Molecular epidemiology of Shigella spp strains isolated in two different metropolitam areas of southeast Brazil

ABSTRACT

Shigella spp., the human pathogen responsible for shigellosis, is highly infectious even at low levels. The incidence rate of shigellosis varies with geographical distribution, location human development index, and age groups, being higher among children aged under 5 years. In Brazil, a few works indicate that shigellosis cases are underestimated, with S. flexneri and S. sonnei strains being the major agents responsible for the shigellosis cases. The present study used pulsed field gel electrophoresis (PFGE) to investigate the molecular epidemiology of 119 strains of S. sonnei and S. flexneri isolated from shigellosis cases that occurred in the metropolitan areas of Ribeirão Preto and Campinas Cities, São Paulo Sate, southeast Brazil. The results indicated (i) the existence of just a few strain clusters for both species, but with genotype variability with either a high speed of genetic change or constant introduction of several genotypes, considering the intense migration to these two metropolitan areas, and (ii) the prevalence of specific genotypes in each geographical area, which suggests the successful adaptation of some genotypes to the local environmental conditions. Our results indicate the need of more efficacious sanitary barriers to prevent Shigella spp. outbreaks and epidemics.

RESUMO

Shigella spp., o patógeno humano responsável pela shiguelose, apresenta grande poder infeccioso, mesmo em pequenas doses. A incidência de shiguelose varia de acordo com a distribuição geográfica, o índice de desenvolvimento humano local e a faixa de idade, sendo alto entre crianças com menos de 5 anos de idade. No Brasil, alguns trabalhos indicam que os casos de shiguelose são subnotificados sendo, S. flexneri e S. sonnei os principais agentes responsáveis pelos casos ocorridos. O presente estudo usou a técnica de eletroforese em campo pulsado (PFGE) para investigar a epidemiologia molecular de 119 linhagens de S. flexneri e S. sonnei, isoladas de casos de shiguelose que ocorreram nas regiões metropolitanas das cidades de Ribeirão Preto e Campinas, estado de São Paulo, na região Sudeste do Brasil. Os resultados indicam (i) a existência de apenas alguns grupos clonais para ambas as espécies, mas com variabilidade de genótipos indicando ou um alto índice de variação genética, ou a constante introdução de vários genótipos, considerando o movimento migratório intenso de pessoas nestas duas áreas metropolitanas, e (ii) a prevalência de genótipos específicos em cada área geográfica, o que sugere a existência de genótipos com maior capacidade de adaptação às condições ambientais locais. Os resultados indicam a necessidade de barreiras sanitárias mais eficientes para prevenir surtos e epidemias de Shigella spp.