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Type: Dissertação
Title: Trichosporon asahii: etiology, epidemiology, virulence factors and tolerance of biocides of clinical isolates
Author: Lima, Yasmim Passos
First Advisor: Dias, Vanessa Cordeiro
Co-Advisor: Silva, Vania Lucia da
Referee Member: Nascimento, Thiago Cesar
Referee Member: Fernandes, Guilherme Côrtes
Resumo: Trichosporon spp. são fungos oportunistas, urease-positivos, não encapsulados, semelhantes a leveduras, amplamente distribuídos no ambiente e cada vez mais isolados em contextos clínicos. Esses fungos podem causar infecções invasivas e disseminadas, com taxas de mortalidade relatadas que variam de 30% a 90%. Dados os desafios no diagnóstico e tratamento das infecções por Trichosporon, é essencial avançar na pesquisa sobre sua diversidade fenotípica, padrões epidemiológicos, fatores de virulência e sensibilidade aos antifúngicos. Este estudo teve como objetivo avaliar as características de virulência de isolados de Trichosporon asahii obtidos do serviço de microbiologia de um laboratório localizado em Juiz de Fora, Minas Gerais, analisando aspectos fisiológicos e clínicos relacionados à infecção. A investigação incluiu resistência aos principais agentes antifúngicos, tolerância a biocidas, formação de biofilme e atividade da bomba de efluxo, bem como a correlação dos resultados laboratoriais com os dados clínicos dos indivíduos afetados. Este estudo descritivo, experimental e transversal analisou 37 isolados clínicos de T. asahii coletados entre 2020 e 2023 de indivíduos hospitalizados e não hospitalizados, independentemente da idade ou sexo. Os isolados foram identificados por meio de métodos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos. Os fatores de virulência avaliados incluíram a produção de coagulase e catalase (testadas com plasma de coelho e peróxido de hidrogênio a 3%, respectivamente), formação de biofilme (usando o teste de aderência com safranina), atividade hemolítica (em ágar sangue de ovelha enriquecido com glicose a 2%) e atividade da bomba de efluxo (usando brometo de etídio). A sensibilidade antifúngica foi determinada pelo método de difusão em disco, e a tolerância a biocidas, incluindo hipoclorito de sódio, peróxido de hidrogênio, cloreto de benzalcônio e álcool etílico, foi avaliada. Dados clínicos, como local da infecção, resultados e tempo de internação, foram obtidos a partir de prontuários médicos eletrônicos. Um total de 37 isolados clínicos de T. asahii foram identificados, com 83,8% (33/37) originários de indivíduos hospitalizados, 81,8% dos quais coletados em unidades de terapia intensiva. A média de tempo de internação foi de 35 dias e a taxa de mortalidade geral foi de 51,6%. Todos os isolados eram sensíveis aos antifúngicos azólicos, mas quatro isolados apresentaram resistência à anfotericina B e todos apresentaram resistência intrínseca à caspofungina, como esperado. Atividade hemolítica e formação de biofilme foram observadas em 75% e 62,5% dos isolados, respectivamente, com frequências mais altas entre os indivíduos que morreram; no entanto, taxas semelhantes nos sobreviventes sugerem que esses fatores por si só não determinam os resultados. Nenhum dos isolados produziu coagulase ou catalase, indicando que essas enzimas provavelmente não desempenham um papel significativo na patogenicidade do T. asahii. Os testes de tolerância a biocidas revelaram as maiores zonas de inibição para hipoclorito de sódio a 2%, sugerindo menor tolerância, enquanto a atividade da bomba de efluxo foi altamente expressa em todos os isolados clínicos. A mortalidade afetou predominantemente homens idosos com comorbidades, como choque, pneumonia e sepse. Essas descobertas ressaltam a importância clínica do T. asahii, especialmente em indivíduos gravemente enfermos e hospitalizados, destacando sua capacidade de expressar múltiplos fatores de virulência, incluindo formação de biofilme, atividade da bomba de efluxo e tolerância a biocidas, que podem contribuir para sua persistência em ambientes de saúde. A presença de resistência antifúngica associada a casos graves reforça a necessidade de detecção precoce, monitoramento da resistência e uma compreensão mais profunda de seus mecanismos patogênicos. O mapeamento de dados clínicos, epidemiológicos e microbiológicos é crucial para melhorar as estratégias de controle de infecções e orientar intervenções terapêuticas mais eficazes e direcionadas.
Abstract: Trichosporon spp. are opportunistic, urease-positive, non-encapsulated yeast-like fungi, widely distributed in the environment, and increasingly isolated in clinical settings. These fungi can cause invasive and disseminated infections with reported mortality rates ranging from 30% to 90%. Given the challenges in diagnosing, and treating Trichosporon infections, advancing research into their phenotypic diversity, epidemiological patterns, virulence factors, and antifungal sensitivity is essential. This study aimed to evaluate the virulence characteristics of Trichosporon asahii isolates obtained from the microbiology service of a laboratory located in Juiz de Fora, Minas Gerais, by analyzing physiological, and clinical aspects related to infection. The investigation included resistance to major antifungal agents, tolerance to biocides, biofilm formation, and efflux pump activity, as well as correlating laboratory findings with clinical data from affected individuals. This descriptive, experimental, and cross-sectional study analyzed 37 clinical isolates of T. asahii collected between 2020 and 2023 from both hospitalized and non-hospitalized individuals, regardless of age or sex. The isolates were identified through morphological, physiological, and biochemical methods. Virulence factors evaluated included coagulase, and catalase production (tested with rabbit plasma, and 3% hydrogen peroxide, respectively), biofilm formation (using the safranin adherence test), hemolytic activity (on sheep blood agar enriched with 2% glucose), and efflux pump activity (using ethidium bromide). Antifungal sensitivity was determined by the disk diffusion method, and tolerance to biocides, including sodium hypochlorite, hydrogen peroxide, benzalkonium chloride, and ethyl alcohol, were assessed. Clinical data, such as infection site, outcomes, and length of hospitalization, were obtained from electronic medical records. A total of 37 clinical isolates of T. asahii were identified, with 83.8% (33/37) originating from hospitalized individuals, 81.8% of which were collected in intensive care units. The average hospital stay was 35 days, and the overall mortality rate was 51.6%. All isolates were sensitive to azole antifungals, but four isolates exhibited resistance to amphotericin B, and all exhibited intrinsic resistance to caspofungin, as expected. Hemolytic activity, and biofilm formation were observed in 75% and 62.5% of isolates, respectively, with higher frequencies among individuals who died; however, similar rates in survivors suggest these factors alone do not determine outcomes. None of the isolates produced coagulase or catalase, indicating these enzymes likely do not play a significant role in T. asahii pathogenicity. Biocide tolerance testing revealed the largest inhibition zones for 2% sodium hypochlorite, suggesting lower tolerance, while efflux pump activity was highly expressed across all clinical isolates. Mortality predominantly affected elderly males with comorbidities such as shock, pneumonia, and sepsis. These findings underscore the clinical importance of T. asahii, especially in critically ill and hospitalized individuals, highlighting its ability to express multiple virulence factors, including biofilm formation, efflux pump activity, and tolerance to biocides that may contribute to its persistence in healthcare environments. The presence of antifungal resistance associated with severe cases reinforces the need for early detection, resistance monitoring, and a deeper understanding of its pathogenic mechanisms. Mapping clinical, epidemiological, and microbiological data is crucial for improving infection control strategies and guiding more effective, and targeted therapeutic interventions.
Keywords: Trichosporon asahii
Resistência aos antifúngicos
Fatores de virulência
Bombas de efluxo
Tolerância aos biocidas
Isolados clínicos
Infecções fúngicas invasivas
Antifungal resistance
Virulence factors
Efflux pumps
Biocide tolerance
Clinical isolates
Invasive fungal infections
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia
Access Type: Acesso Embargado
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19723
Issue Date: 5-Sep-2025
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Biológicas - Imunologia e Doenças Infecto - Parasitárias/Genética e Biotecnologia (Dissertações)



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