Caracterização genômica e fenotípica de isolados de Brucella canis

Abstract

A Brucella canis, causadora da brucelose, é um patógeno listado pelo Organização Mundial da Saúde Animal (WOAH) como uma das zoonoses emergentes negligenciadas na atualidade. É responsável por perdas econômicas, assim como problemas de saúde pública. Estima-se que haja meio milhão de casos de brucelose ao ano no mundo, sendo destes, 1% causados pela B. canis. Apesar disso, ainda há poucos estudos acerca do perfil genômico e quanto ao perfil de susceptibilidade a antimicrobianos para esta bactéria. Por isso, esse trabalho tem como objetivo realizar a caracterização genômica e fenotípica de 19 isolados de B. canis isolados de caninos do sul do Brasil entre os anos de 1995 a 2015. Para isso, realizou-se análises in sílico e in vitro. Para a caracterização genômica e filogenética, realizou-se a montagem híbrida das reads brutas geradas através de dois sequenciadores de última geração distintos. Para os testes de susceptibilidade in vitro, determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) dos isolados frente a quatro antimicrobianos. Através das análises genômicas, detectou-se a presença de dois genes de resistência a antimicrobianos em todos os isolados, denominados DNA gyrase subunit A (gyrA) e Alanyl phosphatidylglycerol synthase (A-PGS). Além disso, as análises filogenéticas demonstraram o predomínio do sequence type 20 (ST20) entre as cepas desse estudo, assim como a delimitação de duas linhagens de B. canis distintas baseada em SNPs. Quanto ao perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, os isolados do presente estudo demonstraram um perfil semelhante entre eles, onde a gentamicina foi a droga mais eficaz nos ensaios in vitro. Por fim, os resultados obtidos através desse trabalho contribuem com informações acerca do perfil genômico e filogenético de isolados de B. canis do sul do Brasil, possibilitando novas perspectivas de tratamento e prevenção para a brucelose canina.

Brucella canis, which causes brucellosis, is a pathogen listed by the World Organization for Animal Health (WOAH) as one of the currently neglected emerging zoonoses. It is responsible for economic losses as well as public health problems. It is estimated that there are half a million cases worldwide per year, of which 1% are caused by B. canis. Despite this, there are still few studies about the genomic profile and the antimicrobial susceptibility profile. Therefore, this work aims to explore the genomic and phenotypic characterization of 19 B. canis isolates from dogs in south Brazil during the years of 1995 to 2015. For this, in silico and in vitro analyzes were performed. For the genomic and phylogenetic characterization, hybrid assembly of the raw reads generated through two different sequencers was performed. For the in vitro susceptibility tests, the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the isolates against four antimicrobials were determined. The presence of two antimicrobial resistance genes was detected in all isolates, DNA gyrase subunit A (gyrA) and Alanyl phosphatidylglycerol synthase (A-PGS). In addition, phylogenetic analyzes demonstrated the predominance of sequence type 20 (ST20) among the strains in this study, as well as the delimitation of two distinct world lineages based on single nucleotide polymorphism (SNP). As for the antimicrobial susceptibility profile, the isolates in the present study showed a similar profile among them, with gentamicin being the most effective drug. Finally, the results obtained through this work contribute with information about the genomic and phylogenetic profile of B. canis isolates from south Brazil, providing new perspectives for treatment and prevention for canine brucellosis.