Caracterização de Escherichia coli enteroagregativa entre crianças com diarreia na Amazônia ocidental brasileira

Taborda, Roger Lafontaine Mesquita; Silva, Luiz Antônio da; Orlandi, Patricia Puccinelli; Batista, Flávia Serrano; Rodrigues, Renata Santos; Matos, Najla Benevides

ABSTRACT BACKGROUND:

Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) is one of the main acute and chronic diarrhea causes both in children and adults, mainly in developing countries.

OBJECTIVE:

The aim of the present study is to characterize EAEC strains isolated from faecal samples and to identify genes potentially contributing to virulence, biofilm production and antimicrobial resistance in children admitted to a pediatric hospital in Porto Velho, Rondônia State.

METHODS:

The total of 1,625 E. coli specimens were isolated from 591 children in the age group 6 years or younger who were hospitalized in Cosme and Damião Children Hospital in Porto Velho, between February 2010 and February 2012, with acute gastroenteritis. Colonies suggestive of E. coli were subjected to polymerase chain reaction testing in order to identify the virulence factors. The in vitro adhesion assays using HEp-2 adherence were tests. Biofilm detection through spectrophotometry and antimicrobial susceptibility tests were conducted in the disk diffusion method.

RESULTS:

The mentioned study examined 591 stool samples from children with diarrhea. Diarrheogenic E. coli was found in 27.4% (162/591) of the children. EAEC was the diarreagenic E. coli most frequently associated with diarrhea 52.4% (85/162), which was followed by enteropathogenic E. coli 43.8% (71/162), enterotoxigenic E. coli 2.4% (4/162), and enterohemorrhagic E. coli 1.2% (2/162). The aggR gene was detected in 63.5% (54/85) of EAEC isolates; moreover, statistically significant correlation was observed among typical EAEC (aggR) and aatA (P<0.0001), irp2 (P=0.0357) and shf (P=0.0328). It was recorded that 69% (59/85) of the 85 analyzed EAEC strains were biofilm producers; 73% (43/59) of the biofilm producers carried the aggR gene versus 42.3% (11/26) of non-producers (P=0.0135). In addition, there was association between the aatA gene and biofilm production; 61% (36/59) of the samples presented producer strains, versus 19.2% (5/26) of non-producers (P<0.0004). Antibiotic sensitivity test evidenced that most EAEC were ampicillin 70.6% (60/85), sulfamethoxazole 60% (51/85), tetracycline 44.7% (38/85) and cefotaxime 22.4% (19/85) resistant.

CONCLUSION:

As far as it is known, the present study is pioneer in Northern Brazil to investigate EAEC virulence factors and to show the antimicrobial susceptibility of EAEC strains isolated from children with diarrhea.

RESUMO CONTEXTO:

A Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um dos principais agentes causadores de diarreia aguda e crônica em crianças e adultos, principalmente em países em desenvolvimento.

OBJETIVO:

Caracterizar cepas de EAEC isoladas de amostras fecais e identificar genes que potencialmente contribuem para a virulência, produção de biofilme e resistência antimicrobiana em crianças internadas em um hospital pediátrico em Porto Velho, Rondônia.

MÉTODOS:

Um total de 1.625 cepas de E. coli foram isolados de 591 crianças com gastroenterite aguda na faixa etária de 6 anos que foram internadas no Hospital Infantil Cosme e Damião na cidade de Porto Velho, entre fevereiro de 2010 e fevereiro de 2012. Colônias sugestivas de E. coli foram submetidas a reação em cadeia da polimerase para identificação de fatores de virulência. O ensaio de adesão in vitro foi desenvolvido com célula HEp-2. A detecção de biofilme foi realizada através do teste de espectrofotometria e os testes de susceptibilidade aos antimicrobiana foram realizados através do método de difusão em disco.

RESULTADOS:

A E. coli diarreiogênica foi encontrada em 27,4% (162/591) das crianças e a EAEC foi a E. coli diarreiogênica mais frequentemente associada à diarreia com 52,4% (85/162), seguida pela E. coli enteropatogênica 43,8% (71/162), E. coli enterotoxigênica 2,4% (4/162) e E. coli enterohemorrágica 1,2% (2/162). O gene aggR foi detectado em 63,5% (54/85) dos isolados de EAEC com correlação estatisticamente significante entre esse gene com os genes aatA (P<0,0001), irp2 (P=0,0357) e shf (P=0,0328). Neste estudo 69% (59/85) das cepas de EAEC eram produtoras de biofilme, destas 73% (43/59) possuíam o gene aggR, ao passo que entre as não produtoras 42,3% (11/26) possuíam o gene (P=0,0135). Essa associação também foi observada com o gene aatA, presente em 61% (36/59) das cepas produtoras e em 19,2% (5/26) das não produtoras (P<0,0004). O teste de sensibilidade aos antibimicrobianos evidenciou que a maioria das EAEC eram resistentes a ampicilina 70,6% (60/85), ao sulfametoxazol 60% (51/85), a tetraciclina 44,7% (38/85) e a cefotaxima 22,4% (19/85).

CONCLUSÃO:

Este é o primeiro estudo no Norte do Brasil sobre a investigação dos fatores de virulência de EAEC mostrando a susceptibilidade antimicrobiana de cepas de EAEC isoladas de crianças com diarreia.