Genotypic characterization of virulence factors in Escherichia coli strains from patients with cystitis / Caracterização genotípica dos fatores de virulência em amostras de Escherichia coli isoladas de pacientes com cistite

ABSTRACT

Adhesins (P-fimbriae, S-fimbriae, type 1 fimbriae and afimbrial adhesin), toxins (α-hemolysin and cytotoxic necrotizing factor type 1), iron acquisition systems (aerobactin) and host defense avoidance mechanisms (capsule or lipopolysaccharide) have been shown to be prevalent in Escherichia coli strains associated with urinary tract infections. In this work, 162 Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains from patients with cystitis were genotypically characterized by polymerase chain reaction (PCR) assay. We developed three multiplex PCR assays for virulence-related genes papC, papE/F, papG alleles, fimH, sfa/foc, afaE, hly, cnf-1, usp, cdtB, iucD, and kpsMTII, all of them previously identified in UPEC strains. The PCR assay results identified 158 fimH (97.5 percent), 86 kpsMTII (53.1 percent), 53 papC/papEF/papG (32.7 percent), 45 sfa (27.8 percent), 42 iucD (25.9 percent), 41 hly (25.3 percent), 36 usp (22.2 percent), 30 cnf-1(18.5 percent) and 10 afa (6.2 percent) strains. No strain was positive for cdtB. In this work, we also demonstrated that adhesins may be multiple within a single strain and that several virulence genes can occur combined in association.

RESUMO

Adesinas (Fímbria P, fímbria S, fímbria do tipo 1 e a adesina afimbrial), toxinas (α-hemolisina e o fator necrosante citotóxico do tipo 1), sistemas de captação de ferro (aerobactina), e mecanismos de defesa do hospedeiro (cápsula ou lipopolissacarídeo) são prevalentes em amostras de Escherichia coli associadas a infecções do trato urinário. O objetivo deste trabalho foi caracterizar genotipicamente 162 amostras de Escherichia coli uropatogênica (UPEC) de pacientes com cistite através do ensaio da reação em cadeia da polimerase. Foram realizados três ensaios de PCR multiplex para os seguintes fatores de virulência: papC, papE/F, alelos de papG, fimH, sfa/foc, afaE, hly, cnf-1, usp, cdtB, iucD, e kpsMTII. Os resultados da PCR identificaram, 158 amostras fimH (97,5 por cento), 86 amostras kpsMTII (53,1 por cento), 53 amostras papC/papEF/papG (32,7 por cento), 45 amostras sfa (27,8 por cento), 42 amostras iucD (25,9 por cento), 41 amostras hly (25,3 por cento), 36 amostras usp (22,2 por cento), 30 amostras cnf-1 (18,5 por cento) e 10 amostras afa (6,2 por cento). Nenhuma amostra foi positiva para o gene cdtB. Neste trabalho, demonstramos que podemos encontrar múltiplas adesinas em uma única amostra e que diferentes genes de fatores de virulência podem ser encontrados em associação.