Caracterização genômica de plasmídeos e de genes associados à virulência em cepas de Acinetobacter baumannii do Brasil

Abstract

Acinetobacter baumannii é um patógeno Gram-negativo que representa uma ameaça global à saúde humana, sendo uma das bactérias multirresistentes de maior relevância e por isso foi classificada pela Organização Mundial da Saúde como prioridade crítica para pesquisas e desenvolvimento de novos antimicrobianos. Os plasmídeos presentes em A. baumannii tem papel importante na disseminação de genes de resistência a antimicrobianos, principalmente aos carbapenêmicos, que são drogas de última linha de tratamento. Adicionalmente, vários genes associados a virulência contribuem para o sucesso patogênico dessa bactéria, como os genes dos loci K e OC, que são responsáveis pela codificação de genes relacionados ao polissacarídeo capsular e ao núcleo externo do lipooligossacarídeo de superfície, respectivamente, e que tem papel na evasão do sistema imune do hospedeiro. Dessa forma, esse trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar plasmídeos presentes nos genomas de A. baumannii, bem como identificar genes associados a virulência associados às principais linhagens circulantes dessa bactéria. Foram analisados 227 genomas públicos de cepas isoladas no Brasil, cuja tipagem por MLST/Pasteur mostrou que estão distribuídos principalmente entre os ST79 (34%), ST1 (21%), ST15 (17%) e ST25 (7%). Nesses genomas foi identificada uma ampla distribuição de plasmídeos entre as cepas, onde a maioria possui mais de um plasmídeo, totalizando 424 proteínas de replicação plasmidial identificadas, distribuídas em 22 grupos de homologia (GRs) e um total de 389 sequências de plasmídeos recuperadas. O grupo de plasmídeos GR2 foi o mais predominante (40,6%), seguido pelo grupo GR4 (16,7%), juntos representando 57,3% de todos os plasmídeos. Os plasmídeos GR4 possuem vários genes de resistência antimicrobiana, em especial aos carbapenêmicos (~40%) e são plasmídeos mobilizáveis, possuindo uma relaxase MOBQ, que pode conferir maior potencial de disseminação desses mecanismos de resistência no ambiente. A maioria dos plasmídeos dos grupos predominantes pertence à mesma unidade taxonômica (PTU-Pse7) e possui um sistema toxina-antitoxina AbkA/AbkB, que desempenha um papel na estabilidade do plasmídeo e na disseminação de genes de resistência. Em relação aos genes associados à virulência, foram analisados 87 genes de diferentes grupos funcionais e foi visto que, em geral, cepas pertencentes ao mesmo ST possuem perfil de virulência semelhante e a maior variação observada foi no grupo de genes relacionados à formação de biofilme, com destaque para o gene da proteína Bap que está presente em 55,5% das cepas, principalmente nos ST15, ST79 e ST730. O gene cpaA, que afeta o tempo de coagulação do hospedeiro, esteve restrito as cepas do ST25. A classificação dos locus K revelou alta variabilidade para esse locus, com destaque para os KL18 (17%), KL9 (15%) e KL22 (14%). Em relação ao locus OC houve menor variabilidade, com maior prevalência dos loci OCL10 (35%), OCL1 (29%) e OCL7 (27%). Juntos, os resultados deste trabalho contribuem com o entendimento do conteúdo genético de cepas de A. baumannii circulantes no Brasil e destaca a importância da genômica para uma maior vigilância epidemiológica .