Published May 25, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Genomic epidemiology of Staphylococcus aureus isolated from bloodstream infections in South America during 2019 supports regional surveillance

Creators

  • 1. University of Buenos Aires
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud
  • 4. Norwich Research Park
  • 5. University of Oxford
  • 6. Hospital de Clínicas "José de San Martín"
  • 7. Hospital Alemán
  • 8. Hospital Privado
  • 9. Polytechnic University of Bari
  • 10. National University of Misiones
  • 11. Adventist University of Plata
  • 12. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad
  • 13. World Health Organization Regional Office for the Americas
  • 14. Universidade Federal Fluminense
  • 15. Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • 16. Universidade de São Paulo
  • 17. Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social
  • 18. Universidad Nacional de Asunción
  • 19. Ministerio de Salud Pública
  • 20. Universidad de la República

Description

Staphylococcus aureus remains one of the leading causes of infections worldwide and a common cause of bacteraemia. However, studies documenting the epidemiology of S. aureus in South America using genomics are scarce. We hereby report on the largest genomic epidemiology study to date of both methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and methicillin-susceptible S. aureus (MSSA) in South America, conducted by the StaphNET-SA network. We characterised 404 genomes recovered from a prospective observational study of S. aureus bacteraemia in 58 hospitals from Argentina, Bolivia, Brazil, Paraguay and Uruguay between April and October 2019. We show that a minority of S. aureus isolates are phenotypically multi-drug resistant (5.2%), but more than a quarter are resistant to macrolide-lincosamide-streptogramin B (MLSb). MSSA were more genetically diverse than MRSA. Lower rates of associated antimicrobial resistance in community-associated(CA)-MRSA versus hospital-associated (HA)-MRSA were found in association with three S. aureus genotypes dominating the MRSA population: CC30-MRSA-IVc-t019-lukS/F-PV+, CC5-MRSA-IV-t002-lukS/F-PV- and CC8-MRSA-IVc-t008-lukS/F-PV+-COMER+. These are historically from a CA origin, carry on average fewer antimicrobial resistance determinants, and often lack key virulence genes. Surprisingly, CC398-MSSA-t1451-lukS/F-PV- related to the CC398 human-associated lineage is widely disseminated throughout the region, and is described here for the first time as the most prevalent MSSA lineage in South America. Moreover, CC398 strains carrying ermT (largely responsible for the MLSb resistance rates of MSSA strains: inducible iMLSb phenotype) and sh_fabI (related to triclosan resistance) were recovered from both CA and HA origin. The frequency of MRSA and MSSA lineages differed between countries but the most prevalent S. aureus genotypes are high-risk clones widely distributed in the South American region without a clear country-specific phylogeographical structure. Therefore, our findings underline the need for continuous genomic surveillance by regional networks such as StaphNET-SA. This article contains data hosted by Microreact.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تظل المكورات العنقودية الذهبية واحدة من الأسباب الرئيسية للعدوى في جميع أنحاء العالم وسببًا شائعًا لجرثومة الدم. ومع ذلك، فإن الدراسات التي توثق وبائيات S. aureus في أمريكا الجنوبية باستخدام علم الجينوم نادرة. نقدم هنا تقريرًا عن أكبر دراسة وبائية جينية حتى الآن لكل من S. aureus المقاوم للميثيسيلين (MRSA) و S. aureus الحساس للميثيسيلين (MSSA) في أمريكا الجنوبية، والتي أجرتها شبكة StaphNET - SA. قمنا بتوصيف 404 جينوم تم استردادها من دراسة رصدية مستقبلية لبكتيريا S. aureus في 58 مستشفى من الأرجنتين وبوليفيا والبرازيل وباراغواي وأوروغواي بين أبريل وأكتوبر 2019. نظهر أن أقلية من مستخلصات S. aureus مقاومة ظاهريًا للأدوية المتعددة (5.2 ٪)، ولكن أكثر من ربعها مقاوم لماكروليد لينكوساميد ستربتوجرامين ب (MLSb). كانت MSSA أكثر تنوعًا وراثيًا من MRSA. تم العثور على معدلات أقل من مقاومة مضادات الميكروبات المرتبطة في المجتمع المرتبط (CA) - MRSA مقابل المستشفى المرتبط (HA) - MRSA بالاقتران مع ثلاثة أنماط جينية S. aureus تهيمن على سكان MRSA: CC30 - MRSA - IVc - t019 - lukS/F - PV +، CC5 - MRSA - IV - t002 - lukS/F - PV - و CC8 - MRSA - IVc - t008 - lukS/F - PV + - COMER +. هذه تاريخيًا من أصل CA، وتحمل في المتوسط عددًا أقل من محددات مقاومة مضادات الميكروبات، وغالبًا ما تفتقر إلى جينات الفوعة الرئيسية. من المثير للدهشة أن CC398 - MSSA - t1451 - lukS/F - PV - المتعلقة بالنسب المرتبط بالإنسان CC398 منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء المنطقة، ويتم وصفها هنا لأول مرة بأنها أكثر سلالات MSSA انتشارًا في أمريكا الجنوبية. علاوة على ذلك، تم استرداد سلالات CC398 التي تحمل ERMT (المسؤولة إلى حد كبير عن معدلات مقاومة MLSb لسلالات MSSA: النمط الظاهري iMLSb المستحث) و sh_fabI (المتعلقة بمقاومة التريكلوسان) من أصل CA و HA. اختلف تواتر سلالات MRSA و MSSA بين البلدان، لكن الأنماط الجينية الأكثر انتشارًا في S. aureus هي مستنسخات عالية الخطورة موزعة على نطاق واسع في منطقة أمريكا الجنوبية دون بنية جغرافية نباتية واضحة خاصة بكل بلد. لذلك، تؤكد النتائج التي توصلنا إليها على الحاجة إلى المراقبة الجينية المستمرة من قبل الشبكات الإقليمية مثل StaphNET - SA. تحتوي هذه المقالة على بيانات مستضافة بواسطة Microreact.

Translated Description (French)

Staphylococcus aureus reste l'une des principales causes d'infections dans le monde et une cause fréquente de bactériémie. Cependant, les études documentant l'épidémiologie de S. aureus en Amérique du Sud à l'aide de la génomique sont rares. Nous rapportons par la présente la plus grande étude d'épidémiologie génomique à ce jour de S. aureus résistant à la méthicilline (SARM) et de S. aureus sensible à la méthicilline (MSSA) en Amérique du Sud, menée par le réseau StaphNET-SA. Nous avons caractérisé 404 génomes récupérés à partir d'une étude observationnelle prospective de la bactériémie à S. aureus dans 58 hôpitaux d'Argentine, de Bolivie, du Brésil, du Paraguay et d'Uruguay entre avril et octobre 2019. Nous montrons qu'une minorité d'isolats de S. aureus sont phénotypiquement multirésistants (5,2 %), mais plus d'un quart sont résistants à la macrolide-lincosamide-streptogramine B (MLSb). Le MSSA était plus diversifié génétiquement que le SARM. Des taux plus faibles de résistance antimicrobienne associée dans les SARM associés à la communauté(CA) par rapport aux SARM associés à l'hôpital (HA) ont été trouvés en association avec trois génotypes de S. aureus dominant la population de SARM : CC30-MRSA-IVc-t019-lukS/F-PV +, CC5-MRSA-IV-t002-lukS/F-PV- et CC8-MRSA-IVc-t008-lukS/F-PV+-COMER+. Ceux-ci sont historiquement d'origine AC, portent en moyenne moins de déterminants de la résistance aux antimicrobiens et manquent souvent de gènes de virulence clés. Étonnamment, la lignée CC398-MSSA-t1451-lukS/F-PV- liée à la lignée CC398 associée à l'homme est largement diffusée dans toute la région et est décrite ici pour la première fois comme la lignée MSSA la plus répandue en Amérique du Sud. De plus, les souches CC398 portant ermT (largement responsables des taux de résistance MLSb des souches MSSA : phénotype iMLSb inductible) et sh_fabI (liées à la résistance au triclosan) ont été récupérées à la fois de l'origine CA et HA. La fréquence des lignées MRSA et MSSA différait d'un pays à l'autre, mais les génotypes de S. aureus les plus répandus sont des clones à haut risque largement distribués dans la région sud-américaine sans structure phylogéographique claire spécifique au pays. Par conséquent, nos résultats soulignent la nécessité d'une surveillance génomique continue par des réseaux régionaux tels que StaphNET-SA. Cet article contient des données hébergées par Microreact.

Translated Description (Spanish)

Staphylococcus aureus sigue siendo una de las principales causas de infecciones en todo el mundo y una causa común de bacteriemia. Sin embargo, los estudios que documentan la epidemiología de S. aureus en América del Sur utilizando la genómica son escasos. Por la presente informamos sobre el estudio de epidemiología genómica más grande hasta la fecha de S. aureus resistente a la meticilina (MRSA) y S. aureus susceptible a la meticilina (MSSA) en América del Sur, realizado por la red StaphNET-SA. Caracterizamos 404 genomas recuperados de un estudio observacional prospectivo de bacteriemia por S. aureus en 58 hospitales de Argentina, Bolivia, Brasil, Paraguay y Uruguay entre abril y octubre de 2019. Mostramos que una minoría de aislados de S. aureus son fenotípicamente resistentes a múltiples fármacos (5.2%), pero más de una cuarta parte son resistentes a macrólido-lincosamida-estreptogramina B (MLSb). Los MSSA eran más diversos genéticamente que los MRSA. Se encontraron tasas más bajas de resistencia antimicrobiana asociada en SARM asociado a la comunidad(CA) versus SARM asociado al hospital (HA) en asociación con tres genotipos de S. aureus que dominan la población de SARM: CC30-MRSA-IVc-t019-lukS/F-PV+, CC5-MRSA-IV-t002-lukS/F-PV- y CC8-MRSA-IVc-t008-lukS/F-PV+-COMER+. Estos son históricamente de origen CA, tienen en promedio menos determinantes de resistencia a los antimicrobianos y, a menudo, carecen de genes clave de virulencia. Sorprendentemente, CC398-MSSA-t1451-lukS/F-PV- relacionado con el linaje asociado a humanos CC398 está ampliamente diseminado en toda la región, y se describe aquí por primera vez como el linaje MSSA más prevalente en América del Sur. Además, las cepas CC398 que portan ermT (en gran parte responsable de las tasas de resistencia a MLSb de las cepas de MSSA: fenotipo iMLSb inducible) y sh_fabI (relacionado con la resistencia al triclosán) se recuperaron tanto del origen de CA como de HA. La frecuencia de los linajes MRSA y MSSA difirió entre países, pero los genotipos de S. aureus más prevalentes son clones de alto riesgo ampliamente distribuidos en la región de América del Sur sin una estructura filogeográfica clara específica del país. Por lo tanto, nuestros hallazgos subrayan la necesidad de una vigilancia genómica continua por parte de redes regionales como StaphNET-SA. Este artículo contiene datos alojados por Microreact.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يدعم علم الأوبئة الجيني للمكورات العنقودية الذهبية المعزولة عن عدوى مجرى الدم في أمريكا الجنوبية خلال عام 2019 المراقبة الإقليمية
Translated title (French)
L'épidémiologie génomique de Staphylococcus aureus isolé à partir d'infections sanguines en Amérique du Sud en 2019 soutient la surveillance régionale
Translated title (Spanish)
La epidemiología genómica de Staphylococcus aureus aislada de infecciones del torrente sanguíneo en América del Sur durante 2019 respalda la vigilancia regional

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4378172356
DOI
10.1099/mgen.0.001020

Is supplement to
https://openalex.org/W4361248506 (Other)
https://openalex.org/W2337741230 (Other)
https://openalex.org/W2334346802 (Other)
https://openalex.org/W2134460529 (Other)
https://openalex.org/W2080371149 (Other)
https://openalex.org/W2076477977 (Other)
https://openalex.org/W2062865183 (Other)
https://openalex.org/W2010251480 (Other)
https://openalex.org/W1999742239 (Other)
https://openalex.org/W1925506630 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1637316164
  • https://openalex.org/W1662234248
  • https://openalex.org/W1964621887
  • https://openalex.org/W1965949703
  • https://openalex.org/W1972145956
  • https://openalex.org/W1972744376
  • https://openalex.org/W1973044664
  • https://openalex.org/W1976915933
  • https://openalex.org/W1986354286
  • https://openalex.org/W1996443804
  • https://openalex.org/W2030437188
  • https://openalex.org/W2051793415
  • https://openalex.org/W2052114365
  • https://openalex.org/W2065399341
  • https://openalex.org/W2070793015
  • https://openalex.org/W2071417788
  • https://openalex.org/W2076157180
  • https://openalex.org/W2079075203
  • https://openalex.org/W2096093282
  • https://openalex.org/W2100004335
  • https://openalex.org/W2101066266
  • https://openalex.org/W2103962160
  • https://openalex.org/W2109977511
  • https://openalex.org/W2111647009
  • https://openalex.org/W2113395669
  • https://openalex.org/W2119497560
  • https://openalex.org/W2120097751
  • https://openalex.org/W2125225165
  • https://openalex.org/W2139094207
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2142343447
  • https://openalex.org/W2143325926
  • https://openalex.org/W2144384568
  • https://openalex.org/W2149268661
  • https://openalex.org/W2151323106
  • https://openalex.org/W2152481540
  • https://openalex.org/W2153169714
  • https://openalex.org/W2157467071
  • https://openalex.org/W2161593000
  • https://openalex.org/W2161609804
  • https://openalex.org/W2166181841
  • https://openalex.org/W2169293096
  • https://openalex.org/W2179733566
  • https://openalex.org/W2319955376
  • https://openalex.org/W2346352892
  • https://openalex.org/W2402937121
  • https://openalex.org/W2407409278
  • https://openalex.org/W2460512047
  • https://openalex.org/W2460850757
  • https://openalex.org/W2478247527
  • https://openalex.org/W2519928621
  • https://openalex.org/W2529838505
  • https://openalex.org/W2560057613
  • https://openalex.org/W2577444167
  • https://openalex.org/W2614081736
  • https://openalex.org/W2739323458
  • https://openalex.org/W2742071808
  • https://openalex.org/W2748863187
  • https://openalex.org/W2765855012
  • https://openalex.org/W2789611282
  • https://openalex.org/W2794104312
  • https://openalex.org/W2799400602
  • https://openalex.org/W2800676944
  • https://openalex.org/W2801023376
  • https://openalex.org/W2802482683
  • https://openalex.org/W2804966046
  • https://openalex.org/W2888603261
  • https://openalex.org/W2899577736
  • https://openalex.org/W2904767643
  • https://openalex.org/W2912673401
  • https://openalex.org/W2919520691
  • https://openalex.org/W2940595256
  • https://openalex.org/W2941918529
  • https://openalex.org/W2945855203
  • https://openalex.org/W2949848068
  • https://openalex.org/W2951464304
  • https://openalex.org/W2952620784
  • https://openalex.org/W2981787113
  • https://openalex.org/W3006092952
  • https://openalex.org/W3015020039
  • https://openalex.org/W3033827992
  • https://openalex.org/W3034037976
  • https://openalex.org/W3045244624
  • https://openalex.org/W3094732693
  • https://openalex.org/W3114461988
  • https://openalex.org/W3127396194
  • https://openalex.org/W3134783439
  • https://openalex.org/W3138917505
  • https://openalex.org/W3207718904
  • https://openalex.org/W3208347435
  • https://openalex.org/W3214369031
  • https://openalex.org/W4206677002
  • https://openalex.org/W4226450795
  • https://openalex.org/W4282915115
  • https://openalex.org/W4296087227
  • https://openalex.org/W4309503005