupos de contacto, no entanto, no sentido de

melhor compreender os factores responsáveis pela elevada taxa de colonização observada nas

Creches/Jardins de Infância do nosso estudo, seria importante realizar um estudo longitudinal numa só

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Creche/Jardin de Infância, em crianças, durante um ano e empregando os métodos fenotípicos e

genotípicos recomendados para isolados de S. pyogenes.

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zzkC&pg=PA502&lpg=PA502&dq=eBURST&source=bl&ots=xlWZZcOLbW&sig=Zy3B4pVJB22l5v_QYug3Z5emC

L8&hl=ptPT&ei=INOTd3GLsyFhQfGuvnuDg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CDEQ6AEwBTg

K#v=onepage&q=eBURST&f=false).

31. Leclercq, R. 2002. Mechanisms of resistance to macrolides and lincosamides: nature of the resistance elements

and their clinical implications. Clinical Infectious Diseases. 34: 482-492.

32. Hunter, P.R., Gaston, M.A. 1988. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of

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33. Van Belkum, A., Tassios, P.T., Dijkshoorn, L., Haeggman, S., Cookson, B., Fry, N.K., Fussing, V., Green, J.,

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35. Tenover, F. C., Arbeit, R.D., Goering, R.V., Mickelsen, P. A., Murray, B. E., Persing, D.H., Swaminathan, B.

1995. Interpretation chromosomal DNA restriction patterns produced by Pulsed Field Gel Electroforesis: criteria for

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39

36. Young, U., Hwang, G.Y., Jang, I.H., Cho, H.M., Noh, S.M., Kim, H.Y., Kwon, O. 2007. Macrolide resistance

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37. Friães, A., Ramirez, M., Melo-Cristino, J. 2007. Nonoutbreak surveillance of group A streptococci causing

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heterogeneous population. Journal of Clinical Microbiology. 45: 2044-2047.

38. Marôco, J. 2007. Análise estatística com utilização do SPSS, Edições Sílabo, 3ª edição, Lisboa.

39. Pestana, M.H. e Gageiro, J.N. 2008. Análise de dados para ciências sociais- a complementaridade do SPSS,

Edições Sílabo, 5ª edição, Lisboa.

40. Durmaz, R., Durmaz, B., Bayraktar, M.., Ozerol, I.H., Kalcioglu, M.T., Akatas, E., Cizmeci, Z. 2003. Prevalence

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Turkey. Journal of Clinical Microbiology. 41: 5285–5287.

41. Carriço, J.A., Silva-Costa, C., Melo-Cristino, J., Pinto, F.R., de Lencastre, H., Almeida, J.S., Ramirez, M.

2006. Illustration of a common Framework for relating multiple typing methods by application to macrolide-resistant

Streptococcus pyogenes. J. of Clin. Microbiology. 44: 2524-2532.

42. Iimura, T., Kashiwagi, Y., Endo, M., Amano, Y. 2006. Prevalence and persistence of certain serologic types of

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43. Enright, M. B., Spratt, B.G., Kalia, A., Cross, J.H., Bessen, D.E. 2001. Multilocus sequence typing of

Streptococcus pyogenes and the relationships between emm type and clone. Infect. Immun. 69: 2416-2427.

44. McGregor, K.F., Spratt, B.G., Kalia, A., Bennett, A., Bilek, N., Beall, B., Bessen, D.E. 2004. Multilocus

Sequence Typing of Streptococcus pyogenes representing most known emm types and distinctions among

subpopulation genetic structures. Journal of Bacteriology. 186: 4285-4294.

45. Sá-Leão, R., Nunes, S., Brito-Avô, A., Alves, C.R., Carriço, J.A., Saldanha, J., Almeida, J.S., Santos-

Sanches, I., Lencastre, H. 2008. High rates of transmission of and colonization by Streptococcus pneumoniae

and Haemophilus influenzae within a Day Care Center revealed in a longitudinal study. Journal of Clinical

Microbiology. 46: 225-234.

46. Beres, S.B., Musser, J.M., 2007. Contribution of Exogenous Genetic Elements to the Group A Streptococcus

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47. O’Loughlin, R.E., Roberson, A., Cieslak, P.R., Lynfield R., Gershman, K., Craig, A., Albanese, B.A., Farley,

M.M., Barrett, N.L., Spina, N.L., Beall, B., Harrison, L.H., Reingold, A., Beneden, C.V., for the Active

Bacterial Core Surveillance Team. 2007. The Epidemiology of Invasive Group A Streptococcal Infection and

Potential Vaccine Implications: United States, 2000–2004. Clinical Infectious Diseases. 45:853–862.

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40

6 – Anexos

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41

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43

Anexo II

Tabela 1- Nº de portadores, de participantes e taxas de colonização de 10 “Day Care Centers” (DCC). MÊS

ANO DCC Nº Portadores Nº

Participantes Taxa de

colonização (%)

Out 2000 2 16 49 33

Mar 2001 4 9 39 23

Abr 2001 6 13 47 28

Mai 2001 7 11 76 14

Jun 2001 3 13 61 21

Jun 2001 4 6 33 18

Jun 2001 7 11 62 18

Fev 2002 6 5 25 20

Fev 2002 8 23 112 21

Fev 2002 4 8 55 15

Maio 2002 8 17 95 18

Out 2002 7 15 61 25

Out 2002 2 9 52 17

Out 2003 5 37 79 47

Fev 2003 3 16 55 29

Fev 2003 4 9 45 20

Maio 2003 6 6 26 23

Maio 2003 5 10 65 15

Maio 2003 4 6 37 16

Out 2003 3 12 82 15

Maio 2004 1 22 74 30

Maio 2004 5 12 55 22

Maio 2004 8 19 92 21

Fev 2005 7 29 59 49

Mar 2006 11 30 89 34

Mar 2006 12 20 127 16

Mar 2007 5 21 74 28

Mar 2007 1 15 96 16

Total 420 1822

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44

Anexo III

Materiais usados na Electroforese em Gel de agarose por Campo Pulsado

Meios de Cultura

Propagação das culturas: Meio sólido TSA (“Trytic Soy Agar”, Difco, Becton, França) suplementado com 5% de sangue de carneiro (Probiológica, Portugal) -Pesar 30,4 g de TSA -Adicionar 760 ml água desmineralizada - Autoclavar a 120ºC durante 20 min - Armazenar a 50ºC - Adicionar 40 ml de sangue de carneiro - Distribuir 20 ml de meio de cultura por cada placa - Após solidificação do meio, conservá-las a 4º C. Meio líquido BHI (“Brain Heart Infusion Broth”, Biokar Diagnostics) - Pesar 37 g de BHI - Adicionar 1 l de água desmineralizada - Autoclavar a 121ºC durante 15 min - Armazenar à temperatura ambiente Meio líquido “Todd-Hewitt” (Oxoid) - Preparado em frascos Schott, de acordo com as instruções do fabricante - Autoclavar a 120ºC, 20 min - Guardar à temperatura ambiente

Tampões e Soluções

Tampão PIV: 10 mM Tris pH 8, 0; 1 M NaCl (Chung et al., 2000) Para preparar 500 ml de PIV - Adicionar 5 ml de 1 M Tris pH 8,0 - Pesar 29, 2 g de Nacl (Merck) - Adicionar água bidestilada até perfazer 500 ml - Autoclavar a 121ºC durante 15 min 1 M Tris pH 8,0 (1 l) - Pesar 121,1 g de Trizma - Adicionar 800 ml de água destilada - Ajustar o pH a 8,0, adicionando 42 ml de HCl. - Perfazer com água destilada até 1 l - Autoclavar a 121ºC durante 15 min Solução stock de TE 10X - 10 ml de 1 M Tris pH 7,5 para obter a concentração final de 100 mM Tris pH 7,5 - 2 ml de 0,5 M EDTA a pH 8,0 para obter a concentração final de 10 mM EDTA pH 8,0 - Adicionar 988 ml de água bidestilada e autoclavar Solução de TE 1 X - Para obter as concentrações finais de 10 mM Tris a pH 7,5 e 1 mM EDTA a pH 8,0, adicione - 100 ml de TE 10X e 900 ml de água bidestilada e autoclavar. 0,5 M EDTA pH 8,0 (1l) - Pesar 186,1 g de EDTA (sal dissódico, massa molecular 372,2) - Adicionar 800 ml de água destilada - Ajustar o pH a 8,0, adicionando 20 g de NaOH - Adicionar água bidestilada até perfazer 1l - Autoclavar Solução EC Preparar 500 ml de EC: Concentração final Concentração stock 6 mM Tris pH 8,0 3 ml, 1M Tris pH 8,0 1 M NaCl (Merck) 29,2 g NaCl 100 mM EDTA pH 8,0 100 ml, 0,5 M EDTA pH 8,0 0,2% Sarcosil (Sigma-Aldrich) 1 g, Na desoxicolato 0,5% Sarcosil (Sigma-Aldrich) 2,5 g Sarcosil 0,5% Brij 58 (Sigma-Aldrich) 2,5 g Brij 58 - Adicionar água bidestilada até perfazer 500 ml e autoclavar

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45

Solução EC+ Lisozima+ Mutanolisina+ RNAse Lisozima a 1 mg/ml em TE 1X Concentração final Concentração stock 1 mg/ml 10 mg/ml A solução de Lisozima (Sigma-Aldrich) é preparada em TE 1X, filtrada com um filtro Milipore 0,45 µm) e armazenada em alíquotas a -20ºC. Mutanolisina a 5 U/ml Concentração final Concentração stock 5 U/µl 5 U/ml A mutanolisina é ressuspendida em tampão fosfato de potássio a 0,1 M (Sambrook et al., 1989) e armazenada em alíquotas a -20ºC. RNAse a 50 µg/ml Concentração final Concentração stock 50 µg/ml 10 mg/ml A RNAse (sigma-Aldrich) é preparada em água bidestilada, aqecida a 100ºC durante 15 min, arrefecida à temperatura ambiente, distribuída em alíquotas e armazenada a -20ºC. Solução ES+ Proteinase K Solução ES Para preparar 500 ml de ES: - Adicionar 5 g de lauril-sarcosinato de sódio (Sigma- Aldrich) a 500 ml de EDTA Na2 pH 9,0 - Perfazer com água destilada e autoclavar Proteinase K a 1 mg/ml (Roche) - Pesar e adicionar à solução ES só no próprio dia de uso Equilíbrio dos discos de DNA em tampão pré-SmaI - Diluir a 1/10: um volume de tampão pré-SmaI 10x T (Takara) com 9 volumes de água mili-Q autoclavada - Adicionar, na proporção 6,3 µl de β-mercaptoetanol (Sigma-Aldrich) para 15 ml de tampão 10x T (Takara). Nota: A diluição do tampão pré-SmaI da Invitrogen é a mesma (1/10) Tampão TBE 0,5X A 110 ml de TBE 10X (BioRad) adicionar 2090 ml de água bidestilada e autoclavar a solução Solução de coloração do gel Em 300 ml de água bidestilada autoclavada adicionar 25 µl de solução stock de Brometo de etídeo a 10 mg/ml (BioRad). Conservar a 4ºC na ausência de luz. Solução de Azul de Bromofenol 0,25% de Azul de Bromofenol 40% (W/V) de sacarose (Merck) em água bidestilada Solução para coloração do gel - Pipetar 25 µl de solução stock de Brometo de Etídeo a 10 mg/ml (BioRad) - Adicionar 300 ml de água bidestilada autoclavada - Conservar a solução na ausência de luz

Endonuclease de restrição - SmaI 10 U/µl (Takara) - SmaI 20 U/µl (Invitrogen)

Marcador de peso molecular - Lambda Ladder PFGE Marker, 50 µg/ml (New England BioLabs)

Agaroses Preparação dos discos de agarose: Agarose LMP (“Low Melting Point”, Sigma) a 1,5% - Pesar 1,5 g de agarose LMP - Adicionar 100 ml de PIV - Colocar no microondas até dissolver a agarose (1 a 2 min) e conversar a 42ºC Agarose Seaplaque (Cambrex) a 1,5% - Pesar 1,5 g de agarose Seaplaque - Adicionar 100 ml de PIV - Colocar no microondas até dissolver a agarose (1 a 2 min) e conversar a 42ºC Preparação do gel para colocação dos discos de DNA: Agarose Seakem LE (Cambrex) - Pesar 2 g de agarose Seakem LE - Adicionar 200 ml de TBE a 0,5% autoclavado - Colocar no microondas até dissolver a agarose (1 a 2 min) - Arrefecer e distribuir pelo tabuleiro do aparelho de PFGE

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46

Anexo IV

Tabela 1-Estirpes resistentes à bacitracina

Strain code Our code Adult/ Child

Sex Age Room Month Year Bac Macrolides emm-type T-type Sma I DCC

GAP 634 CSO 7127 Child F 2 11G Mar. 2006 R cMLSb emm 28.0 T 28 F DCC 11

GAP 650 CSO 7176 Child M 4 11I Mar. 2006 R cMLSb emm 28.0 T 28 F DCC 11

GAP 1005 CSO 7279 Child M 5 5Z Mar. 2007 R cMLSb emm 28 AC DCC 5

GAP 1006 CSO 7281 Child F 5 5Z Mar. 2007 R cMLSb emm 28 AC DCC 5

GAP 1007 CSO 7284 Child F 5 5Z Mar. 2007 R cMLSb emm 28 AC DCC 5

Anexo V

Tabela 1- Novos sub-tipos emm identificados no DCC 8.

Strain code

Our code Adult/ Child

Sex Age Room month Year Bac emm-type T-type Sma I DCC

GAP 933

CSO 2424 Child F 4 8D May. 2002 S emm 3.51 T 3,13 ER DCC 8

GAP 919

CSO 1865 Child M 5 8E Feb. 2002 S emm st1815.0 EH DCC 8

Anexo VI

Tabela 1- Determinação do Coeficiente de Wallace de 397 isolados (www.comparingpartitions.info)

Wallace and 95% CI

Sma I emm

Wi 0.116 0.242

Sma I 0.997 (0.995-1.000)

emm 0.479 (0.432-0.525)

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Anexo VII

eBURST Report - Tue Jan 11 20:35:07 GMT 2011 No. isolates = 2098 | No. STs = 527 | No. re-samplings for bootstrapping = 1000 No. loci per isolate = 7 | No. identical loci for group def = 6 | No. groups = 77 Group 1: No. Isolates = 84 | No. STs = 15 | Predicted Founder = 407 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 407 4 7 6 1 0 1.57 95% 96% 101 45 4 7 3 0 1.92 25% 53% 77 4 3 7 3 1 2.14 8% 1% 253 10 3 6 4 1 2.21 6% 20% 408 1 3 3 6 2 2.5 10% 12% 384 4 2 8 4 0 2.14 0% 0% 76 1 2 8 3 1 2.21 0% 0% 568 1 2 4 6 2 2.57 0% 0% 79 1 2 3 6 3 2.78 0% 0% 390 1 1 6 7 0 2.42 0% 0% 78 1 1 6 6 1 2.5 0% 0% 466 1 1 5 7 1 2.57 0% 0% 142 8 1 3 8 2 2.78 0% 0% 409 1 1 2 6 5 3.14 0% 0% 553 1 1 2 4 7 3.35 0% 0% Group 2: No. Isolates = 198 | No. STs = 14 | Predicted Founder = 28 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 28 183 6 2 3 2 2.07 84% 87% 225 1 4 4 5 0 2.07 46% 37% 530 1 2 8 3 0 2.07 0% 0% 415 1 2 6 3 2 2.38 0% 0% 567 1 2 5 2 4 2.61 0% 0% 542 1 2 5 2 4 2.61 0% 0% 93 3 2 4 5 2 2.53 1% 0% 106 1 2 3 4 4 2.76 0% 0% 107 1 2 2 5 4 2.84 0% 0% 94 1 2 1 3 7 3.30 6% 0% 445 1 1 6 3 3 2.76 0% 0% 440 1 1 5 2 5 3.0 0% 0% 443 1 1 3 5 4 2.92 0% 0% 372 1 1 2 3 7 3.38 0% 0% (…) Group 6: No. Isolates = 161 | No. STs = 8 | Predicted Founder = 39 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 39 134 6 1 0 0 1.14 98% 94% 38 13 2 5 0 0 1.71 0% 0% 423 7 2 4 1 0 1.85 0% 0% 373 2 2 4 1 0 1.85 0% 0% 566 1 2 4 1 0 1.85 0% 0% 422 1 2 4 1 0 1.85 0% 0% 421 1 1 5 1 0 2.0 0% 0% 391 2 1 1 5 0 2.57 0% 0% Group 7: No. Isolates = 112 | No. STs = 8 | Predicted Founder = 36 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 36 103 7 0 0 0 1.0 99% 99% 543 1 2 5 0 0 1.71 0% 0% 425 1 2 5 0 0 1.71 0% 0% 436 1 2 5 0 0 1.71 0% 0% 366 1 2 5 0 0 1.71 0% 0% 551 2 1 6 0 0 1.85 0% 0% 465 2 1 6 0 0 1.85 0% 0% 467 1 1 6 0 0 1.85 0% 0%

Group 8: No. Isolates = 52 | No. STs = 7 | Predicted Founder = 46 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 46 44 6 0 0 0 1.0 99% 94% 328 2 2 4 0 0 1.66 0% 0% 389 1 2 4 0 0 1.66 0% 0% 45 2 1 5 0 0 1.83 0% 0%

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48

540 1 1 5 0 0 1.83 0% 0% 387 1 1 5 0 0 1.83 0% 0% 368 1 1 5 0 0 1.83 0% 0% Group 9: No. Isolates = 71 | No. STs = 7 | Predicted Founder = 15 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 15 50 5 1 0 0 1.16 79% 74% 406 11 4 2 0 0 1.33 41% 34% 413 1 3 3 0 0 1.5 3% 1% 18 1 3 3 0 0 1.5 5% 2% 315 6 1 4 1 0 2.0 0% 0% 16 1 1 4 1 0 2.0 0% 0% 560 1 1 3 2 0 2.16 0% 0% (…) Group 13: No. Isolates = 135 | No. STs = 6 | Predicted Founder = 52 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 52 118 5 0 0 0 1.0 96% 80% 458 4 2 3 0 0 1.6 1% 0% 457 1 2 3 0 0 1.6 0% 0% 244 6 1 4 0 0 1.8 0% 0% 456 5 1 4 0 0 1.8 0% 0% 459 1 1 4 0 0 1.8 0% 0% (…) Group 18: No. Isolates = 24 | No. STs = 5 | Predicted Founder = 150 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 150 18 4 0 0 0 1.0 94% 49% 383 3 1 3 0 0 1.75 0% 0% 564 1 1 3 0 0 1.75 0% 0% 563 1 1 3 0 0 1.75 0% 0% 463 1 1 3 0 0 1.75 0% 0% (…) Group 28: No. Isolates = 43 | No. STs = 4 | Predicted Founder = 37 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 37 23 2 1 0 0 1.33 28% 0% 382 18 2 1 0 0 1.33 28% 0% 411 1 1 2 0 0 1.66 0% 0% 374 1 1 2 0 0 1.66 0% 0% (…) Group 41: No. Isolates = 26 | No. STs = 3 | Predicted Founder = 55 Average ST Bootstrap ST FREQ SLV DLV TLV SAT Distance Group Subgrp 55 24 2 0 0 0 1.0 28% 0% 396 1 1 1 0 0 1.5 0% 0% 414 1 1 1 0 0 1.5 0% 0% Singletons: size 232 161

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49

Anexo VIII

Tabela 1- O perfil dos 7 genes nativos das 12 ST de isolados de colonização

Alelo

Código do Isolado DCC PFGE emm Type gki gtr murI mutS recP xpt yqiL ST

Complexo Clonal (CC) Grupo

Criança/adult

o DCC Bac Macrólidos

GAP 871 3 EM 3 2 6 8 5 2 3 2 15 15 9 C 3 S

GAP 689 3 BM 3 2 6 8 5 2 3 2 15 15 9 C 3 S

GAP 383 6 BG 3 2 29 8 5 2 3 2 406 15 9 C 6 S

GAP 376 6 BG 3 2 29 8 5 2 3 2 406 15 9 C 6 S

GAP 865 7 X 1 4 3 4 4 4 2 4 28 28 2 C 7 S

GAP 852 4 X 1 4 3 4 4 4 2 4 28 28 2 C 4 S

GAP 8 3 CX 1 4 3 4 4 4 2 4 28 28 2 C 3 S M

GAP 75 7 X 1 4 3 4 4 4 2 4 28 28 2 C 7 S

GAP 411 3 X 1 4 3 4 4 4 2 4 28 28 2 C 3 S

GAP 68 2 AP 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 2 S M

GAP 659 11 BK 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 11 S

GAP 615 1 AP 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 1 S

GAP 537 7 FW 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 7 S

GAP 518 7 AB 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 7 S

GAP 515 7 AB 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 7 S

GAP 359 5 BD 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 5 S

GAP 340 5 AB 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 5 S

GAP 320 5 AB 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 5 S

GAP 145 4 DM 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 4 S M

GAP 1446 1 FZ 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 1 S

GAP 144 4 AP 12 5 2 2 6 6 2 2 36 36 7 C 4 S M

GAP 295 3 DF 4 5 11 8 5 15 2 1 39 39 6 C 3 S M

GAP 163 6 A 22 9 8 1 1 1 3 4 46 46 8 C 6 S cMLSb

GAP 162 6 BH 22 9 8 1 1 1 3 4 46 46 8 C 6 S cMLSb

GAP 161 6 B 22 9 8 1 1 1 3 4 46 46 8 C 6 S cMLSb

GAP 861 7 EL 28 11 6 14 5 9 17 19 52 52 13 C 7 S

GAP 690 7 ED 28 11 6 14 5 9 17 19 52 52 13 C 7 S

GAP 857 7 DK 2 11 9 1 9 2 3 4 55 55 41 C 7 S

GAP 710 8 ES 2 11 9 1 9 2 3 4 55 55 41 C 8 S

GAP 396 2 BH 2 11 9 1 9 2 3 4 55 55 41 A 2 S

GAP 387 2 BH 2 11 9 1 9 2 3 4 55 55 41 C 2 S

GAP 902 4 EQ 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 4 S

GAP 891 6 EH 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 6 S

GAP 76 7 ET 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 7 S M

GAP 153 3 DN 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 3 S M

GAP 152 3 CY 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 3 S M

GAP 1397 12 EF 75 11 2 1 3 50 8 7 150 150 18 C 12 S

GAP 401 2 BI 48 16 41 2 29 2 25 7 161 singleton C 2 S

GAP 679 4 AD 1 5 52 5 5 5 4 3 382 37 28 C 4 S

GAP 540 7 AD 6 5 52 5 5 5 4 3 382 37 28 C 7 S

GAP 517 7 DX 6 5 52 5 5 5 4 3 382 37 28 C 7 S

GAP 404 6 BL 3 5 52 5 5 5 4 3 382 37 28 C 6 S

GAP 4 4 N 6 5 52 5 5 5 4 3 382 37 28 C 4 S cMLSb

GAP 655 11 AJ 3 16 2 8 3 82* 13 3 408 407 1 C 11 S

Nota: o Gestor da base de dados ([email protected]) informou que o número pelo qual o complexo clonal deve ser designado corresponde ao número do “predicted fouder” do grupo ao qual a ST pertence.

*Em Portugal, foi encontrado, pela primeira vez, um novo alelo recP 82 para a ST 408. (Estudo de: Friães, A., 2007. J Clin Microbiol. 45: 2044-2047

Isolados que não pertencem a nenhum cluster

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