Molecular identification of burkholderia cepacia complex and species distribution among cystic fibrosis patients seen at the reference center in southern Brazil

Abstract

Background: Burkholderia cepacia complex (Bcc) infections in cystic fibrosis (CF) patients are associated with decline in lung function and reduced survival. The potential transmissibility of Bcc among CF patients has been reported, indicating that strict segregation of CF patients with Bcc is crucial. Aims: To standardize the PCR-RFLP (polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism) assay in order to identify Bcc species and to establish the prevalence of Bcc species and their susceptibility profile among CF patients seen at the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Methods: The classification of the clinical isolates recovered from respiratory tract specimens of CF patients as Bcc was achieved using the API-20NE® phenotypic commercial system. The identification of the Bcc species was performed using PCR-RFLP. The antimicrobial disc diffusion susceptibility testing was performed according to the CLSI (2006). Results: API-20NE® was able to identify Bcc isolates (244 specimens), such as B. cepacia, indicating that it was not able to distinguish among the Bcc species. The PCR-RFLP molecular method discriminated the eight reference Bcc species, thus validating the method for clinical isolates. Bcc prevalence determined by PCR-RFLP was 10.6% (26/244). The molecular analysis identified B. cenocepacia in 53.8% (14/26) of infected patients, B. multivorans in 15.4% (4/26), and B. vietnamiensis and B. ambifaria in 7.7% (2/26). The antibiotic resistance profile was variable among Bcc species. Conclusions: The PCR-RFLP method was validated for the identification of Bcc species. B. cenocepacia proved to be the most prevalent species among the CF patients seen at the HCPA.

Introdução: Infecções por bactérias do complexo Burkholderia cepacia (CBC) em pacientes com fibrose cística (FC) estão associadas a declínio da função pulmonar e diminuição da sobrevida. O potencial de transmissibilidade de CBC entre pacientes com FC é uma realidade, tornando-se importante a estrita segregação dos pacientes infectados. Objetivos: Padronizar a técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase seguida de clivagem com enzimas de restrição) para diferenciação das espécies de CBC e estabelecer a prevalência dessas espécies e seus perfis de sensibilidade em pacientes com FC atendidos no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Métodos: A identificação dos isolados clínicos do trato respiratório de pacientes com FC como CBC foi feita pelo sistema de identificação fenotípica comercial API-20NE®. A diferenciação das espécies de CBC foi realizada por PCR-RFLP, e o teste de suscetibilidade aos antimicrobianos por disco-difusão foi realizado de acordo com o CLSI (2006). Resultados: O sistema API-20NE® identificou todos os isolados do CBC (244 amostras) como B. cepacia, indicando claramente que não distingue as espécies do complexo. O método molecular de PCR-RFLP discriminou as oito espécies de referência de CBC, validando o método para isolados clínicos. A prevalência de CBC por PCR-RFLP foi de 10,6% (26/244). A análise molecular apontou B. cenocepacia colonizando em 53,8% (14/26) dos pacientes infectados, B. multivorans em 15,4% (4/26) e B. vietnamiensis e B. ambifaria em 7,7% (2/26). O perfil de resistência entre as espécies de CBC para os antibióticos testados foi variado. Conclusão: Foi validada a aplicação do método molecular PCR-RFLP para identificar espécies de CBC, e B. cenocepacia foi a espécie mais prevalente entre os pacientes fibrocísticos atendidos no HCPA.