Fusariose : aspectos epidemiológicos, diversidade genética e perfil de susceptibilidade

Abstract

Introdução: Fusariose é uma micose causada por um fungo filamentoso hialino cosmopolita que acomete pacientes imunocompetentes e imunodeprimidos, principalmente com neoplasias hematológicas. Atualmente existe uma preocupação em estabelecer epidemiologia dessa doença, assim como a diversidade molecular das espécies de Fusarium e do seu perfil de susceptibilidade. Objetivo: Caracterizar os aspectos epidemiológicos, da diversidade genética e do perfil de susceptibilidade do gênero Fusarium nas três diferentes formas clínicas de fusariose: onicomicose, ceratite, e fusariose invasiva. Métodos: Foi realizado um estudo observacional, prospectivo e retrospectivo, em três diferentes formas clínicas de fusariose. Os dados epidemiológicos foram coletados a partir dos prontuários dos pacientes, e registrados em planilhas do Excel. A análise estatística dos dados quantitativos foi realizada pelo software SPSS Statistics, assim como os dados qualitativos da análise descritiva. A identificação fenotípica foi realizada pelo método clássico e a identificação molecular foi realizada através do sequenciamento dos genes: espaçador transcrito interno (ITS) do DNA ribossomal, do fator de elongação 1-alfa (EF1-α) e da subunidade II do RNA polimerase (RPB2). O teste de sensibilidade foi realizado com antifúngicos anfotericina-B, natamicina, terbinafina, fluconazol, itraconazol, voriconazol pelo método de microdiluição em caldo, conforme o protocolo Clinical & Laboratory Standards Institute (CLSI) M38-A2. A relação filogenética e a identificação das espécies de Fusarium foram definidas principalmente pelo software MEGA 7.0 e pelo sistema Multilocus Sequence Typing (MLST). Resultados: O perfil dos pacientes variou nas três diferentes formas clínicas de fusariose, predominando o sexo feminino nos casos de onicomicose, masculino nos casos de ceratite, e de maneira igualitária nos casos de fusariose invasiva. A faixa etária também variou predominando a população adulta nas micoses localizadas, ceratite e onicomicose (22-74 anos), enquanto na fusariose invasiva ocorreu uma variação maior na faixa etária (2-73 anos). Na fusariose invasiva foi observada uma taxa de mortalidade de 40,7% e foram acometidos principalmente os pacientes com leucemia aguda (51,85%). Nesses pacientes, predominaram os isolados coletados de amostras do trato respiratório (40,7%), do tecido cutâneo (29%) e do sangue (19%). As espécies dos complexos Fusarium solani (FSSC) e F. oxysporum (FOSC) predominaram nas três formas clínicas de fusarioses, enquanto que, particularmente na ceratite, foram identificadas espécies do complexo do F. chlamydosporum e do complexo F. fujikuroi. A espécie mais prevalente foi F. solani nos isolados dos pacientes com ceratite e fusariose invasiva, enquanto na onicomicose foi F. keratoplasticum. A variabilidade observada no perfil de susceptibilidade do F. solani para anfotericina-B (AMB; 1-16 μg/ml) foi semelhante nas três formas clínicas das fusarioses. Os isolados de onicomicose e de ceratite foram menos sensíveis ao voriconazol (VRC) que os isolados de fusariose invasiva. A maioria dos isolados das três formas clínicas apresentou resistência in vitro para fluconazol e itraconazol. Na ceratite, os isolados apresentaram um excelente perfil de sensibilidade para natamicina, sendo que na fusariose invasiva, AMB e VRC apresentaram os menores valores de concentração inibitória mínima no teste de susceptibilidade in vitro. Conclusão: A fusariose invasiva acometeu pacientes imunodeprimidos, principalmente com leucemia aguda, apresentando uma incidência de 14,8 em leucemia linfoide aguda e 13,1 casos em leucemia mieloide em cada 1.000 pacientes no período de 2008-2017. Também foi descoberta uma nova espécie de Fusarium agente de rinossinusite, nomeada de F. riograndense. As fusarioses localizadas ocorreram principalmente em pacientes imunocompetentes, apresentando uma maior variabilidade dos complexos de Fusarium nos casos de ceratite e uma incidência de 57.47 casos por 1.000 casos diagnosticados com úlcera córnea no período de 2008-2017. Outro achado raro foi à descrição da espécie Lasiodiplodia theobromae agente de Ceratite e Neocosmospora rubicola agente de onicomicose (Primeiro caso). As técnicas moleculares além de aprimorarem o diagnóstico das fusarioses podem possibilitar a descoberta de novas espécies ou a descrição de casos raros de infeção, contribuindo para epidemiologia e consequentemente no planejamento dos recursos financeiros para atender a real necessidade tanto de tratamento quanto de prevenção. Sendo fundamental alinhar a técnica do perfil de susceptibilidade, a fim de evitar mecanismos de seleção e de resistência dentro das espécies de fungos e ainda direcionar o tratamento mais adequado, e dessa forma contribuir economicamente com os escassos recursos destinados aos serviços de saúde.

Introduction: Fusariosis is a mycosis caused by a cosmopolitan hyaline filamentous fungus that affects immunocompetent and immunosuppressed patients, mainly with haematological malignancies. Currently, there is a concern to establish the epidemiology of this disease, as well as the molecular diversity of Fusarium species and their susceptibility profile. Objective: To characterize the epidemiological aspects, genetic diversity and susceptibility profile of the genus Fusarium in the three different clinical forms of fusariosis: onychomycosis, keratitis, and invasive fusariosis. Methods: An observational, prospective and retrospective study was conducted in three different types of fusariosis. Epidemiological data were collected from medical records and recorded in Excel spreadsheets. Statistical analysis of the quantitative data was performed by the SPSS Statistics software, as well as the qualitative data of the descriptive analysis. The phenotypic identification was performed by the classical method and the molecular method was performed by sequencing the genes: internal transcribed spacer (ITS) of ribosomal DNA, translation elongation factor 1α (EF1-α) and a portion of the RNA polymerase II subunit (RPB2). The antifungal sensitivity test was performed by the broth microdilution method, according to the Clinical & Laboratory Standards Institute (CLSI) protocol M38-A2. The phylogenetic relationship and the identification of Fusarium species were defined mainly by the MEGA 7.0 software and by the Multilocus Sequence Typing (MLST) system. Results: The profile of the patients varied in the three different clinical forms of fusariosis, predominantly females in cases of onychomycosis, male in cases of keratitis, and equally in cases of invasive fusariosis (IF). The age range also varied, with the adult population predominating in the localized mycoses, keratitis and onychomycosis (22-74 years), whereas in the case of invasive fusariose there was a greater variation in the age group (2-73 years). In invasive fusariosis, a mortality rate of 40.7% was observed and the patients with acute leukemia (51.85%) were affected. In these patients, the isolates collected from samples of the respiratory tract (40.7%), cutaneous tissue (29%) and blood (19%) predominated. Fusarium solani species complex (FSSC) and F. oxysporum species complex (FOSC) predominated in the three clinical forms of fusariosis, while in the keratitis, species of the F. chlamydosporum complex and F. fujikuroi complex were identified. The most prevalent species was F. solani in the isolates of patients with keratitis and invasive fusariosis, while in onychomycosis it was F. keratoplasticum. The susceptibility profile of F. solani to amphotericin-B (AMB: 1-16 μg/ml) was similar in the three clinical forms of fusariosis. Isolates of onychomycosis and keratitis were less sensitive to voriconazole (VRC) than invasive fusariosis isolates. Most isolates from the three clinical forms showed in vitro resistance to fluconazole and itraconazole. In the keratitis, the isolates showed an excellent sensitivity profile for natamycin, and in the invasive fusariosis, AMB and VRC had the lowest values of minimum inhibitory concentration in the in vitro susceptibility test. Conclusion: Invasive fusariosis affected immunosuppressed patients, mainly with acute leukemia, with an incidence of 14.8 in acute lymphocytic leukemia and 13.1 cases in myeloid leukemia in every 1,000 patients in the period 2008-2017. Also discovered was a new species of Fusarium agent of rhinosinusitis, named F. riograndense. Localized fusariosis occurred mainly in immunocompetent patients, presenting a greater variability of Fusarium complexes in cases of keratitis and an incidence of 57.47 cases per 1,000 cases diagnosed with corneal ulcer in the period 2008-2017. Another rare finding was the description of the species Lasiodiplodia theobromae agent of Ceratite and Neocosmospora rubicola agent of onychomycosis (First case). Molecular techniques besides improving the diagnosis of fusarioses may allow the discovery of new species or the description of rare cases of infection, contributing to epidemiology and consequently in the planning of financial resources to meet the real need for both treatment and prevention. It is fundamental to align the technique of the susceptibility profile, in order to avoid selection and resistance mechanisms within fungi species and also to direct the most appropriate treatment, thus contributing economically with the scarce resources destined to health services.