Avaliação de SNPs em genes relacionados à resistência a fluoroquinolonas (parC e gyrA) e macrolídeos (23S rRNA) e caracterização da microbiota associada, em amostras clínicas positivas para Mycoplasma genitalium

Abstract

Pertencente à classe Mollitcutes, Mycoplasma genitalium é uma bactéria fastidiosa e de crescimento lento. Possui um genoma com cerca de 580 kb, sendo o menor genoma bacteriano conhecido. É causadora de Infecções Sexualmente Transmissíveis - ISTs, acometendo homens e mulheres. É encontrado na uretra, vagina, colo do útero, reto e também na orofaringe. M. genitalium não tem parede bacteriana, ou que se torna naturalmente resistente a antimicrobianos que atuam na parede bacteriana, como os beta-lactâmicos e vem apresentando resistência a alguns antimicrobianos utilizados para seu tratamento. Resistência que é deduzida pela constatação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) nos genes parC, gyrA e na subunidade do 23S rRNA. Resistência que causa grande preocupação, pois a infecção por esta bactéria pode se tornar intratável. A detecção desse patógeno se dá principalmente por meio de testículos moleculares, porém em muitos casos, pela falta de testículos, não é detectada levando a uma abordagem e tratamento sindrômicos. O presente estudo investigou o genoma de M. genitalium obtido de amostras clínicas oriundas das cinco grandes regiões brasileiras. Para isso, foram utilizadas metodologias de sequenciamento para pesquisar, principalmente, as alterações que sugerem resistência aos antimicrobianos das classes macrolídeos e fluoroquinolonas e a microbiota associada à presença deste patógeno. Foram realizados PCRs convencionais dos alvos de interesse, seguidos de sequenciamento Sanger. As amostras de colônia uretral masculina foram submetidas a sequenciamento metagenômico. Com este estudo apresentou os primeiros dados sobre a resistência de M. genitalium no Brasil, incluindo amostras de todas as regiões brasileiras. Mutações relacionadas à resistência a macrolídeos foram encontradas em 40,5% das amostras estudadas. Já para resistência às fluoroquinolonas ocorreram lesões relacionadas à resistência em apenas seis amostras. A caracterização da microbiota, em amostras bloqueadas para M. genitalium, mostrou alguns desafios em seu estudo, principalmente na questão do material genético do hospedeiro presente nas amostras. Os resultados gerados podem fornecer dados de genômica epidemiológica sobre M. genitalium no Brasil, assim como fornecer dados para o Ministério da Saúde e comunidade científica para auxiliar na tomada de decisões e adoção de medidas públicas de saúde.

Abstract: Belonging to the Mollicutes class, Mycoplasma genitalium is a fastidious, slow-growing bacterium. It has a genome of around 580 kb, making it the smallest known bacterial genome. It causes Sexually Transmitted Infections - STIs, affecting men and women. It is found in the urethra, vagina, cervix, rectum and also in the oropharynx. M. genitalium does not have a bacterial wall, or it becomes naturally resistant to antimicrobials that act on the bacterial wall, such as beta-lactams, and has shown resistance to some antimicrobials used for its treatment. Resistance is deduced by the finding of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the parC, gyrA genes, and in the 23S rRNA subunit. Resistance causes great concern, as infection with this bacteria can become untreatable. The detection of this pathogen occurs mainly through molecular tests, but in many cases, due to the lack of testicles, it is not detected, leading to a syndromic approach and treatment. The present study investigated the genome of M. genitalium obtained from clinical samples from the five major Brazilian regions. To this end, sequencing methodologies were used to mainly research changes that suggest resistance to antimicrobials from the macrolide and fluoroquinolone classes and the microbiota associated with the presence of this pathogen. Conventional PCRs of the targets of interest were performed, followed by Sanger sequencing. Male urethral colony samples were subjected to metagenomic sequencing. This study presented the first data on the resistance of M. genitalium in Brazil, including samples from all Brazilian regions. Mutations related to macrolide resistance were found in 40.5% of the samples studied. Regarding resistance to fluoroquinolones, resistance-related injuries occurred in only six samples. The characterization of the microbiota, in samples blocked for M. genitalium, showed some challenges in its study, mainly regarding the issue of the host's genetic material present in the samples. The results generated can provide epidemiological genomic data on M. genitalium in Brazil, as well as provide data for the Ministry of Health and the scientific community to assist in decision-making and the adoption of public health measures.