Epidemiologia e diagnóstico de Vibrio sp. e Shigella sp.

1. Epidemiologia e diagnóstico de Vibrio sp. e Shigella sp. Dalia dos Prazeres Rodrigues Laboratório de Enterobactérias Laboratório de Referência Nacional de Cólera e outras Enteroinfecções Bacterianas Instituto Oswaldo Cruz - FIOCRUZ

2. Vibrio sp.

4. Família Vibrionaceae Características Taxonomia Revisão: constante Uso de métodosmoleculares Número de espécies: >75 (?) EspéciesPatogênicas PatogeniaAnimal: 14 espécies Peixes, moluscos, crustáceos, cnidários e corais PatogeniaHumana: 12 espécies Gerais: • Bastonetes Gram negativos • Fermentação da glicose • Redução de nitrato a nitrito • Produção de citocromo oxidade Ecológicas: • Habitat: ambiente aquático • Produção e quitinase • Temperatura: 17-35°C • Salinidade: 0.5 a 3.5 % Áreas poluídas

5. Espécies patogênicas para o homem +++: freqüente; ++: menos freqüente (6-100 casos); +: menos freqüente (1-5 casos); (+) : não esclarecida

6. Vibrio parahaemolyticus: características clínicas Gastrentérica: período médio de incubação: 15h (4-96h) Auto-limitada: média de 3 dias em imunocomprometidos Infecções de ferimentos: podendo resultar em fascite necrotizante Septicemia fatal: pacientes imunocomprometidos (rara)

7. Vibrio parahaemolyticus: fatores de virulência • Associado a produção de TDH (Hemolisina Termoestável); • Composição protéica, resistente ao calor (100ºC/30 min.); • Atuação de TDH: epitélio intestinal formação de poros (equilíbrio iônico); • Quadro clínico: diarréia secretória; • Isolados clínicos: hemólise em Agar Wagatsuma (Kanagawa); caracterização do gene tdh: • Na década de 1980: gastrenterite - cepas Kanagawa e tdh negativo; • Caracterização de hemolisina TRH: 69% similaridade com TDH; • Amostras virulentas V.parahaemolyticus: TDH ou TRH ou ambos. • Operon VptoxRS: regula a produção dos genes tdh e trh.

8. Vibrio parahaemolyticus: ocorrência • Presença de V.parahaemolyticus TDH +: 90% isolados clínicos < 1% cepas ambientais. • Países tropicais: > 5% cepas isoladas no ambiente; • Brasil: 9-20% de cepas isoladas de ambiente; hemisfério norte

9. Vibrio parahaemolyticus: fatores de virulência • Genoma: identificação do sistema de secreção tipo III (T3SS):responsável por acúmulo de fluido intestinal de amostras ambientais e clínicas (C+G indica ancestral na espécie); • Ilha de Patogenicidade: T3SS/Tdh-1/Tdh-2/fator necrotizante citotóxico/ exoenzima T/ 5 transpotases, semelhante as IP de E.coli, S.enterica e V.cholerae; (VPaI-7); • Região não encontrada em cepas virulentas isoladas antes de 1995: indica que não é essencial mais aumenta a virulência quando presente; • O gene tdh possui cinco tipos de seqüências (tdh1 a tdh5) entretanto tdh2 é que possui elevado nível de transcrição; • Cepas que não contem tdh ou deleção de tdh apresentam toxicidade em cultura de células; • Totalidade de fatores envolvidos na patogênese permanece desconhecido.

10. Características:V.paraemolyticus epidêmica • Caracterização antigênica de V. parahaemolyticus: > 13 Ag O e 71 Ag K; • <1995: gastrenterite por diferentes sorotipos, predominância por região; • Em 1995, surto determinado por V. parahaemolyticus O3:K6em Calcutá; • Disseminação global - países da Ásia, Américas, África e Europa; • Na América do Norte (EUA) em 1998 no Texas, Nova York e New Jersey; • Na América do Sul em 2005 no Chile >1.000 casos • Sorotipo pandêmico: O3:K6 e O4:K68, O1:KUN e O1:K25 (tipagem molecular) ; • Informações prévias: presença confinada em águas de clima tropical • Conhecimento atual: isolamento no sul do Chile e Alaska sugere adaptação em diferentes nichos, resultante de novas características genômicas reguláveis nos diferentes nichos; • Aquecimento global que determina alterações microbianas interferindo em sua distribuição e ocorrência.

11. Distribuição mundial de O3:K6 e sorotipos relacionados O3:K6 strains that were tdh positive were shown to demonstratean enhanced ability to swarm over agar surface plates, and thepresence of magnesium appeared to further stimulate swarming(105). There were, however, no significant differences betweensurvival rates under the same environmental stresses, such asextreme temperatures, low pH, and high salinity, for O3:K6 andnon-O3:K6 strains of V. parahaemolyticus (69, 101).The V. parahaemolyticus phage f237 is similar to the CTX filamentousphage of V. cholerae O1 (94), but instead of the ctxAB genes,f237 has ORF8, and therefore it was thought that ORF8 may playa significant role (like the profound role that cholera toxinhas in the disease cholera) in increasing the virulence of O3:K6isolates.

12. V. parahaemolyticus, cepas de origen clínico recibidas por el Lab. de Referencia, ISP 1992- Mayo 2008. Maldonado, A B., Wally Silva, W. S.C.,Fernández, A. R. Instituto de Salud Pública de Chile, ISP-Chile

13. Vibrio sp. :espécies isoladas de diferentes fontes no Brasil *Janeiro a Julho/2008

14. Características feno e genotípicas V. parahaemolyticus (BRASIL)

15. Características feno e genotípicas V. parahaemolyticus (BRASIL) Teste de Kanagawa

16. Multiplex-PCR para a caracterização dos genes tlh,tdh e trh de V.parahaemolyticus tdh: 270 pb , trh: 500pb; tlh: 450 pb Theophilo, G.N.D., Amorim, S.D., Rodrigues, D.P. 2008

17. Perfil -PFGE V. parahaemolyticus O3:K6, isoladas no Brasil

18. Vibrio sp. em infecções cutâneas

20. Distribuição de Vibrio sp em moluscos Região digestiva Branquias Musculo adutor Manto Hemolinfa

21. Infecções cutâneas • Espécies mais freqüentes: V.vulnificus, V.cholerae não O1, V.damsela, V.alginolyticus • Infecçõescutâneas: Ferimentos:pré-existentes comexposição à água. Ferimentos: por manipulação de pescado; • Septicemia x População de risco: Infecções das vias hepato-biliares; Infecções crônicas (nível de Fe sérico elevado); Pacientes imunodeprimidos;

22. Infecções cutâneas

23. Infecções cutâneas O CDC reportou 134 casos/2005, aumento de 51 % nos últimos cinco anos.  EUA estima 1.900 infecções cutâneas/ano. Entre1997 e 2003 foram notificados 813 casos, 77 mortes ou 9.6 vitimas/ano; National Geographic reportou seis mortes por ataque de tubarão; Mortalidade: infecções por Vibrio é maior que por ataques de tubarão.

24. Vibrio sp. :espécies isoladas de amostras clínicas e de alimentos no Brasil *Janeiro a Julho/2008

25. Características de espécies de Vibrio em diferentes meios de cultivo (isolamento) Agar TCBS Agar Sangue KIA LIA

26. Características de espécies de Vibrio em diferentes meios de cultivo (identificação) 1 2 3 4 1- controle negativo; 2- arginina dehidrolase positiva; 3- lisina descarboxilase negativa; 4- ornitina descarboxilase positiva TSI LIA MIO Halofilismo Soroaglutinação Agar uréia Christensen

27. Shigella sp.

28. Características • Gram negativo, aeróbio facultativo, imóvel • Fermenta glicose s/ gás – (exceção em S.flexneri); • Acapsulados (exceção: alguns sorotipos S.flexneri e S.boydii) Classificação: sorogrupos ou espécies • S.dysenteriae (grupo A) 13 sorotipos • S.flexneri (grupo B) 8 sorotipos • S.boydii (grupo C) 18 sorotipos • S.sonnei (grupo D) 1 sorotipo/2 variantes Mecanismo de Transmissão: • Contato direto: pessoa-pessoa • Alimentos e água contaminada • População de risco: crianças e idosos • Vetores mecânicos • Principais fatores para disseminação: ausência de saneamento, falhas de higiene no preparo de alimentos;

29. Características clínicas • Sintomas: diarréia, febre e cólicas abdominais; • Caracteristicas menos freqüentes: cefaléia, náuseas • Gravidade depende: paciente, sorogrupo e número de células (>S.dysenteriae <S.sonnei); • Quadro autolimitado à morte • Incidência elevada em pacientes HIV+ • Período de incubación: (1-5 dias) • Dose infectante: ≤100 bacterias • População de risco: crianças e idosos

30. Características clínicas em 8 surtos de shigelose

31. Identificação do agente etiológico através de cultura; Presença nas fezes: pode se manter até 4 semanas após fim do quadro clínico; Não devem ser utilizados medicamentos anti-diarréicos; É indicado o tratamento com antimicrobianos; A resistência aos antimicrobianos leva a necessidade de avaliação laboratorial; Complicações: Anorexia, perda de peso, hipoproteinemia, hiponatremia, desidratação, desnutrição, bacteremia, síndrome de Reiter e complicações renais (HUS). Severidade determinada pelo sorogrupo infectante: A → D Aspectos de relevância:

32. Ocorrência mundial de Shigella sp.

33. Shigella sp.:características laboratoriais

34. Distribuição de Shigella sp no Brasil (1997-2000) S.dysenteriae S.flexneri S.boydii S.sonnei TOTAL Norte 1997 5 2 3 10 1998 11 4 15 1999 6 2 1 9 2000 6 2 8 Nordeste 1997 1 10 4 15 1998 19 3 2 24 1999 8 1 11 20 2000 8 8 Sudeste 1997 8 5 13 1998 11 3 8 22 1999 2 1 7 10 2000 4 6 10 CentroOeste 1997 10 2 12 1998 17 2 19 1999 1 5 3 9 2000 3 1 4 TOTAL 2 133 13 60 208

35. Distribuição de Shigella sp.

36. Sorotipos de Shigella flexneri

37. Patogenicidade • Produção da “toxina de Shiga” (>S.dysenteriae <S.sonnei); • Quantidade variável dependendo da cepa; • Proteica, termolábil, citotóxica, necrosante e neurotóxica • União com as glicoproteinas da célula hospedeira • Inativa 60S, inhibe sintese proteica e leva a morte celular • Invasão: • Proliferação na luz intestinal, invasão da mucosa do íleo terminal e colon, necrose e hemorragia • Multiplicão no interior das células • Confinada nas células epiteliais.

38. Patogenicidade • Invasão: • Proliferação na luz intestinal, invasão da mucosa do íleo terminal e colon, necrose e hemorragia • Multiplicão no interior das células • Destroe as microvilosidades intestinais sem posterior invasão • A adesão interfere no transporte eletrolítico; • Não ocorre produção de toxinas (limitada: SLT)