Listeria monocytogenes Um patogénico emergente Tipagem Molecular de Listeria monocytogenes Carla Maia Departamento de Alimentação e Nutrição – Laboratório de Microbiologia 6 de Novembro de 2009 Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge Laboratório de Microbiologia Departamento de Alimentação e Nutrição I. Perspectivas laboratoriais: - A decisão de implementar uma técnica de tipagem molecular para L. monocytogenes A escolha do método de tipagem II. Método de tipagem molecular de L. monocytogenes: - Implementação da técnica Interpretação de resultados I. Perspectivas laboratoriais Consumo de alimentos contaminados com L. monocytogenes Imunocomprometidos Grávidas Listeriose Fetos e recém-nascidos Idosos Laboratório de Microbiologia Actividades na área da Segurança Alimentar Vigilância da contaminação microbiológica dos alimentos prontos a consumir Análise de amostras suspeitas em casos de toxinfecções alimentares Prática do laboratório perante uma suspeita de toxinfecção: Pesquisa de microrganismos tendo em atenção: . tipo de alimento . sintomas apresentados pelos doentes. Queijos de pasta mole, patês, fatiados, saladas Diarreia, febre, cólicas abdominais Para se proceder à investigação de casos e surtos de toxinfecções alimentares é importante isolar os microrganismos: • dos alimentos implicados na toxinfecção e • dos produtos biológicos dos doentes expostos ao alimento implicado. Perante a suspeita de toxinfecção causada por L.monocytogenes: Contagem de L. monocytogenes baseada na sementeira em meio selectivo, com posterior identificação. Pesquisa de L. monocytogenes pelo método imunoenzimático VIDAS e a posterior confirmação da espécie através da caracterização bioquímica (Api Listeria). Para identificar a relação epidemiológica entre os isolados de origem alimentar e clínica não basta conhecer a espécie, é necessário um método de subtipagem que permita a discriminação do microrganismo ao nível da subespécie ou da estirpe. Preocupação do Laboratório de Microbiologia em identificar e implementar uma técnica para caracterizar e relacionar estirpes de L. monocytogenes encontradas nos alimentos com as de origem clínica. Métodos de tipagem de microrganismos permitem a diferenciação entre indivíduos da mesma espécie. • Métodos Fenotípicos: - Serotipagem - Fagotipagem • Métodos de tipagem molecular ou Genotípicos: - RAPD (Random Amplifield Polyphormic DNA ) - PFGE (Pulse Field Gel Electrophoresis ) - AFLP (Amplifield Fragment Length Polymorphism) -… • A escolha do método de tipagem depende dos seguintes factores: • • • • • • • desempenho do método aplicado; capacidade de tipagem das estirpes; poder de discriminação das estirpes; reprodutibilidade; rapidez; facilidade de utilização; objectivo da tipagem. Serotipagem É um dos métodos fenotípicos mais comuns e mais utilizados. É utilizado como uma ferramenta clássica na subtipagem de L.monocytogenes. 13 serovares de L.monocytogenes: Serovares + frequentemente associados a casos de doença 1/2a 1/2b 1/2c 3a 3b 3c 4a 4ab 4b 4c 4d 4e 7 baseados nos antigénios somático (O) e flagelar (H) Serotipagem • Vantagens: Método válido para identificação e diferenciação de estirpes; – Baixo custo e maior facilidade de realização (em relação aos métodos de genotipagem); – Mais reprodutível e discriminante que outros métodos de fenotipagem. – • Inconveniente: • Pode ser considerado pouco discriminatório por predominarem apenas 3 serovares (1/2a, 1/2b, 4 b) • É importante associar outros métodos a fim de obter infomação mais detalhada. Métodos de Tipagem Molecular Baseados nas diferenças existentes nas sequências de DNA de cada organismo. Permitem a diferenciação entre sub-grupos ou estirpes pertencentes à mesma espécie. • De entre as técnicas mais usadas para tipagem molecular de L. monocytogenes encontram-se as técnicas AFLP e PFGE. A escolha do método AFLP 24 horas PFGE 24 – 36 horas Reprodutibilidade Média a elevada Média a elevada Poder discriminatório Moderado a elevado Elevado Capacidade de tipar todas as estirpes Elevada Elevada Custo Médio Médio Tempo envolvido na análise • Método escolhido: AFLP • • • • • Tempo envolvido na análise completa Boa reprodutibilidade Obtenção de informação mais detalhada que por serotipagem Facilidade de implementação da técnica Todos os equipamentos necessários à sua implementação estavam disponíveis no DAN e INSA: • • • • Termociclador Fonte de Alimentação e Tinas de Electroforese Transiluminador para revelação do gel Software bioinformático para análise de resultados II. Tipagem molecular de L. monocytogenes por AFLP AFLP Amplifield Fragment Length Polymorphism ou “polimorfismo de fragmentos de restrição amplificados” Técnica molecular fingerprinting – “impressão digital” do DNA da estirpe Baseada na amplificação de fragmentos de DNA gerados pela digestão com uma enzima de restrição. Vantagem: não é necessária muita quantidade de DNA AFLP-Princípio do método Prévio isolamento da L.monocytogenes e Extracção de DNA puro com kit de extracção 1- Reacção de digestão / ligação 1. Digestão com enzima de restrição EcoRI 5’-G↓AATTC-3’ e 3’-CTTA↓G-5’ - Obtenção do Fragmento de restrição 2. Ligação aos adaptadores 2- Amplificação PCR 1. Desnaturação (abertura da cadeia dupla de DNA) 2. Hibridação (ligação do primer) 3. Extensão (amplificação do DNA) 3- Electroforese em gel de agarose 4- Interpretação do gel de agarose 4- Interpretação do gel de agarose Serovar 1/2b 1500 bp 600 bp 100 bp Marcadores de 100bp 4- Interpretação do gel de agarose • Dendograma 75% 1/2a Referências bibliográficas • • • • • • • • • • • • Aarts, H.J.M.; Hakemulder, L.E; Van Hoef, A.M.A. (1999). Genomic typing of Listeria monocytogenes strains by automated laser fluorescence analysis of amplified fragment length polymorphism fingerprint patterns. International Journal of Food Microbiology, 49, 95–102. Autio, T.; Keto-Timonen, R.; Lundén, J.; Bjorkroth, J.; Korkeala, H. (2003). Characterisation of persistent and sporadic Listeria monocytogenes strains by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and amplified fragment length polymorphism (AFLP). Systematic and Applied Microbiology, 26, 539-545. Chen, Y.; Knabel, S.J. (2008). Strain Typing. In Liu, D. (ed.), Handbook of Listeria monocytogenes. CRC Press, 7, 203-240. Gibson, J. 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