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Title: Caracterização genética de cepas de Neisseria meningitidis isoladas de portadores assintomáticos de 11 a 19 anos de idade residentes em Salvador, BA
Advisor: McBride, Alan John Alexander
Members of the board: Vicente, Ana Carolina Paulo
Santos, Milena Soares dos
Silva, Luciano Kalabric
Authors: Moura, Ana Rafaela Silva Simões
Coadvisor: Campos, Leila Carvalho
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Abstract: INTRODUÇÃO: Neisseria meningitidis é uma bactéria que tem como nicho ecológico a nasofaringe dos humanos e que ocasionalmente pode vir a causar doenças, como a meningite e a septicemia. O perfil populacional dos isolados de N. meningitidis é altamente diversificado tanto geneticamente como antigenicamente, devido à plasticidade genômica característica de Neisseria spp. e as frequentes transferências horizontais de genes observadas neste microrganismo. Uma vez que os jovens adultos são considerados os principais portadores e transmissores deste microrganismo e, consequentemente, fonte de alelos virulentos, o estudo da população de portadores do meningococo pode fornecer informações úteis para a compreensão da epidemiologia molecular do meningococo e para embasar medidas de prevenção contra este microrganismo. O objetivo desse estudo consiste em caracterizar molecularmente cepas de N. meningitidis isoladas de portadores assintomáticos da cidade de Salvador, Bahia. METODOLOGIA: Para este estudo foram coletados material de orofaringe de 1.200 alunos de 11 a 19 anos de idade, de 137 escolas da rede pública de Salvador. Um total de 59 cepas de N. meningitidis foram identificadas através de métodos clássicos. A identificação dos genogrupos foi realizada através da técnica de PCR em tempo real ou por sequenciamento do genoma total. Os 59 isolados foram caracterizados genotipicamente através da técnica de Multilocus Sequence Typing e através da genotipagem das proteínas de membrana externa (PorA, PorB, FetA) e dos antígenos vacinais do sorogrupo B (FHbP, NadA e NhbA). RESULTADOS: Dos 59 isolados, 36 (61%) apresentaram-se não grupáveis. Entre as cepas capsuladas, o genogrupo B foi o mais prevalente (11,8%), seguido do Y (8,4%), E (6,7%), Z (5%), C (3,3%) e W (3,3%). Foram identificados 34 STs distribuídos em 14 complexos clonais, incluindo oito (23,5%) STs novos. O complexo clonal mais frequente foi o ST-1136 em 20% dos isolados. Dentre as variações de PorA e FetA, as mais prevalentes descritas foram P1.18,25-37 (11,86%), P1.18-1,3 (10,17%) e F5-5 (23,73%), F4-66 (16,95%) e F1-7 (13,56%), respectivamente. Observou-se um predomínio das proteínas de classe 3 (93,22%) dentro das variantes de PorB descritas. As três principais variantes da lipoproteína FHbP foram encontradas nos isolados com a variante FhbP 2 sendo a mais prevalente (n=30; 50,8%), seguida pela FHbP-1 (n=15; 25,4%) e FHbP-3 (n=14; 23,7%). Cerca de 90% dos isolados não apresentaram o gene nadA, enquanto que todos os isolados possuíam o gene nhba, sendo as subvariantes 10 (18,64%) e 600 (16,95%) as mais prevalentes. Foram observados, a presença de isolados com perfis semelhantes aos de outras cepas de linhagens hipervirulentas responsáveis por surtos descritos ao redor do mundo e do Brasil, como B: P1.19,15: F5-1: ST-639 (cc32); C: P1.22,14-6: F3-9: ST-3780 (cc103) e W: P1.5,2: F1-1: ST-11 (cc11). CONCLUSÃO: Os resultados obtidos destacam a necessidade de uma contínua vigilância molecular de N. meningitidis e o monitoramento de cepas emergentes. A distribuição de proteínas de membrana externa e dos antígenos vacinais do sorogrupo B podem ser de grande importância para avaliar os efeitos de medidas preventivas futuras contra a doença meningocócica
Abstract: INTRODUCTION: Neisseria meningitidis is a bacterium that has as an ecological niche in the nasopharynx of humans and that can occasionally cause diseases such as meningitis and septicemia. The population profile of isolates of N. meningitidis is highly diverse, both genetically and antigenically, due to the genome plasticity of Neisseria spp. and the frequent horizontal gene transfers observed in this microorganism. Young adults are considered the main carriers and transmitters of this microorganism and, consequently, the source of virulent alleles. Therefore, a study of meningococcal carriers can provide useful information for understanding the molecular epidemiology of meningococcus and to support prevention measures against this microorganism. The aim of this study was to determine the molecular characteristics of strains of N. meningitidis isolated from asymptomatic carriers in Salvador, Bahia, Brazil. METHODS: For this study, oropharynx material was collected from 1,200 students, aged 11 to 19, from 137 public schools in Salvador. A total of 59 strains of N. meningitidis were identified by classical methods. Genogroups were identified by real-time PCR or by whole-genome sequencing. The isolates were characterized by conventional molecular multilocus sequence typing (MLST) and genotyping of outer membrane protein genes (porA, porB, and fetA) and serogroup B vaccine antigens (FHbp, NadA and NhbA). Whole genome sequencing was performed on the isolates that could not be sequenced by conventional molecular typing methods. DNA sequences were submitted to the pubMLST website (http://pubmlst.org/neisseria/) for determination of the MLST sequence type (ST) and outer membrane protein type. RESULTS: Most of the N. meningitidis isolates were non-groupable (61%). Of the encapsulated Nm, serogroup B (11.8%) was the most prevalent, followed by Y (8.5%), E (6.7%), Z (5.1%), C (3.4%) and W (3.4%). The isolates were assigned to 34 different STs, 14 of which belonged to defined clonal complexes (CC). We identified eight (23.5%) new STs. The most frequent clonal complex was CC1136, which was present in 20% of the non-groupable isolates. The most predominant variants of PorA and FetA were P1.18,25-37 (11.86%), P1.18-1,3 (10.17%) and F5-5 (23.73%), F4-66 (16.95%) and F1-7 (13.56%), respectively. The main PorB were class 3 protein (93.22%), whereas among the FHbP lipoprotein the three major variants were described with FHbp-2 as the main prevalent (n=30; 50.8%), followed by FHbP-1 (n=15; 25.4%) and FHbP-3 (n=14; 23.7%). The majority of the isolates lacked NadA (90%), while all isolates contained an NhbA, variant 10 and 600 accounted for 18.64% and 16.95% of the isolates, respectively. In addition to the highly diverse meningococcal strains found among carriers, we detected strains of hyper-invasive lineages causing outbreaks around the world, including Brazil, such as B:P1.19,15:F5-1:ST-639 (CC32); C:P1.22,14-6:F3-9:ST-3780 (CC103) and W:P1.5,2:F1-1:ST-11 (CC11). CONCLUSIONS: Our data provides insight into the composition of meningococcal carriage in Salvador, Brazil. The genetic diversity of meningococcal population and the presence of hyper-invasive lineages among meningococcal carriage highlights: 1) the importance and need to continue the molecular surveillance of N. meningitidis and 2) to monitor the emergence of new meningococcal strains. The distribution of the outer membrane proteins and serogroup B vaccine antigens will be very valuable in evaluating the effects of any future preventive measure against meningococcal diseases.
Keywords: Neisseria meningitidis
Public health
Asymptomatic carrier
Molecular epidemiology
keywords: Neisseria meningitidis
Saúde pública
Portador assintomático
Epidemiologia molecular
DeCS: Neisseria meningitidis
Saúde pública
Portador assintomático
Epidemiologia molecular
Issue Date: 2017
Publisher: Instituto Gonçalo Moniz
Citation: MOURA, A. R. S. S. Caracterização genética de cepas de Neisseria meningitidis isoladas de portadores assintomáticos de 11 a 19 anos de idade residentes em Salvador, BA. 2017. 100 f. il. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa) – Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz, Salvador, 2017.
Date of defense: 2017-03-16
Place of defense: Salvador/Ba
Department: Coordenação de Ensino
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz
Program: Pós-Graduação em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa
Copyright: open access
Appears in Collections:BA - IGM - Dissertações de Mestrado

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