Diversidade genética de isolados ambientais de Vibrio cholerae da Amazônia brasileira

Vibrio cholerae, agente etiológico da cólera, é uma bactéria nativa de ambientes aquáticos de regiões temperadas e tropicais em todo o mundo. A cólera é endemica e epidemica em países da África, Ásia e Americas Central e do Sul. Neste trabalho o objetivo foi estudar a diversidade genética de isolados desta espécie, de ambientes aquáticos da Amazônia brasileira. Um total de 148 isolados de V.cholerae não-O1 e não-O139 (NAGs) e O1 ambientais da Amazônia, obtidos entre 1977 e 2007, foram caracterizados e comparados a linhagens clínicas de V.cholerae O1 da sexta e sétima pandemias. Utilizou-se os perfis de macrorestrição definidos em eletroforese em gel de agarose em campo pulsado (PFGE), para determinar a relação clonal entre V.cholerae non-O1 e O1 ambientais e clínicos. A presença de genes de virulência (hlyA/hem, hlyB, hlyC, rtxA, rtxC, tcp, ctx, zot, ace, stn/sto) e integrons de classe 1, 2 e 3 (intI 1, 2 e 3), foi analisada utilizando-se a reação em cadeia da polimerase. A análise dos perfis de macrorestrição revelou que os NAGs apresentaram uma grande diversidade genética comparada aos V.cholerae O1. Isolados de NAGs e O1 segregaram em distintos grupos e a maioria dos O1 ambientais apresentou relação clonal com isolados clínicos da sétima pandemia de cólera. A distribuição dos genes de virulência entre os NAGs é diferente a dos O1, os quais, em geral, foram positivos para todos os genes de virulência estudados exceto stn/sto e integrons de classe 1, 2 e 3. Alguns V.cholerae O1 ambientais pertencentes a linhagem da sétima pandemia, apresentaram uma extensiva perda de genes. Diferentes NAGs foram stn/sto+ e intI 1+. Dois alelos do gene aadA foram encontrados: aadA2 e aadA7. De modo interessante os V.cholerae O1 ambientais pertencentes à linhagem pandêmica, só foram isolados durante o período da última epidemia de cólera na região Amazônica brasileira (1991-1996).

ABSTRACT: Vibrio cholerae, the etiologic agent of cholera, is an autochtonus bacterium of aquatic environment in temperate and tropical regions of the world. Cholera is endemic and epidemic in many countries in Africa, Asia and Central and South America. In this study our goal was to detemine the genetic diversity of V.cholerae environmental isolates from aquatic ecosystems in the Amazon region of Brazil. A total of 148 environmental strains of V.cholerae non-O1 and non-O139 (NAG) and O1 serogroups, isolated from the Amazon region since 1977 to 2007, were characterized and compared with clinical strains of V.cholerae O1 from sixty and seventh cholera pandemic. PFGE (pulsed-field gel electrophoresis) was performed to determine the clonal relationships between V.cholerae non-O1, O1 environmental and clinical strains. The presence of virulence genes (hlyA/hem, hlyB, hlyC, rtxA, rtxC, tcp, ctx, zot, ace, stn/sto) and class 1, 2 and 3 integrons (intI 1, 2 e 3) was analyzed by polymerase chain reaction. Whole genome macrorestriction analysis revealed that the environmental V.cholerae NAGs were more diverse than the environmental O1 strains, both groups segregate in distinct clusters and most of environmental O1 strains show a clonal relationship with seventh cholera pandemic strains. The distribution of virulence genes in NAGs strains is largely different from that of O1 strains which, in general, were positive for all virulence genes analyzed excepting for stn/sto and class 1, 2 and 3 integrons. Some O1 environmental strains, belonging to the seventh pandemic lineage, went through an extensive gene loss. Distinct NAGs strains were stn/sto+ and intI 1+. Two alleles of aadA were found: aadA2 and aadA7. Interestingly, V.cholerae O1 environmental strains belonging to the pandemic lineage were only isolated during the period of cholera epidemic in the Amazon region of Brazil (1991-1996).