Epidemiologia e diagnóstico de Epidemiologia e diagnóstico de VibrioVibrio sp. e sp. e ShigellaShigella sp. sp.

Dalia dos Prazeres RodriguesLaboratório de Enterobactérias

Laboratório de Referência Nacional de Cólera e outras Enteroinfecções Bacterianas

Instituto Oswaldo Cruz - FIOCRUZ

Vibrio Vibrio spsp..

Família Vibrionaceae

GeraisGerais::

Bastonetes Gram negativos Bastonetes Gram negativos Fermentação da glicoseFermentação da glicose Redução de nitrato a nitritoRedução de nitrato a nitrito Produção de citocromo oxidadeProdução de citocromo oxidade

EcológicasEcológicas::

Habitat: ambiente aquático

Produção e quitinase Temperatura: 17-35°C

Salinidade: 0.5 a 3.5 %

Taxonomia

RevisãoRevisão: : constanteconstante Uso de métodos molecularesUso de métodos moleculares

Número de espécies: >75 (?)Número de espécies: >75 (?)

Espécies Patogênicas Espécies Patogênicas

Patogenia Patogenia AnimalAnimal: 14 espécies: 14 espécies

Peixes, moluscos, crustáceos, cnidários Peixes, moluscos, crustáceos, cnidários

e coraise corais

Patogenia Patogenia HumanaHumana: 12 espécies: 12 espécies

CaracterísticasCaracterísticas

Áreas poluídas

Gastrentérica Infecções cutâneas

Infecções ouvido

Septicemia primária

Septicemia secundária

V. cholerae O1      +++ +

V. cholerae não O1 +++ ++ + + +

V. mimicus ++ ++ +

V. fluvialis        ++

V. parahaemolyticus +++ + + +

V. alginolyticus  (+) ++ ++ +

V. cincinnatiensis  +

V. hollisae ++ +

V. vulnificus + ++ ++ ++

V. furnissii (+)

V. damsela ++

V. metschnikovii (+) (+)

V. carchariae +

Espécies patogênicas para o homem

+++: freqüente; ++: menos freqüente (6-100 casos); +: menos freqüente (1-5 casos); (+) : não esclarecida

Sintomas % ocorrência

Diarréia aquosa 98

Cólicas abdominais

82

Náuseas 71

Vômitos 52

Cefaléia 42

Febre 27

Calafrios 24Infecções de ferimentos: podendo resultar em fascite necrotizanteSepticemia fatal: pacientes imunocomprometidos (rara)

Vibrio parahaemolyticus: Vibrio parahaemolyticus: características clínicas

Gastrentérica: período médio de incubação: 15h (4-96h)Auto-limitada: média de 3 dias em imunocomprometidos

Vibrio parahaemolyticus: Vibrio parahaemolyticus: fatores de fatores de virulênciavirulência

Associado a produção de TDH (Hemolisina Termoestável);Associado a produção de TDH (Hemolisina Termoestável);

Composição protéica, resistente ao calor (100ºC/30 min.);Composição protéica, resistente ao calor (100ºC/30 min.);

Atuação de TDH: epitélio intestinal formação de poros (equilíbrio Atuação de TDH: epitélio intestinal formação de poros (equilíbrio iônico);iônico);

Quadro clínico: diarréia secretória;Quadro clínico: diarréia secretória;

Isolados clínicos: hemólise em Agar Wagatsuma (Kanagawa);Isolados clínicos: hemólise em Agar Wagatsuma (Kanagawa);

caracterização do gene caracterização do gene tdh:tdh:

Na década de 1980: gastrenterite - cepas Kanagawa e Na década de 1980: gastrenterite - cepas Kanagawa e tdh tdh negativo;negativo;

Caracterização de hemolisina TRH: 69% similaridade com TDH; Caracterização de hemolisina TRH: 69% similaridade com TDH;

Amostras virulentas Amostras virulentas V.parahaemolyticusV.parahaemolyticus:: TDH ou TRH ou ambos. TDH ou TRH ou ambos.

Operon VpOperon VptoxRStoxRS: regula a produção dos genes : regula a produção dos genes tdhtdh e e trhtrh..

Vibrio parahaemolyticus: Vibrio parahaemolyticus: ocorrênciaocorrência

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

Genoma: identificação do sistema de secreção tipo III (T3SS):responsável por Genoma: identificação do sistema de secreção tipo III (T3SS):responsável por acúmulo de fluido intestinal de amostras ambientais e clínicas (acúmulo de fluido intestinal de amostras ambientais e clínicas (C+G indica indica ancestral na espécie); ancestral na espécie);

Ilha de Patogenicidade: T3SS/Tdh-1/Tdh-2/fator necrotizante citotóxico/ Ilha de Patogenicidade: T3SS/Tdh-1/Tdh-2/fator necrotizante citotóxico/ exoenzima T/ 5 transpotases, semelhante as IP de exoenzima T/ 5 transpotases, semelhante as IP de E.coli, S.entericaE.coli, S.enterica e e V.choleraeV.cholerae; (VPaI-7);; (VPaI-7);

Região não encontrada em cepas virulentas isoladas antes de 1995: Região não encontrada em cepas virulentas isoladas antes de 1995:

indica que não é essencial mais aumenta a virulência quando presente;indica que não é essencial mais aumenta a virulência quando presente;

O gene O gene tdhtdh possui cinco tipos de seqüências ( possui cinco tipos de seqüências (tdh1tdh1 a a tdh5tdh5) entretanto ) entretanto tdh2tdh2 é é que possui elevado nível de transcrição;que possui elevado nível de transcrição;

Cepas que não contem Cepas que não contem tdh tdh ou deleção de ou deleção de tdh tdh apresentam toxicidade em apresentam toxicidade em cultura de células;cultura de células;

Totalidade de fatores envolvidos na patogênese permanece desconhecido.Totalidade de fatores envolvidos na patogênese permanece desconhecido.

Vibrio parahaemolyticus: Vibrio parahaemolyticus: fatores de fatores de virulênciavirulência

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:K6 em 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.

O3:K6 strains that were tdh positive were shown to demonstrate an enhanced ability to swarm over agar surface plates, and the presence of magnesium appeared to further stimulate swarming (105). There were, however, no significant differences between survival rates under the same environmental stresses, such as extreme temperatures, low pH, and high salinity, for O3:K6 and non-O3:K6 strains of V. parahaemolyticus (69, 101). The V. parahaemolyticus phage f237 is similar to the CTX filamentous phage of V. cholerae O1 (94), but instead of the ctxAB genes, f237 has ORF8, and therefore it was thought that ORF8 may play a significant role (like the profound role that cholera toxin has in the disease cholera) in increasing the virulence of O3:K6 isolates.

Distribuição mundial de O3:K6 e sorotipos relacionados

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

Vibrio sp. : espécies isoladas de diferentes fontes no Brasil

Espécies 2001 2002 2003 2004HU AL HU AL HU AL HU AL

V.cholerae não O1 não O139

- - 14 - 2 - 3 7

V.paraemolyticus 8 - 5 - 1 - - 13

V.alginolyticus 6 - - - - - - -

V.vulnificus 2 - - - - - 1 -

*Janeiro a Julho/2008

Espécies 2005 2006 2007 2008

HU AL AN ABHU AL AN AB HU AL AN AB H

U

AL AN AB

V.cholerae não O1não O139

2 - 5 208 1 - 10 72 - - - - 1 1 - 8

V.paraemolyticus - - 7 56 1 - 19 3 - - - - - 11 12 -

V.alginolyticus - - 15 44 - - 26 10 - 17 5 - - 10 5 -

V.vulnificus - - 5 3 - - 1 - 1 - - - - - -

Ano SorotipoPCR- multiplex

Kanagawa

Urease

tdh* trh** tlh***

2001

O4:KNT - - + - -

O3:KNT + - + + -

O6:K18 - - + - -

2002

O3:KNT + - + + -

O3:KNT - - + - -

O3: K6 + - + + -

O3:K6 - - + - -

2003 O2:K3 - - + - -

2006 O6:K18 + + + + +

Características feno e genotípicas V. parahaemolyticus (BRASIL)

Características feno e genotípicas V. parahaemolyticus (BRASIL)

Teste de Kanagawa

Multiplex-PCR para a caracterização dos genes tlh,tdh e trh de V.parahaemolyticus

tdh: 270 pb , trh: 500 pb; tlh: 450 pb

Theophilo, G.N.D., Amorim, Theophilo, G.N.D., Amorim, S.D., Rodrigues, D.P. 2008S.D., Rodrigues, D.P. 2008

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

Vibrio sp. em infecções cutâneas

Distribuição de Vibrio sp em moluscos

Regiãodigestiva

Branquias

Musculo adutor

Manto

Hemolinfa

Espécies mais freqüentesEspécies mais freqüentes: : V.vulnificus, V.cholerae não O1, V.damsela, V.alginolyticus

InfecçõesInfecções cutâneascutâneas: : Ferimentos:Ferimentos: pré-existentes compré-existentes com exposiçãoexposição à água. à água. Ferimentos: por manipulação de pescado;Ferimentos: por manipulação de pescado; Septicemia x População de risco:

Infecções das vias hepato-biliares;Infecções das vias hepato-biliares;

Infecções crônicas (nível de Fe sérico elevado);Infecções crônicas (nível de Fe sérico elevado);

Pacientes imunodeprimidos;Pacientes imunodeprimidos;

Infecções cutâneas

Infecções cutâneas

Infecções cutâneas

O CDC reportou 134 casos/2005, aumento de O CDC reportou 134 casos/2005, aumento de 51 % nos últimos cinco anos.  51 % nos últimos cinco anos. 

EUA estima 1.900 infecções cutâneas/ano.EUA estima 1.900 infecções cutâneas/ano. Entre1997 e 2003 foram notificados 813 Entre1997 e 2003 foram notificados 813

casos, 77 mortes ou 9.6 vitimas/ano;casos, 77 mortes ou 9.6 vitimas/ano; National Geographic reportou seis mortes por National Geographic reportou seis mortes por

ataque de tubarão;ataque de tubarão; Mortalidade: infecções por Mortalidade: infecções por VibrioVibrio é maior é maior

que por ataques de tubarão.que por ataques de tubarão.

Vibrio sp. : espécies isoladas de amostras clínicas e de alimentos no Brasil

Espécies 2001 2002 2003 2004HU AL HU AL HU AL HU AL

V.cholerae não O1 não O139

- - 14 - 2 - 3 7

V.paraemolyticus 8 - 5 - 1 - - 13

V.Alginolyticus 6 - - - - - - -

V.vulnificus 2 - - - - - 1 -

V.fluvialis - - - - - - - -

*Janeiro a Julho/2008

Espécies 2005 2006 2007 2008

HU AL AN AB HU AL AN AB HU AL AN AB HU AL AN AB

V.cholerae não O1não O139

2 5 208 1 10 72 1 1 8

V.paraemolyticus - 7 56 1 19 3 11 12

V.alginolyticus 15 44 26 10 17 5 10 5

V.vulnificus 5 3 1 1 1

Características de espécies de Vibrio em diferentes meios de cultivo (isolamento)

Agar TCBS

Agar Sangue

KIA LIA

Características de espécies de Vibrio em diferentes meios de cultivo (identificação)

1- controle negativo; 2- arginina dehidrolase positiva;3- lisina descarboxilase negativa;4- ornitina descarboxilase positiva

4321

Halofilismo

TSI LIA MIO

Agar uréia Christensen

Soroaglutinação

Shigella sp.

Gram negativo, aeróbio facultativo, imóvelGram negativo, aeróbio facultativo, imóvel Fermenta glicose s/ gás – (exceção em Fermenta glicose s/ gás – (exceção em S.flexneriS.flexneri);); Acapsulados (exceção: alguns sorotipos Acapsulados (exceção: alguns sorotipos S.flexneriS.flexneri e e S.boydiiS.boydii))

Classificação: sorogrupos ou espécies S.dysenteriaeS.dysenteriae (grupo A) 13 sorotipos (grupo A) 13 sorotipos S.flexneriS.flexneri (grupo B) 8 sorotipos (grupo B) 8 sorotipos S.boydiiS.boydii (grupo C) 18 sorotipos (grupo C) 18 sorotipos S.sonneiS.sonnei (grupo D) 1 sorotipo/2 variantes (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;

CaracterísticasCaracterísticas

Sintomas: diarréia, febre e cólicas Sintomas: diarréia, febre e cólicas

abdominais; abdominais;

Caracteristicas menos freqüentes: cefaléia, náuseas Gravidade depende: paciente, sorogrupo eGravidade depende: paciente, sorogrupo e

número de células número de células (>S.dysenteriae <S.sonnei); Quadro autolimitado à morteQuadro autolimitado à morte Incidência elevada em pacientes HIV+ Incidência elevada em pacientes HIV+

Período de incubación: (1-5 dias) Dose infectante: ≤100 bacterias População de risco: crianças e idosos

Características clínicasCaracterísticas clínicas

Características clínicas em 8 surtos de shigelose

SintomasSintomas II IIII IIIIII IVIV VV VIVI VIIVII VIIIVIII

DiarréiaDiarréia 100100 9898 9191 9292 100100 9898 100100 9191

SangueSangue 66 66 1111 99 2323 66 55 2424

MucoMuco -- 1919 1919 -- -- 1919 -- --

TenesmoTenesmo -- 3131 5454 11 -- 3131 -- 5454

FebreFebre 5353 4747 5757 7878 9595 44 2727 7676

NáuseaNáusea 4141 5959 4747 5656 -- 5959 3535 5757

VômitoVômito 3333 2727 2121 5353 4949 2727 1313 4848

Aspectos de relevância: 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

Ocorrência mundial de Shigella sp.

Shigella sp.:características laboratoriais

Distribuição de Shigella sp no Brasil (1997-2000)

4132000

Centro Oeste

20860131332

93511999

192171998122101997

TOTAL

10642000

107121999

228311199813581997

Sudeste

882000

2011181999

24231919981541011997

Nordeste

8262000

91261999

154111998103251997

Norte

TOTALS.sonneiS.boydiiS.flexneriS.dysenteriae

Distribuição de Shigella sp.

ESPÉCIEANO

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008*

S. dysenteriae 1 - - - - - - -

S. flexneri 36 38 11 29 20 23 54 34

S. boydii - 2 - - 1 - 1

S. sonnei 37 26 25 13 21 23 37 29

Sorotipos de Shigella flexneri

SOROTIPOANO

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008*1a - - - - 3 - 5 11b 12 6 1 1 - 2 6 22a 2 28 4 10 12 12 29 262b - - - 10 2 1 12 43a 1 - 1 1 2 4 - -3b - - - - - 1 1 -4a - - 1 - - 1 - 14c 1 4 2 - - - 1 -5 - - - - 1 - - -6 - - 1 - - 2 - -I - - - 6 - - - -II - - - 1 - - - -

Patogenicidade 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.

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)

Patogenicidade Patogenicidade