Molecular Characterization and Antimicrobial Resistance of Uropathogenic Bacteria Among Elderly Residents of Nursing Care Homes in Accra, Ghana

Resumo Técnico: Caracterização Molecular e Resistência Antimicrobiana de Bactérias Uropatogênicas entre Idosos em Instituições de Longa Permanência em Accra, Gana

Definição do Problema
As infecções do trato urinário (ITU) representam uma carga significativa para a saúde dos idosos, particularmente aqueles que residem em ambientes de cuidados institucionais. Em nações em desenvolvimento como Gana, o fardo da resistência antimicrobiana (RAM) é exacerbado por opções de tratamento limitadas e pelo uso indiscriminado de agentes antimicrobianos. Embora a Escherichia coli seja o principal agente etiológico tanto em ITUs comunitárias quanto nosocomiais, há uma preocupação crescente em relação ao surgimento de uropatógenos multirresistentes (MDR) e de linhagens produtoras de Beta-Lactamase de Espectro Estendido (ESBL). Os métodos microbiológicos convencionais muitas vezes carecem da precisão para diferenciar bactérias fenotipicamente idênticas ou para caracterizar totalmente a diversidade genética e os mecanismos de resistência desses patógenos. Este estudo aborda a necessidade de caracterização molecular de uropatógenos e da avaliação de seus perfis de resistência entre idosos em instituições de longa permanência em Accra, Gana.

Metodologia
O estudo foi realizado entre dezembro de 2022 e dezembro de 2024, envolvendo 118 residentes idosos (com idades entre 55 e 100 anos) de cinco instituições de longa permanência em Accra.

• Coleta de Amostras e Diagnóstico: Amostras de urina de jato médio matinal foram coletadas e analisadas por meio de teste de fita reagente (leucócito esterase e nitrito) e microscopia. A ITU foi confirmada via cultura em placas CLED, MacConkey e Ágar Sangue, com crescimento significativo definido como $\ge 10^5$ UFC/mL.
• Identificação de Patógenos: Os isolados foram identificados através de testes bioquímicos, espectrometria de massa MALDI-TOF e sequenciamento do gene 16S rRNA. As sequências foram alinhadas e árvores filogenéticas foram construídas utilizando o método de máxima verossimilhança (modelo Tamura-Nei) no software MEGA XI.
• Caracterização Molecular:
  • Virulência e Filogenia: Os isolados de E. coli foram rastreados via PCR multiplex para genes de virulência (papE, sfa, sfas, afa, allele II) e agrupamento filogenético (Grupos A, B1, B2, D) via triplex PCR.
  • Detecção de ESBL: Todos os isolados bacterianos foram rastreados para 10 genes específicos de ESBL (blaTEM, blaSHV, blaMA, blaCTX-M-825, blaCTX-M-914, blaCMY-1, blaCMY-2, blaOXA-1, blaOXA-2 e CF) via PCR.
• Teste de Sensibilidade Antimicrobiana (TSA): O método de difusão em disco Kirby-Bauer foi empregado seguendo as diretrizes CLSI de 2023 para testar a resistência contra 10 antibióticos, incluindo carbapenêmicos, cefalosporinas, fluoroquinolonas e aminoglicosídeos.

Resultados Principais

• Prevalência e Distribuição de Patógenos: De 118 amostras, 34 (28,8%) testaram positivo para ITU. Os patógenos predominantes foram bactérias Gram-negativas: E. coli (38,2%), Klebsiella pneumoniae (20,6%), Proteus mirabilis (20,6%) e Enterobacter cloacae (11,8%). Os isolados Gram-positivos incluíram Acinetobacter junii (5,9%) e Bacillus cereus (2,9%).
• Diversidade Genética: O sequenciamento do 16S rRNA revelou graus variados de parentesco genético. Os isolados de E. coli mostraram um agrupamento próximo com as linhagens de referência do NCBI (valores de bootstrap 80–100), embora alguns tenham exibido divergência evolutiva única. P. mirabilis e B. cereus demonstraram alta conservação genética, enquanto os isolados de K. pneumoniae exibiram uma filogenia complexa com comprimentos de ramos mais longos, indicando diversidade intraespecífica e adaptação local.
• Virulência e Filogenia de E. coli: Entre os isolados de E. coli, o gene sfas foi o fator de virulência mais prevalente (40,8%), seguido por sfa (25,9%), papE (18,5%), afa (11,1%) e allele II (3,7%). A análise filogenética posicionou a maioria dos isolados no Grupo B2 (38,4%) e no Grupo D (30,8%), que estão associados à E. coli patogênica extraintestinal (ExPEC).
• Resistência Antimicrobiana: Foram observadas altas taxas de resistência em múltiplas classes.
  • A E. coli apresentou alta resistência à cefepima (84,6%) e azitromicina (76,9%).
  • A K. pneumoniae exibiu 100% de resistência ao imipenem e alta resistência à ertapenem e cefepima (85,7%).
  • P. mirabilis e E. cloacae também demonstraram resistência significativa a carbapenêmicos e cefalosporinas.
  • A. junii e B. cereus mostraram resistência total a diversos antibióticos testados, incluindo ertapenem e cefepima.
• Carregamento de ESBL: Um total de 189 genes de ESBL foi detectado nos isolados. Os genes mais prevalentes foram blaTEM e blaCTX-M-825 (16 detecções cada), seguidos por blaSHV (15) e blaCMY-1 (13). A E. coli abrigava todos os 10 genes de ESBL rastreados, enquanto a K. pneumoniae e a P. mirabilis careciam apenas de blaMA.

Significância e Alegações
Os autores afirmam que este estudo destaca a importância crítica da vigilância molecular rotineira de uropatógenos em ambientes de cuidados domiciliares em Accra. A pesquisa fornece insights críticos sobre a epidemiologia molecular desses patógenos, revelando uma alta prevalência de organismos multirresistentes e diversos mecanismos de resistência, particularmente entre uropatógenos Gram-negativos.

O estudo assevera que os padrões de resistência observados, incluindo a resistência a carbapenêmicos de última instância (imipenem) e a presença generalizada de genes de ESBL, indicam uma incidência alarmante de linhagens altamente resistentes nesta população vulnerável. Os autores concluem que esses achados necessitam urgentemente de dados de vigilância específicos para a população para informar diretrizes de tratamento baseadas em evidências. Eles recomendam a implementação de programas de gestão de antimicrobianos e medidas aprimoradas de prevenção e controle de infecções para melhorar os resultados de saúde para os idosos em instituições de longa permanência. O artigo não propõe novas aplicações experimentais, mas sim um apelo para intervenções políticas e clínicas baseadas nos perfis moleculares e de resistência documentados.