Caracterização molecular de estafilococos associados a infeções da pele e tecidos moles

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade genética de estafilococos associados a infeções de pele e tecidos moles (SSTIs) em humanos ou animais de companhia e identificar as principais linhagens clonais presentes nas coleções estudadas. A coleção compreende todos os isolados associados a SSTIs identificados como S. aureus (n=55), S. epidermidis (n=14) ou S. schleiferi (n=27) em dois laboratórios de pesquisa veterinária em Lisboa, durante 19 anos (1999-2018); bem como isolados de S. aureus (n=34) de origem humana associados a SSTIs identificados em um laboratório de diagnóstico clínico em Lisboa, de fevereiro a junho de 2014. Todos os isolados de estafilococos foram submetidos a tipificação molecular por análise dos perfis de macrorestrição por SmaI, que foram resolvidos por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Os perfis de macrorestrição foram analisados com o auxílio do software Bionumerics, utilizando o algoritmo UPGMA. Os isolados de S. aureus representativos de cada pulsotipo foram selecionados para posterior tipificação por sequenciação de múltiplos loci (MLST), realizada de acordo com o esquema disponível no banco de dados PubMLST. Para representação das possíveis relações entre linhagens clonais, o freeware PHYLOViZ foi usado com o algoritmo goeBurst. A coleção de S. epidermidis associados a animais de companhia foi a mais diversa (índex Simpson, SID = 0,93), enquanto a coleção de S. schleiferi foi a menos diversa (SID = 0,68). Relativamente a S. aureus, a coleção de origem humana (SID = 0,92) foi mais diversa que a de origem animal (SID = 0,84). As linhagens clonais de S. aureus identificadas por MLST corroboram a tipificação por SmaI-PFGE. Entre os isolados de origem humana, as linhagens pertencentes a CC5 (ST5, New1, ST105) foram as mais frequentes (11/34 isolados), enquanto que o CC22 (ST22) foi o mais frequente entre os isolados animais (25/55 isolados). Algumas linhagens clonais encontradas (ST5, ST105, ST7, ST72, ST97, ST15, ST22) foram detetadas em S. aureus tanto de origem humana como animal. De um modo geral, as linhagens clonais encontradas em animais refletem os clones de S. aureus prevalentes a nível hospitalar. Este estudo indica uma elevada diversidade das várias espécies de estafilococos associados a SSTIs em animais de companhia ou humanos. Os resultados obtidos apontam ainda para a presença frequente de linhagens de S. aureus nosocomiais associadas à comunidade, tanto em humanos quanto em animais.

The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of staphylococci associated with skin and soft tissue infections (SSTIs) in humans or companion animals and to identify the main clonal lineages present in the collections studied. The collections comprise all isolates associated with SSTIs identified as S. aureus (n=55), S. epidermidis (n=14) or S. schleiferi (n=27) in two veterinary research laboratories in Lisbon, over 19 years (1999-2018); as well as isolates of S. aureus (n=34) associated with human SSTIs identified in a clinical diagnostic laboratory in Lisbon from February to June 2014. All staphylococcal isolates were subjected to molecular typing by analysis of SmaI macrorestriction profiles, which were resolved by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The macrorestriction profiles were analysed with the aid of the Bionumerics software, using the UPGMA algorithm. S. aureus isolates representative of each pulsotype were selected for further characterization by multilocus sequence typing (MLST), performed according to the scheme available in the PubMLST database. Possible relationships between clonal lineages were inferred with the PHYLOViZ freeware together with the goeBurst algorithm. The S. epidermidis collection associated with SSTIs in pets was the most diverse (Simpson’s index, SID = 0,93) whereas S. schleiferi was the collection with less genetic diversisity (SID = 0,68). Regarding S. aureus, the isolates of human origin presented a higher genetic diversity (SID = 0,92) when compared with S. aureus of animal origin (SID = 0,84). The S. aureus clonal lineages identified by MLST corroborated SmaI-PFGE typing. Amongst the isolates of human origin, the lineages belonging to CC5 (ST5, New1, ST105) were the most frequent (11/34 isolates) whereas CC22 (ST22) was the most frequent among animal isolates (25/55 isolates). Some of the clonal lineages found (ST5, ST105, ST7, ST72, ST97, ST15, ST22) were detected among S. aureus of both human and animal origins. In the overall, the lineages present in the animal strains reflected the prevalent clones of hospital origin. This study indicates the high diversity of various staphylococcal species associated with SSTIs in companion animals or humans. Of utmost importance, our findings pinpoint the frequent presence of nosocomial associated S. aureus lineages among strains from human or animal SSTIs outside the hospital environment.