Comparison of three molecular techniques for typing Pseudomonas aeruginosa isolates in sputum samples from patients with cystic fibrosis

Monitoring the emergence and transmission of Pseudomonas aeruginosa strains among cystic fibrosis (CF) patients is important for infection control in CF centers internationally. A recently developed multilocus sequence typing (MLST) scheme is used for epidemiologic analyses of P. aeruginosa outbreaks; however, little is known about its suitability for isolates from CF patients compared with that of pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and enterobacterial repetitive intergenic consensus-PCR (ERIC-PCR). As part of a prevalence study of P. aeruginosa strains in Australian CF clinics, we compared the discriminatory power and concordance of ERIC-PCR, PFGE, and MLST among 93 CF sputum and 11 control P. aeruginosa isolates. PFGE and MLST analyses were also performed on 30 paired isolates collected 85 to 354 days apart from 30 patients attending two CF centers separated by 3,600 kilometers in order to detect within-host evolution. Each of the three methods displayed high levels of concordance and discrimination; however, overall lower discrimination was seen with ERIC-PCR than with MLST and PFGE. Analysis of the 50 ERIC-PCR types yielded 54 PFGE types, which were related by ≤ 6 band differences, and 59 sequence types, which were classified into 7 BURST groups and 42 singletons. MLST also proved useful for detecting novel and known strains and for inferring relatedness among unique PFGE types. However, 47% of the paired isolates produced PFGE patterns that within 1 year differed by one to five bands, whereas with MLST all paired isolates remained identical. MLST thus represents a categorical analysis tool with resolving power similar to that of PFGE for typing P. aeruginosa. Its focus on highly conserved housekeeping genes is particularly suited for long-term clinical monitoring and detecting novel strains.

Lancefield group C and G streptococci in human infection : molecular typing, virulence and antimicrobial susceptibility

Tese de doutoramento, Ciências e Tecnologias da Saúde (Microbiologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

Epidemiology and Genetic Variability of Human Metapneumovirus During a 4-Year-Long Study in Southeastern Brazil

Epidemiological and molecular characteristics of human metapneumovirus (hMPV) were compared with human respiratory syncytial virus (hRSV) in infants and young children admitted for acute lower respiratory tract infections in a prospective study during four consecutive years in subtropical Brazil. GeneScan polymerase chain assays (GeneScan RT-PCR) were used to detect hMPV and hRSV in nasopharyngeal aspirates of 1,670 children during January 2003 to December 2006. hMPV and hRSV were detected, respectively, in 191 (11.4%) and in 702 (42%) of the children admitted with acute lower respiratory tract infections at the Sao Paulo University Hospital. Sequencing data of the hMPV F gene revealed that two groups of the virus, each divided into two subgroups, co-circulated during three consecutive years. It was also shown that a clear dominance of genotype B1 occurred during the years 2004 and 2005, followed by genotype A2 during 2006. J. Med. Virol. 81:915-921,2009. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Molecular detection of Paracoccidioides brasiliensis in road-killed wild animals

Paracoccidioides brasiliensis infections have been little studied in wild and/or domestic animals, which may represent an important indicator of the presence of the pathogen in nature. Road-killed wild animals have been used for surveillance of vectors of zoonotic pathogens and may offer new opportunities for eco-epidemiological studies of paracoccidiodomycosis (PCM). The presence of P. brasiliensis infection was evaluated by Nested-PCR in tissue samples collected from 19 road-killed animals; 3 Cavia aperea (guinea pig), 5 Cerdocyon thous (crab-eating-fox), 1 Dasypus novemcinctus (nine-banded armadillo), 1 Dasypus septemcinctus (seven-banded armadillo), 2 Didelphis albiventris (white-eared opossum), 1 Eira barbara (tayra), 2 Gallictis vittata (grison), 2 Procyon cancrivorus (raccoon) and 2 Sphiggurus spinosus (porcupine). Specific P. brasiliensis amplicons were detected in (a) several organs of the two armadillos and one guinea pig, (b) the lung and liver of the porcupine, and (c) the lungs of raccoons and grisons. P. brasiliensis infection in wild animals from endemic areas might be more common than initially postulated. Molecular techniques can be used for detecting new hosts and mapping 'hot spot' areas of PCM.

Tuberculose e o estudo molecular da sua epidemiologia

Systems that can distinguish epidemiologically-related Mycobacterium tuberculosis strains from unrelated ones are extremely valuable. Molecular biology techniques have allowed a great deal of information to be acquired about the infectious disease tuberculosis (TB) that was very hard or impossible to obtain by conventional epidemiology. A typing method based on bacterial DNA genome differences, known as RFLP (restriction fragment length polymorphism), is widely used to discriminate strains in the epidemiologic study of TB. However, RFLP is laborious and there is a tendency to replace it by other methods. Thus, other DNA sequences have been employed as epidemiological markers, as in Spoligotyping, a fast technique based on PCR followed by differential hybridization of amplified products. The polymorphism observed among different isolates is probably the product of strain-dependent recombination. MIRU (mycobacterial interspersed repetitive unit) typing is a reproducible and fast assay, involving the generation of genotypes based on the study of 12 loci containing VNTRs (variable-number tandem repeats) in strains of the M. tuberculosis complex. It compares strains from different geographic areas and allows the movement of individual lineages to be tracked, as in RFLP. This approach enables a greater number of isolates to be analyzed, leading to the identification of a larger number of foci of transmission within the population and thus to improved ways of slowing the progress of the disease.

Comparison of three molecular typing methods to assess genetic diversity for Mycobacterium tuberculosis

This study describes the comparison of three methods for genotyping of Mycobacterium tuberculosis, namely MIRU-VNTR (mycobacterial interspersed repetitive units-variable number of tandem repeats), spoligotyping and, for the first time, MLST (Multilocus Sequence Typing). In order to evaluate the discriminatory power of these methods, a total of 44 M. tuberculosis isolates obtained from sputum specimens of patients from Brazil were genotyped. Among the three methods, MLST showed the lowest discriminatory power compared to the other two techniques. MIRU-VNTR showed better discriminatory power when compared to spoligotyping, however, the combination of both methods provides the greatest level of discrimination and therefore this combination is the most useful genotyping tool to be applied to M. tuberculosis isolates. © 2013 Elsevier B.V.

Perfil molecular e pesquisa de beta-lactamases de espectro ampliado de isolados de Klebsiella pneumoniase em rebanhos bovinos leiteiros no Estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da epidemiologia molecular da tuberculose em pacientes de Araraquara-SP, no período de 2002 à 2006

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Epidemiologia molecular e fatores de risco para aquisição de clones endêmicos de Staphylococcus aureus resistente à Meticilina (MRSA) em hospital de ensino

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização molecular de cepas do vírus respiratório sincicial isoladas de casos de infecção respiratória aguda na cidade de Belém, Pará, Brasil nos anos de 2000 a 2006

As doenças do trato respiratório são as principais queixas nos serviços de atendimento médico, sendo as infecções respiratórias agudas (IRA) as manifestações mais comuns, principalmente em crianças menores de cinco anos de idade. Em países em desenvolvimento as IRA constituem um sério problema de saúde pública. Em todo mundo estima-se que ocorram cerca de dois milhões de mortes devido as IRA a cada ano. Dentre os agentes causais das mesmas, destaca-se o Vírus Respiratório Sincicial (VRS), especialmente por causar doença grave em crianças menores de dois anos. Com o objetivo de gerar dados sobre a epidemiologia molecular deste vírus, foram analisadas amostras colhidas de pacientes com IRA no período de 2000 a 2006 na cidade de Belém, Pará. Foram utilizados testes de imunofluorescência indireta (IFI) para caracterização antigênica dos vírus isolados e RT-PCR para os genes codificadores das proteínas G e F, que foram em seguida parcialmente seqüenciados. Dentro do período estudado, 153 amostras positivas para VRS foram detectadas. A faixa etária de 0-4 anos foi a que concentrou maior número de casos (n=138; 90,19%). Em relação ao perfil sazonal, o pico de atividade do VRS ocorreu nos primeiros seis meses do ano, estando associado principalmente ao período de troca da estação chuvosa para um período de menor pluviosidade. Houve co-circulação dos subgrupos A e B nos anos de 2001 e 2003. Em 2000, 2005 e 2006 somente o subgrupo A circulou. Entretanto no ano de 2004 foi registrada a ocorrência somente do subgrupo B. Dentro do período estudado, genótipos distintos da proteína G do subgrupo A (GA2 e GA5) e do subgrupo B (SAB1 e SAB3) foram detectados, indicando o primeiro relato da circulação do genótipo SAB1 na América do Sul. Em 2004, um cluster diferenciado dos demais genótipos circulantes foi encontrado, sendo este denominado BRB1. A análise do gene codificador da proteína F permitiu a identificação de mutações na sequência nucleotídica resultando em trocas na cadeia aminoacídica da mesma. Este estudo representa o primeiro relato sobre dados da epidemiologia molecular do Vírus Respiratório Sincicial na região Norte do Brasil.

Caracterização sorológica e detecção molecular do HTLV em amostras de pacientes com distúrbios neurológicos no Estado do Pará, Brasil (1996-2005)

ABSTRACT: Human T-lymphotropic virus tipe 1 is recognized as the etiologic agent of tropical spastic paraparesis/HTLV-1 associated myelopathy (TSP/HAM). A very similar clinical disease has been increasingly associated to HTLV-2, whose pathogenicity still requires further assessments. This transversal, retrospective epidemiological survey aimed to determine the prevalence of HTLV among individuals with neurological disturbances and further evaluate cases of inconclusive serology using molecular biology methods. The present study involved patients inhabitants of Pará State and/or admitted at health institutions of the and who were referred to the Virology Section of Instituto Evandro Chagas (IEC) by local doctors between January of 1996 and December 2005, to search for the presence of HTLV-1/2 serum antibodies. Of these patients 353 were selected, with age between 9 months and 79 years, who presented at least one signal or symptom of the Marsh’s Complex (1996), as well as had HTLV-1/2 positive serology at screening and confirmatory ELISA. The overall prevalence of HTLV antibodies by ELISA as 8,8% (31/353), with rates of 10,6% (19/179) and 6,9% (12/174) for female and male patients, respectively. Among HTLV-1/2 the 31 ELISA-positive patients it was noted that 15 (48.4%) of 31 had paresis (n = 8), parestesis (n = 5), and paraplegia (n = 3). Of these 31 HTLV ELISA positive patients, 25 could be submitted to WB for assessment of viral types, which were distributed as follow: 80% (20/25) were HTLV-1, 12% (3/25) were HTLV-2, one case was of HTLV-1+HTLV-2 infection (4%), and serum from one patient yielded an indeterminate profile (4%). Only 14 of these 25 patients could be re-localised for collection of an additional sample for molecular analysis. It was observed that 78.6% of samples typed by WB had the proviral TAX region successfully amplified by nested-PCR. In addition, types were confirmed as based on results obtained from the amplification of the POL region using real-time PCR; this denoted good specificity and sensitivity of the WB used in this study. The sample defined as HTLV-1+HTLV-2 infection by WB was amplified in its TAX region but real time PCR confirmed HTLV-1 infection only. The patient with WB indeterminate profile and one of samples typed as HTLV-2 by WB were amplified by nested-PCR but the real time PCR was negative for HTLV-1 and HTLV-2 in both samples. One patient presenting clinical manifestations of crural myalgia and parestesia with duration of about 7 years reacted HTLV-2-positive by both WB and real-time PCR, a denoting a clear HTLV-2- related chronic myelopathy. This study has identified a case of possible vertical transmission in two distinct situations: a patient whose mother presented antibodies for HTLV-1 by WB and two sisters who reacted HTLV-1-positive by WB and real-time PCR. Although of epidemiological relevance, results from this study warrant further and broader analyses concerning the molecular epidemiology of HTLV types and subtypes HTLV. In addition, a more complete clinical assessment of neurological symptoms should be further performed, in order to better characterise cases of HTLV-related chronic myelopathy in our region.

Genotipagem do Mycobacterium tuberculosis utilizando RFLP e Spoligotyping em associação com Miru para avaliar a epidemiologia molecular da tuberculose no município de Araraquara-SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise molecular dos genes VP4, VP7 e NSP4 de rotavírus do tipo G1 circulantes em Belém e Marituba, Pará, Brasil, de 1982 a 2008

Os rotavírus são os principais agentes virais causadores de gastrenterite aguda e responsáveis por 36% dos casos hospitalizações entre crianças menores de cinco anos, resultando em 453.000 óbitos anualmente, principalmente em países em desenvolvimento. Pertencem à família Reoviridae, gênero Rotavirus, possui RNA de dupla fita (dsRNA) com 11 segmentos codificando 12 proteínas. O genótipo G1 se apresenta geralmente com maior frequência nas investigações epidemiológicas, circulando em várias partes do mundo sob diferentes prevalências. Este estudo teve como objetivo analisar a variabilidade genética dos genes VP4, VP7 e NSP4 dos rotavírus G1 circulantes nos municípios de Belém e Marituba, Pará, Brasil, no período de 1982 a 2008. Foram selecionadas 83 amostras previamente caracterizadas como G1 e submetidas a RT-PCR. Os espécimes foram provenientes de sete estudos realizados no IEC. Foi possível a amplificação para os três genes em estudo de 63 (75,9%) espécimes. Foram detectadas as linhagens 1 (8/63, 12,7 %), 2 (29/63, 46,0%), 3 (18/63, 28,6%) e 9 (8/63, 12,7%) para o gene VP7. Co-predominaram as sublinhagens 2E e 3A concorrendo com um total de 57,1% (36/63) das amostras. Foram observadas três substituições de aminoácidos (97 [D→E], 147 [S→N] e 218 [I→V]) no gene VP7 nas regiões antigênicas (A, B e C) nas amostras das linhagens 1, 2 e 9. Todas as amostras apresentaram a especificidade P[8] para o gene VP4 e as linhagens 2 (21/63, 33,3%) e 3 (42/63, 66,7%) foram detectadas. No gene da VP4 ocorreram duas alterações (35 [I→V] e 38 [S→G]) na região antigênica em todas as amostras analisadas. Para o gene NSP4, todas as amostras pertenceram ao tipo E1. Houve mudanças de nucleotídeos nas posições 47 (C→T) e 101 (T→C), resultando em alteração aminoacídica nos resíduos 16 (S→P) e 34 (L→P) em todas as amostras analisadas e nove espécimes demonstraram alteração no sítio de toxicidade da NSP4 (aa 131). Tal análise permitiu ampliar o conhecimento da diversidade genética e da circulação de variantes de rotavírus G1, representando o primeiro estudo da epidemiologia molecular deste genótipo no Brasil e confirmar a alta heterogeneidade que este tipo apresenta.

Epidemiologia molecular do Vírus linfotrópico de células T humanas - HTLV 1/2 no Estado do Amapá-Brasil

A distribuição geográfica da infecção pelo Vírus Linfotrópico de Células T HTLV 1/2 humanas 1 e 2 é ampla, porém existem áreas de maior endemicidade e também particularidades de acordo com o tipo de HTLV. O HTLV-1 apresenta maior soroprevalência no sudoeste do Japão, no Caribe, na América Central, nas diferentes regiões da América do Sul e nas porções centrais e ocidentais da África e Melanésia. Enquanto o HTLV-2 parece acometer grupos populacionais distintos, como as populações nativas de indígenas das Américas do Norte, Central e Sul, pigmeus da África Central, mongóis na Ásia e também usuários de drogas injetáveis. O trabalho realizado teve como objetivo descrever a epidemiologia molecular do HTLV em três populações distintas do estado do Amapá, que foram: pacientes HIV/AIDS infectado, população afro-descendente e finalmente indivíduos atendidos no Laboratório Central de Saúde Pública do Amapá (LACEN-AP), encaminhados para diagnóstico de HTLV. As amostras foram avaliadas para a presença do vírus por métodos sorológicos (ELISA e Western blot) e moleculares (amplificação gênica e caracterização de segmentos das regiões pX e env pela análise de polimorfismo de fragmentos de restrição por ação de endonuclease. Os resultados obtidos nas diferentes populações foram na população de indivíduos infectados pelo HIV/AIDS, todas as amostras foram negativas, na população afro-descendente, apenas uma amostra apresentou positividade na sorologia pelo método de ELISA, porém foi negativa no Western blot e quando submetida ao método molecular, não houve amplificação. No entanto, entre os indivíduos encaminhados para diagnóstico de HTLV, 06 (seis) amostras foram positivas, e dessas, 05 (cinco) foram confirmadas por Western blot e pelo método molecular. O resultado molecular demonstrou a presença de HTLV-1.

Epidemiologia molecular do Vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1) no município de Macapá (Amapá), Brasil

Uma das principais características do Vírus da imunodeficiência humana (HIV) é sua grande diversidade genética. O presente trabalho tem como objetivo descrever a epidemiologia molecular do HIV-1 circulante na cidade Macapá, Amapá, assim como os fatores associados à aquisição da infecção e correlacionar estes com os subtipos virais encontrados e as informações epidemiológicas da população examinada. Amostras de sangue de 48 indivíduos portadores do HIV foram colhidas no Serviço de Assistência Especializada (SAE) da cidade de Macapá, no período de junho de 2003 a junho de 2004. Após a extração do DNA, foi realizada a amplificação de 297 pb da protease (gene pro) por meio da técnica de Nested PCR, sendo seqüenciadas, posteriormente, para a determinação dos subtipos virais. Foram identificados os subtipos B (93,7%) e F (6,3%) na cidade de Macapá, que são os mais prevalentes no Brasil, não tendo sido observada associação entre os subtipos do HV-1 circulantes nesta cidade e a preferência sexual. No entanto, uma parcela significativa da população examinada possui um baixo grau de escolaridade, característica esta que reflete a maior parcela população infectada pelo HIV no Brasil.