No Brasil existem poucos relatos sobre casos de Shigelose, um fator que contribui com o pouco conhecimento a respeito dessa doença. Além disso, a falta de obrigatoriedade por parte da legislação vigente em relação à pesquisa de Shigella tem contribuído com este fato. O presente trabalho teve por objetivo isolar, identificar e caracterizar isolados de Shigella envolvidas em surtos alimentares ocorridos no Rio Grande do Sul, além de comparar tais isolados de alimentos com amostras isoladas de fezes de pacientes com diarréia envolvidos nesses surtos. Após a identificação, os isolados foram submetidos à caracterização por suscetibilidade a antimicrobianos e PCR-Ribotipificação. Entre agosto de 2007 e agosto de 2008, foram isoladas três linhagens de Shigella (2 S. flexneri e 1 S. sonnei) a partir de placas de meio de cultura utilizadas pela FEPPS/LACEN/RS para pesquisa de Salmonella em alimentos suspeitos. Uma vez que a análise foi considerada negativa para a presença Salmonella, o resultado nas estatísticas epidemiológicas do RS possivelmente foi expresso como "agente do surto não identificado". Das 149 linhagens de Shigella isoladas pelo mesmo órgão, entre 2003 e 2007, 71,14 % foram identificados como S. flexneri, 21,48% como S. sonnei, 0,67% como S. dysenteriae e 6,71% foram classificados apenas como Shigella sp. Os resultados também demonstraram um aumento no percentual de isolados de S. sonnei, que em 2003 era nulo e em 2007 foi de 43,48 %, ao mesmo tempo o percentual de isolados de S. flexneri passou de 100% em 2003 para 47,83% em 2007. Em relação ao teste de resistência a antimicrobianos os isolados provenientes de fezes (n=149) demonstraram altas percentagens de resistência, sendo que as maiores foram observadas contra estreptomicina (88,59%), ampicilina (84,56%) e sulfametoxazol-trimetoprim (80,53%). Os maiores percentuais de sensibilidade foram para ciprofloxacina (96,64%), ácido nalidíxico (89,26%) e gentamicina (83,22 %). A resistência múltipla foi verificada em 90,19% dos isolados. Dos 73 perfis de resistência encontrados, 82,23 % apresentaram resistência a pelo menos três antimicrobianos. Seis perfis agruparam mais de quatro isolados (A, B, C, D, E e F). O mais resistente dos isolados de alimentos apresentou resistência à gentamicina e resistência intermediária à tetraciclina e ao cloranfenicol. Quando os isolados de Shigella foram submetidos à PCR-Ribotipificação, somente três perfis (SH1, SH2 e SH3) foram identificados. O perfil SH1 agrupou 76,31% dos isolados (todos S. flexneri) e o perfil SH2 agrupou 23% dos isolados (todos S. sonnei). De acordo com os resultados, várias linhagens de Shigella apresentaram o mesmo padrão de bandas na PCR-Ribotipificação e também o mesmo perfil de resistência, sugerindo tratar-se da mesma linhagem de Shigella; Os resultados obtidos no presente estudo indicam a necessidade do monitoramento contínuo da resistência da Shigella e também que a PCRRibotipificação pode ser útil na investigação de surtos de Shigeloses alimentares. / In Brazil, there are few reports about foodborne Shigellosis and the Brazilian regulation do no requires compulsory investigation for Shigella in foods, contributing to the lack of knowledge about this disease. The objective of the present study was to isolate, identify and characterize isolates of Shigella involved in outbreaks occurred in Rio Grande do Sul (RS), Southern Brazil, and compare the strains isolated from foods with those isolated from fecal stools of foodborne shigellosis victims. Food isolates were sampled between August 2007 and August 2008 from plates of selective medium used for Salmonella detection in suspect foods analysed by official Laboratory of RS (FEPPS/LACEN/RS), while fecal isolates were isolated from victim stools analysed between 2003 and 2007 by the same Laboratory. Bacterial samples were identified by FEPPS/LACEN/RS and submitted to antimicrobial susceptibility testing and PCR-Ribotyping. Results indicated that three Shigella (1 S. sonnei and 2 S. flexneri) were isolated from foods and 149 were isolated from fecal stools (71.14 % S. flexneri, 21.48 % S. sonnei, 0.67 % S. dysenteriae, and 6.71 % Shigella sp.). Results also showed an increase on the isolation percentage of S. sonnei from fecal samples, which was zero in 2003 increasing to 43.48 % in 2007. At the same period, the percentage of isolation of S. flexneri decreased from 100 % in 2003 to 47.83 % in 2007. Fecal stool isolates demonstrated high percentages of resistance, mainly for streptomycin (88.59 %), ampicillin (84.56 %) and sulfamethoxazole-trimethoprim (80.53 %). The highest percentage of sensitivity was observed for ciprofloxacin (96.64 %), nalidixic acid (89.26%) and gentamicin (83.22 %). Multiple resistance was observed in 137 isolates (90.19 %). Experiments revealed that 73 resistance patterns were found, and 82.23 % of the isolates showed resistance to at least three drugs. Six patterns grouped more than four isolates (A, B, C, D, E, and F). The most resistant isolates from foods showed only resistance to gentamicin and intermediate resistance to tetracycline and to chloramphenicol. PCR-Ribotyping identified three banding patterns (SH1, SH2, and SH3). The profile SH1 grouped 76.31 % of the isolates (all S. Flexneri) and profile SH2 grouped 23 % of isolates (all S. sonnei). According to the results, various Shigella isolates showed the same PCR-Ribotyping banding patterns and also the same resistance profile, suggesting it is the same strain of Shigella. The results indicate the need for continuous monitoring of resistance of Shigella and that the PCR-Ribotyping could be useful in the investigation of foodborne Shigellosis.

No Brasil existem poucos relatos sobre casos de Shigelose, um fator que contribui com o pouco conhecimento a respeito dessa doença. Além disso, a falta de obrigatoriedade por parte da legislação vigente em relação à pesquisa de Shigella tem contribuído com este fato. O presente trabalho teve por objetivo isolar, identificar e caracterizar isolados de Shigella envolvidas em surtos alimentares ocorridos no Rio Grande do Sul, além de comparar tais isolados de alimentos com amostras isoladas de fezes de pacientes com diarréia envolvidos nesses surtos. Após a identificação, os isolados foram submetidos à caracterização por suscetibilidade a antimicrobianos e PCR-Ribotipificação. Entre agosto de 2007 e agosto de 2008, foram isoladas três linhagens de Shigella (2 S. flexneri e 1 S. sonnei) a partir de placas de meio de cultura utilizadas pela FEPPS/LACEN/RS para pesquisa de Salmonella em alimentos suspeitos. Uma vez que a análise foi considerada negativa para a presença Salmonella, o resultado nas estatísticas epidemiológicas do RS possivelmente foi expresso como "agente do surto não identificado". Das 149 linhagens de Shigella isoladas pelo mesmo órgão, entre 2003 e 2007, 71,14 % foram identificados como S. flexneri, 21,48% como S. sonnei, 0,67% como S. dysenteriae e 6,71% foram classificados apenas como Shigella sp. Os resultados também demonstraram um aumento no percentual de isolados de S. sonnei, que em 2003 era nulo e em 2007 foi de 43,48 %, ao mesmo tempo o percentual de isolados de S. flexneri passou de 100% em 2003 para 47,83% em 2007. Em relação ao teste de resistência a antimicrobianos os isolados provenientes de fezes (n=149) demonstraram altas percentagens de resistência, sendo que as maiores foram observadas contra estreptomicina (88,59%), ampicilina (84,56%) e sulfametoxazol-trimetoprim (80,53%). Os maiores percentuais de sensibilidade foram para ciprofloxacina (96,64%), ácido nalidíxico (89,26%) e gentamicina (83,22 %). A resistência múltipla foi verificada em 90,19% dos isolados. Dos 73 perfis de resistência encontrados, 82,23 % apresentaram resistência a pelo menos três antimicrobianos. Seis perfis agruparam mais de quatro isolados (A, B, C, D, E e F). O mais resistente dos isolados de alimentos apresentou resistência à gentamicina e resistência intermediária à tetraciclina e ao cloranfenicol. Quando os isolados de Shigella foram submetidos à PCR-Ribotipificação, somente três perfis (SH1, SH2 e SH3) foram identificados. O perfil SH1 agrupou 76,31% dos isolados (todos S. flexneri) e o perfil SH2 agrupou 23% dos isolados (todos S. sonnei). De acordo com os resultados, várias linhagens de Shigella apresentaram o mesmo padrão de bandas na PCR-Ribotipificação e também o mesmo perfil de resistência, sugerindo tratar-se da mesma linhagem de Shigella; Os resultados obtidos no presente estudo indicam a necessidade do monitoramento contínuo da resistência da Shigella e também que a PCRRibotipificação pode ser útil na investigação de surtos de Shigeloses alimentares. / In Brazil, there are few reports about foodborne Shigellosis and the Brazilian regulation do no requires compulsory investigation for Shigella in foods, contributing to the lack of knowledge about this disease. The objective of the present study was to isolate, identify and characterize isolates of Shigella involved in outbreaks occurred in Rio Grande do Sul (RS), Southern Brazil, and compare the strains isolated from foods with those isolated from fecal stools of foodborne shigellosis victims. Food isolates were sampled between August 2007 and August 2008 from plates of selective medium used for Salmonella detection in suspect foods analysed by official Laboratory of RS (FEPPS/LACEN/RS), while fecal isolates were isolated from victim stools analysed between 2003 and 2007 by the same Laboratory. Bacterial samples were identified by FEPPS/LACEN/RS and submitted to antimicrobial susceptibility testing and PCR-Ribotyping. Results indicated that three Shigella (1 S. sonnei and 2 S. flexneri) were isolated from foods and 149 were isolated from fecal stools (71.14 % S. flexneri, 21.48 % S. sonnei, 0.67 % S. dysenteriae, and 6.71 % Shigella sp.). Results also showed an increase on the isolation percentage of S. sonnei from fecal samples, which was zero in 2003 increasing to 43.48 % in 2007. At the same period, the percentage of isolation of S. flexneri decreased from 100 % in 2003 to 47.83 % in 2007. Fecal stool isolates demonstrated high percentages of resistance, mainly for streptomycin (88.59 %), ampicillin (84.56 %) and sulfamethoxazole-trimethoprim (80.53 %). The highest percentage of sensitivity was observed for ciprofloxacin (96.64 %), nalidixic acid (89.26%) and gentamicin (83.22 %). Multiple resistance was observed in 137 isolates (90.19 %). Experiments revealed that 73 resistance patterns were found, and 82.23 % of the isolates showed resistance to at least three drugs. Six patterns grouped more than four isolates (A, B, C, D, E, and F). The most resistant isolates from foods showed only resistance to gentamicin and intermediate resistance to tetracycline and to chloramphenicol. PCR-Ribotyping identified three banding patterns (SH1, SH2, and SH3). The profile SH1 grouped 76.31 % of the isolates (all S. Flexneri) and profile SH2 grouped 23 % of isolates (all S. sonnei). According to the results, various Shigella isolates showed the same PCR-Ribotyping banding patterns and also the same resistance profile, suggesting it is the same strain of Shigella. The results indicate the need for continuous monitoring of resistance of Shigella and that the PCR-Ribotyping could be useful in the investigation of foodborne Shigellosis.

No Brasil existem poucos relatos sobre casos de Shigelose, um fator que contribui com o pouco conhecimento a respeito dessa doença. Além disso, a falta de obrigatoriedade por parte da legislação vigente em relação à pesquisa de Shigella tem contribuído com este fato. O presente trabalho teve por objetivo isolar, identificar e caracterizar isolados de Shigella envolvidas em surtos alimentares ocorridos no Rio Grande do Sul, além de comparar tais isolados de alimentos com amostras isoladas de fezes de pacientes com diarréia envolvidos nesses surtos. Após a identificação, os isolados foram submetidos à caracterização por suscetibilidade a antimicrobianos e PCR-Ribotipificação. Entre agosto de 2007 e agosto de 2008, foram isoladas três linhagens de Shigella (2 S. flexneri e 1 S. sonnei) a partir de placas de meio de cultura utilizadas pela FEPPS/LACEN/RS para pesquisa de Salmonella em alimentos suspeitos. Uma vez que a análise foi considerada negativa para a presença Salmonella, o resultado nas estatísticas epidemiológicas do RS possivelmente foi expresso como "agente do surto não identificado". Das 149 linhagens de Shigella isoladas pelo mesmo órgão, entre 2003 e 2007, 71,14 % foram identificados como S. flexneri, 21,48% como S. sonnei, 0,67% como S. dysenteriae e 6,71% foram classificados apenas como Shigella sp. Os resultados também demonstraram um aumento no percentual de isolados de S. sonnei, que em 2003 era nulo e em 2007 foi de 43,48 %, ao mesmo tempo o percentual de isolados de S. flexneri passou de 100% em 2003 para 47,83% em 2007. Em relação ao teste de resistência a antimicrobianos os isolados provenientes de fezes (n=149) demonstraram altas percentagens de resistência, sendo que as maiores foram observadas contra estreptomicina (88,59%), ampicilina (84,56%) e sulfametoxazol-trimetoprim (80,53%). Os maiores percentuais de sensibilidade foram para ciprofloxacina (96,64%), ácido nalidíxico (89,26%) e gentamicina (83,22 %). A resistência múltipla foi verificada em 90,19% dos isolados. Dos 73 perfis de resistência encontrados, 82,23 % apresentaram resistência a pelo menos três antimicrobianos. Seis perfis agruparam mais de quatro isolados (A, B, C, D, E e F). O mais resistente dos isolados de alimentos apresentou resistência à gentamicina e resistência intermediária à tetraciclina e ao cloranfenicol. Quando os isolados de Shigella foram submetidos à PCR-Ribotipificação, somente três perfis (SH1, SH2 e SH3) foram identificados. O perfil SH1 agrupou 76,31% dos isolados (todos S. flexneri) e o perfil SH2 agrupou 23% dos isolados (todos S. sonnei). De acordo com os resultados, várias linhagens de Shigella apresentaram o mesmo padrão de bandas na PCR-Ribotipificação e também o mesmo perfil de resistência, sugerindo tratar-se da mesma linhagem de Shigella; Os resultados obtidos no presente estudo indicam a necessidade do monitoramento contínuo da resistência da Shigella e também que a PCRRibotipificação pode ser útil na investigação de surtos de Shigeloses alimentares. / In Brazil, there are few reports about foodborne Shigellosis and the Brazilian regulation do no requires compulsory investigation for Shigella in foods, contributing to the lack of knowledge about this disease. The objective of the present study was to isolate, identify and characterize isolates of Shigella involved in outbreaks occurred in Rio Grande do Sul (RS), Southern Brazil, and compare the strains isolated from foods with those isolated from fecal stools of foodborne shigellosis victims. Food isolates were sampled between August 2007 and August 2008 from plates of selective medium used for Salmonella detection in suspect foods analysed by official Laboratory of RS (FEPPS/LACEN/RS), while fecal isolates were isolated from victim stools analysed between 2003 and 2007 by the same Laboratory. Bacterial samples were identified by FEPPS/LACEN/RS and submitted to antimicrobial susceptibility testing and PCR-Ribotyping. Results indicated that three Shigella (1 S. sonnei and 2 S. flexneri) were isolated from foods and 149 were isolated from fecal stools (71.14 % S. flexneri, 21.48 % S. sonnei, 0.67 % S. dysenteriae, and 6.71 % Shigella sp.). Results also showed an increase on the isolation percentage of S. sonnei from fecal samples, which was zero in 2003 increasing to 43.48 % in 2007. At the same period, the percentage of isolation of S. flexneri decreased from 100 % in 2003 to 47.83 % in 2007. Fecal stool isolates demonstrated high percentages of resistance, mainly for streptomycin (88.59 %), ampicillin (84.56 %) and sulfamethoxazole-trimethoprim (80.53 %). The highest percentage of sensitivity was observed for ciprofloxacin (96.64 %), nalidixic acid (89.26%) and gentamicin (83.22 %). Multiple resistance was observed in 137 isolates (90.19 %). Experiments revealed that 73 resistance patterns were found, and 82.23 % of the isolates showed resistance to at least three drugs. Six patterns grouped more than four isolates (A, B, C, D, E, and F). The most resistant isolates from foods showed only resistance to gentamicin and intermediate resistance to tetracycline and to chloramphenicol. PCR-Ribotyping identified three banding patterns (SH1, SH2, and SH3). The profile SH1 grouped 76.31 % of the isolates (all S. Flexneri) and profile SH2 grouped 23 % of isolates (all S. sonnei). According to the results, various Shigella isolates showed the same PCR-Ribotyping banding patterns and also the same resistance profile, suggesting it is the same strain of Shigella. The results indicate the need for continuous monitoring of resistance of Shigella and that the PCR-Ribotyping could be useful in the investigation of foodborne Shigellosis.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Paula Taquita Serra.pdf: 5828635 bytes, checksum: 30c415dfffb3ecb7f7e2e64439a68ae5 (MD5) Previous issue date: 2013-09-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Introduction: Shigellosis is a bacillary dysentery caused by Shigella, a gramnegative intracellular human pathogen. One of most common animal models to evaluate Shigella’s immune response is mice pulmonary infection due easy manipulation and similar gut responses. At this study, we have hypothesized how clinical strains isolated from Shigellosis patients had differential immune response expression when compared to standards strains (M90T). Our main proposition was analyze four clinical Shigella strains with distinct virulence genes and M90T immune responses at murine invasion after 24 and 48h infection. Methods: Shigella Clinical Strains were selected through presence of specific virulence genes by PCR. Primers related to immune system were designed. Clinical strains and M90T Shigella were submitted to expression at Fluidigm (Bioamark Platform). Results were analyzed in statistical software R. Results: We grouped analyzed mRNA in five gene sets: Pro Inflammatory (CXCL15, IL-1β, IL-6, IFN-β, TNF-α), Anti Inflammatory (TGF-β1, TGF- β2 e TGF-β3), Innate Response (NOD 1, NOD 2, TLR4 e TLR9), Adaptive Response (Th1-like, IFN-γ, IL-17A e IL-17B) and Macrophage (NOS, H2 -Aβ1, H2-Eβ, H2-K1, MHC-like 2). As main results, all clinical strains displayed a moderate mRNA expression in 24h infection which gets higher in 48h, while M90T standard had opposite regulation with lower mRNA rates in 48h infection, suggesting major differences between well characterized standards and clinical strains. Clinical strain #5 did not alter mRNA expression in 24 and 48h at adaptive immune response genes, suggesting low invasion rates and host control at initial steps of infection. Clinical strain #11 demonstrates high macrophage activity by superior expression levels of IFN-γ and NOS. Strains #14 and #27 suggest potential of Th1 protection through high MHC-like II and Th1 mRNA expression when compared to all other strains and standard control. Presence of IL-17 high expression in strain #27 demonstrates a possible relation with Th17 cells. The immunological potential of strain #27 may have relationship with Shigella enterotoxins (shET1A, shET1B, and shET2). Enterotoxins presence was confirmed by PCR and results shows this complete set is absent in all other strains studied. Conclusion: The differences between clinical strains and standards were evident at this study. Clinical strain 27 appears as a great candidate to future studies and may provide new perspectives about differences among invasion and immune response seen in the clinical practice. / Shigelose é uma disenteria bacilar causada pela Shigella, um patógeno Gram negativo e intracelular. Um dos modelos animais mais comuns para avaliar a resposta imune da Shigella é a infecção pulmonar em camundongos devido a fácil manipulação e similaridade com as respostas intestinais. Neste estudo, nós levantamos a hipótese de como cepas clínicas isoladas de pacientes com shigelose possuem expressão de resposta imune diferencial quando comparados com cepas padrões (M90T). Nossa principal proposta foi analisar quatro cepas de Shigella clínicas com diferentes genes de virulência e a cepa padrão M90T quanto as respostas imunes após invasão murina em 24 e 48h. Métodos: Cepas clínicas de Shigella foram selecionadas pela presença de genes de virulência específicos por PCR. Primers relacionados ao sistema imune foram desenvolvidos. As cepas clínicas e a padrão foram submetidas à análise de expressão gênica pelo Fluidigm (Bioamark Platform). Os resultados foram analisados em programa estatístico R. Resultados: Nós agrupamos os mRNA em cinco grupos: Pró Inflamatórios (CXCL15, IL-1β, IL-6, IFN-β, TNF-α), Anti Inflamatórios (TGF-β1, TGF-β2 e TGF-β3), Resposta Inata (NOD 1, NOD 2, TLR4 e TLR9), Resposta adaptativa (Th1-like, IFN- γ, IL-17A e IL-17B) e Macrófago (NOS, H2 -Aβ1, H2-Eβ, H2-K1, MHC-like 2). Como principais resultados, todas as amostras clínicas demonstraram uma expressão mRNA em 24h de infecção que foi gradativamente aumentado após 48h, enquanto a cepa padrão M90T teve a regulação oposta com taxas de mRNA em 48h, sugerindo grandes diferenças entre as respostas a cepas clínicas e a padrões bem caracterizados. A cepa clínica #5 não alterou a expressão de mRNA em 24 e 48h nos genes da resposta adaptativa, sugerindo baixas taxas de invasão e controle do hospedeiro nas etapas iniciais da infecção. A cepa clínica #11 demonstrou alta atividade macrofágica devido a maior expressão de IFN-γ e NOS. A cepa #14 e #27 demonstraram um possível potencial de proteção Th1 devido a alta expressão mRNA para MHC-like II e Th1 quando comparado a outras cepas e o controle positivo. A presença de alta expressão de IL-17 na cepa #27 relação com células Th17. O potencial imunológico da cepa #27 pode ter relação com as enterotoxinas (shET1A, shET1B e shET2). A presença do conjunto completos destas enterotoxinas foi confirmado na cepa #27 por PCR. Conclusão: As diferenças entre cepas clínicas e padrões foram evidentes neste estudo. Cepa clínica 27 parece ser uma ótima candidata para estudos futuros e pode prover novas perspectivas para as diferenças de invasão e resposta imune vista nos hospitais.