Low-cost rapid diagnostics and typing for clinical microbiology using FT-IR

Resumo

As infeções associadas aos cuidados de saúde e a resistência antimicrobiana representam desafios urgentes para a saúde pública global, afetando desfechos clínicos, recursos hospitalares e controlo infecioso. Contudo, as ferramentas de diagnóstico atualmente disponíveis apresentam limitações em termos de rapidez, precisão e simplicidade, aspetos críticos para a deteção precoce de patogénios, a tomada de decisões terapêuticas eficazes, a prevenção de infeções e a contenção da sua disseminação em contextos clínicos. Esta tese centrou-se em desafios diagnósticos específicos com o objetivo de melhorar a deteção de patogénios e de mecanismos de resistência antimicrobiana de forma precisa, rápida e simples, bem como a expandir as aplicações da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) na deteção de espécies do complexo Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae multirresistente e K. pneumoniae hipervirulenta. Para concretizar este objetivo, i) foi utilizado um caso clínico real para identificar limitações associadas aos métodos moleculares de rotina na deteção de mecanismos de resistência raros (produção de IMP-22 em K. pneumoniae); ii) avaliou-se o potencial da espectroscopia FT-IR para diferenciar e identificar espécies clinicamente relevantes do complexo E. cloacae, em comparação com métodos de referência; iii) foi expandida a aplicação da FT-IR para a deteção de K. pneumoniae hipervirulenta. Métodos fenotípicos, genotípicos e moleculares foram combinados com a espectroscopia FT-IR e análise de dados multivariada, aplicada à interpretação de padrões espectrais e à construção de modelos de classificação. Este trabalho reforçou a necessidade de integrar abordagens fenotípicas e moleculares direcionadas para uma vigilância abrangente das carbapenemases. Demonstrou, adicionalmente, a eficácia da FT-IR para a diferenciação a nível de espécie e subespécie, destacando o seu papel como ferramenta diagnóstica rápida e fiável, essencial para o tratamento atempado, a contenção da disseminação de patogénios multirresistentes e a melhoria dos cuidados prestados aos doentes.

Data de atribuição	16 out. 2025
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Ângela Patrícia da Silva Novais Amorim (Supervisor)