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Autoria: Bureau of Health Protection, Departamento de Saúde de Minnesota, St. Gyllstrom, K. Como-Sabetti, R. Lynfield); Universidade de Minnesota, Minneapolis, MN, EUA (J. Stewart); Hennepin Healthcare, Minneapolis (J. Stewart)
O patógeno sexualmente transmissível Neisseria gonorrhoeae pode circular do tecido da mucosa em locais de exposição para outros locais do corpo, causando infecção gonocócica disseminada (DGI) (1). Em 2024, o Departamento de Saúde de Minnesota (EUA) iniciou a análise de sequenciamento do genoma completo (WGS) de isolados de todos os casos DGI no estado (2). Este artigo expande nosso estudo anterior de 2024 (2).
Em 2025, os casos de DGI em Minnesota continuam a apresentar um aumento na taxa de incidência em comparação com a linha de base de 2020–2023. Os regulamentos de relatórios do estado de Minnesota exigem N. gonorrhoeae amostras de locais normalmente estéreis a serem fornecidas ao laboratório estadual de saúde pública. A análise destes casos e das amostras associadas foi considerada uma vigilância reforçada e, portanto, considerada isenta da aprovação do conselho de revisão institucional.
Realizamos WGS usando as plataformas Illumina MiSeq, NextSeq ou MiSeq i100 (https://www.illumina.com) e análises epidemiológicas moleculares realizadas conforme descrito anteriormente (2). Nosso estudo genômico mostrou que um novo tipo de sequência multilocus (ST), ST16676, apareceu no verão de 2025 (3,4). Em junho-setembro de 2025, sequenciamos 14 isolados de casos DGI cujos genomas foram atribuídos a ST16676. Todos os 14 genomas codificam um porB1a alelo, o gene de resistência à tetraciclina ponto (M)o gene da β-lactamase de espectro estendido bláTEMAnão-mosaico tipo XIV canetaA alelo e sequência da ilha genética gonocócica (Figura 1; Tabela Suplementar Figura 1) (3–6). Esses genomas não correspondem aos documentados N. gonorrhoeae tipo de sequência por perfis de resistência antimicrobiana (5). Sequenciamento de leitura longa (Oxford Nanopore Technologies, https://nanoporetech.com) de 4 isolados ST16676 resolveram consistentemente o problema adquirido ponto (M) e bláTEMA genes de sequências de plasmídeos separadas de 42kb e 5,6kb e porB1a alelo no cromossomo bacteriano.
Em outubro de 2025, realizamos uma comparação global desses genomas com outros no banco de dados Pathogen Discovery do National Center for Biotechnology Information (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pathogens). Esta comparação agrupou os genomas em um cluster (PDS000214546.4) com outros 12 genomas (Apêndice Figura 2). A análise desses 26 genomas usando o pipeline Dryad versão 3.0 mostrou que os genomas DGI em Minnesota variaram em similaridade genética entre si com 0–62 (média 6) polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e para os 12 genomas restantes com 215–320 (média 248) SNPs (Figura 2) (Dryad, https://github.com/wslh-bio/dryad). Uma análise filodinâmica iterativa desses genomas ao longo do tempo mostrou que 28 das 32 iterações convergiram no início de maio de 2025, semanas antes do primeiro caso-paciente procurar ajuda, como o tempo estimado do ancestral comum mais recente para todos os 14 genomas de Minnesota (Apêndice) (7).
Os epidemiologistas concluíram as investigações de casos de ST16676 DGI com base nos resultados da vigilância genómica. Dos 13 pacientes infectados pelo ST16676 entrevistados, 12 (92,3%) moravam em Minneapolis-St. Área Metropolitana de Paul-Bloomington; 11 (84,6%) eram do sexo masculino e 2 (15,5%) do feminino, e 9 (69,2%) tinham entre 15 e 44 anos. Sete (53,8%) pacientes relataram relações sexuais anônimas com múltiplos parceiros, 3 (23,1%) dos quais relataram uso de substâncias ao fazê-lo. Dois (15,4%) relataram uso de profilaxia pós-exposição com doxiciclina. Nove (69,2%) pacientes relataram infecções sexualmente transmissíveis prévias; 4 (44,4%) relataram gonorreia e 5 (55,5%) relataram HIV. O estudo epidemiológico confirmou uma ligação direta entre 2 casos cujos genomas de isolados eram geneticamente idênticos em 0 SNPs. O 14º caso-paciente que recusou entrevistas tinha um isolado idêntico em 0 SNPs aos 2 isolados diretamente relacionados, morava em um estado vizinho e recebeu cuidados para a infecção em Minnesota.
Os resultados dos testes de suscetibilidade antimicrobiana estavam disponíveis nos prontuários médicos de 10 (71,4%) dos 14 pacientes infectados com ST16676. De acordo com os resultados de N. gonorrhoeae tipo de sequência por resistência antimicrobiana e ensaios AMRFinderPlus (5,6), todos os 10 isolados apresentaram resistência fenotípica à tetraciclina e ciprofloxacina e suscetibilidade fenotípica à ceftriaxona.
O prospectivo WGS detectou o surgimento de uma cepa de N. gonorrhoeae que substituiu a cepa predominante relacionada ao DGI do ano anterior. O surgimento repentino de uma cepa relacionada ao DGI que carrega tanto uma porB1a alelo (8) e um gene de resistência à tetraciclina em um plasmídeo mobilizável é motivo de preocupação epidemiológica, dado o uso de profilaxia pós-exposição com doxiciclina para reduzir a doença potencial e o risco subsequente de transmissão de gonorreia (9). Além disso, a presença de 2 genes de resistência antimicrobiana em plasmídeos mobilizados separadamente destaca a importância de monitorar a transferência horizontal de genes na vigilância genômica de N. gonorrhoeae.
As nossas descobertas destacam a importância da vigilância DGI e o valor da vigilância genómica para infecções sexualmente transmissíveis. Investigações rápidas de casos motivadas por análises genómicas permitiram aos epidemiologistas identificar uma ligação directa entre os casos de DGI e notificar uma agência de saúde estatal vizinha sobre a transmissão. As abordagens filodinâmicas também forneceram informações sobre as taxas nas quais cepas relacionadas à DGI podem surgir, estimando o intervalo de tempo de semanas a meses entre o momento esperado do ancestral comum mais recente de uma cepa e o momento em que os pacientes infectados procuraram atendimento nas unidades de saúde. Vigilância genômica prospectiva contínua, incluindo a realização de estudos em larga escala sobre a evolução de doenças causadoras de DGI N. gonorrhoeae cepas, ajudará a área a compreender melhor e intervir contra esta ameaça à saúde pública.
Este artigo foi pré-impresso em https://doi.org/10.64898/2026.01.09.26343522.
Evans é epidemiologista genômico no Departamento de Saúde de Minnesota. Seu trabalho concentra-se no desenvolvimento, implementação e otimização do uso da genômica microbiana para vigilância de patógenos e intervenção em surtos.
Principal
Agradecemos a Amber Pope pelo seu apoio a esta investigação epidemiológica. Agradecemos também a Marcy Babcock, Jeffrey Dennis, Hannah Friedlander, Brian Kendrick, Dakota Schneider e Jennifer Ziprich pelo seu apoio à vigilância de IST no Minnesota. Reconhecemos John S. Carthy e Sandeep J. Joseph por conduzirem uma pesquisa genômica nacional que contextualiza os resultados de nossas investigações locais. Agradecemos também à equipe do Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia de Detecção de Patógenos, bem como a todos os prestadores de cuidados de saúde em Minnesota e Wisconsin que prestaram atendimento clínico a pacientes com infecção gonocócica disseminada e relataram casos ao Departamento de Saúde de Minnesota.
Leituras de sequenciamento e montagem do genoma para N. gonorrhoeae os genomas sequenciados para este estudo estão disponíveis publicamente no Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia (BioProject no. PRJNA1204341).
O financiamento para esta investigação foi fornecido por meio dos seguintes subsídios financiados pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças: Prêmio de Fortalecimento de Prevenção e Controle de DST para Departamentos de Saúde (Grant No. NH25PS005172), Programa de Infecções Emergentes (Grant No. NU50CK000648), Epidemiologia e Capacidade Laboratorial (Grant No. NU51CK000361 e NU50CK000508) e Centros de Excelência em Genômica de Patógenos (Grant No. NU50CK000628). As conclusões não reflectem necessariamente as opiniões oficiais das agências que financiaram este trabalho.
