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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.76.2022.tde-17082022-095146
Documento
Autor
Nome completo
Letícia Zenatti
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2022
Orientador
Banca examinadora
Camargo, Ilana Lopes Baratella da Cunha (Presidente)
Mendonça, Carla Raquel Fontana
Pranchevicius, Maria Cristina da Silva
Título em português
Evolução dirigida com linezolida e tedizolida da Staphylococcus aureus SA43, representante da linhagem ST5-SCCmecII, e comparação fenotípica de isolados derivados
Palavras-chave em português
Staphylococcus aureus
Linezolida
Resistência antimicrobiana
Tedizolida
Resumo em português
As infecções por S. aureus ST5-SCCmecII resistentes à meticilina surgiram em hospitais brasileiros e são um desafio para o tratamento devido à multirresistência. A tedizolida (TZD) é a última oxazolidinona aprovada no país para tratar infecções cutâneas por cocos Gram-positivos. Nosso objetivo foi expor a TZD ou linezolida (LNZ) in vitro e a longo prazo o isolado clínico brasileiro S. aureus SA43, representativo da linhagem ST5-SCCmecII encontrada no país, e observar os efeitos na susceptibilidade a antimicrobianos. Foi realizada uma evolução dirigida (ED) executada expondo SA43 a níveis crescentes de TZD ou LNZ in vitro, em paralelo e em triplicata a partir de diferentes colônias (experiências A, B e C). Usamos caldo Mueller-Hinton cátions ajustados mais LNZ ou TZD em três concentrações: CIM, ½CIM e 2xCIM. Após incubação a 37°C overnight, o tubo com a maior concentração de fármaco apresentando crescimento foi usado como inóculo para a próxima cultura. Após repetir isso por 34 dias, três passagens sem fármacos foram realizadas para estabilização de cada cultura antes de realizar os outros experimentos. Nos isolados derivados, avaliamos as alterações do fitness bacteriano determinando o tempo de duplicação (TD) e resistência cruzada a vários antimicrobianos. Populações resistentes emergiram durante a ED com LNZ, mas não se perpetuaram, resultando apenas em alterações leves nas CIMs de TZD ou LNZ. Embora o perfil de suscetibilidade a todos os antibióticos após ED tenha se mantido inalterado, observamos alterações significativas com as populações resistentes, ambas tornando-se resistentes à quinupristina/dalfopristina, e uma delas tornandose suscetível à amicacina. Comparamos o TD dos isolados antes e após a exposição às duas oxazolidinonas e observamos aumento do TD em todos os isolados expostos a TZD e nos experimentos A e C expostos a LNZ (o TD no experimento B não teve alterações). Como a maioria dos isolados derivados apresentou alteração no TD, é razoável sugerir possíveis mudanças no fitness. Por fim, foi realizada a análise de variantes nas sequências completas do genoma das amostras A1 (LNZ-S/TZD-S), A28 (LNZ-R/TZD-R) e A34 (LNZ-S/TZD-S), da ED com LNZ, e foi observado um SNP G455A no gene rplC, codificando a proteína ribossômica L3, que já foi relacionada à resistência a LNZ em várias espécies e pode explicar o fenótipo dessas cepas. Em conclusão, este estudo sugere que o TZD é tão seguro quanto o LNZ, pelo menos nesta linhagem, uma vez que a ED de pelo menos 34 dias resultou em isolados suscetíveis a LNZ/TZD, sem alterar a suscetibilidade a todas as drogas testadas.
Título em inglês
Directed evolution with linezolid and tedizolid of Staphylococcus aureus SA43, representative of the ST5-SCCmecII strain, and phenotypic comparison of isolated results.
Palavras-chave em inglês
Staphylococcus aureus
Antimicrobial resistance
Linezolid
Tedizolid
Resumo em inglês
Methicillin-resistant S. aureus ST5-SCCmecII infections have emerged in Brazilian hospitals and are a challenge to treat due to multidrug-resistance. Tedizolid (TZD) is the last oxazolidinone approved in the country to treat Gram-positive cocci skin infections. We aimed to expose the Brazilian clinical isolate S. aureus SA43, representative of the ST5-SCCmecII lineage found in the country, to TZD or linezolid (LNZ) in vitro and in a long term to observe the effects on antimicrobial susceptibility. A directed evolution (DE) was achieved by exposing SA43 to TZD or LNZ escalating levels in vitro, in parallel, and in triplicates starting from different colonies (experiments A, B, and C). We used cation-adjusted Mueller-Hinton broth plus the LNZ or TZD in three concentrations: MIC, ½ MIC, and 2x MIC. After incubation at 37 °C overnight, the tube with the highest drug concentration showing growth was used as inoculum for the next culture. After repeating this for 34 days, three drug-free passages were performed for stabilization of each strain before performing the other experiments. In the derived isolates, we assessed fitness alterations by determining the doubling time (DT) and cross-resistance to several antimicrobials. Resistant populations were selected during the DE with LNZ, but did not remain, resulting only in mild changes in TZD or LNZ MICs. Although the susceptibility profile to all antibiotics after DE was unchanged, we observed significant alterations with the resistant populations, both becoming resistant to quinupristin/dalfopristin, and one of them becoming susceptible to amikacin. We compared the isolates` DT before and after exposure to both oxazolidinones and observed increased DT in all isolates exposed to TZD and in the experiments A and C exposed to LNZ (the DT in experiment B had no changes). As most of the derived isolates had altered DT, it is reasonable to suggest possible changes in fitness. Finally, variant analysis was performed in the whole genome sequences of samples A1 (LNZ-S/ TZD-S), A28 (LNZ-R/TZD-R) and A34 (LNZ-S/TZD-S), from the DE with LNZ, and it was observed a G455A SNP in the rplC gene, coding ribosomal protein L3, which have already been related to LNZ resistance in several species and might explain the phenotype of these strains. In conclusion, this study suggests that TZD is as safe as LNZ, at least for this strain, since the 34-days DE resulted in LNZ/TZD susceptible isolates despite of the observed SNPs plus without altering the susceptibility to any of the drugs tested.
 
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Data de Publicação
2022-09-14
 
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