Formação de biofilmes por <i>Enterococcus faecium</I> sensível e multirresistente aos antimicrobianos: características à proteômica

<i>Enterococcus faecium</i> tem se destacado no cenário das infecções hospitalares, particularmente, amostras portadoras de características de multirresistência. Apesar de serem responsabilizados como agentes etiológicos em diferentes quadros clínicos, fatores associados a patogênese das infecções ainda não estão esclarecidos. Entretanto, sabe-se que a capacidade de formação de biofilmes pode ser responsabilizada como um dos atributos capazes de promover o papel patogênico desses microrganismos. Assim sendo, este estudo se propôs a investigar a capacidade de formação de biofilmes por duas amostras de <i>E. faecium</i>: SS-1274 (derivada da amostra tipo da espécie) e CL-6729 (multirresistente e pertencente a um complexo clonal globalmente disperso). As amostras foram caracterizadas fenotipica e genotipicamente para confirmação da identificação, determinação da susceptibilidade a 17 antimicrobianos, caracterização da concentração mínima inibitória para ampicilina, gentamicina e vancomicina, determinação do genótipo vanA e detecção de genes associados a expressão dos genes asa1, cylA, esp, gelE e hyl. A análise quantitativa da formação por 24h e 72h dos biofilmes foi realizada por metodologia do cristal violeta, em placas de microtitulação de poliestireno. Foram construídas curvas de formação pela avaliação da DO570nm das preparações coradas por cristal violeta em períodos de tempo de 2h a 74h. A influência de subCMIs de ampicilina, gentamicina e vancomicina na formação de biofilmes de <i>E. faecium</i> foi também caracterizada em ensaios de quantificação da biomassa. A presença de DNA e proteínas foi avaliada em ensaios de destacamento e por fluorimetria. A arquitetura, distribuição espacial e reação aos fluorocromos Syto9 e SYPRO Ruby Protein foram evidenciadas por microscopia confocal de varredura a laser. Análises proteômicas através da avaliação por SDS-PAGE e por ESI-Q-TOF também foram empregadas para avaliação de biofilmes versus crescimento planctônico. Nossos resultados demonstraram que a amostra CL-6729 apresentou uma maior biomassa nos tempos analisados. Apesar da menor quantidade de biomassa da amostra SS-1274, o perfil da curva de formação foi semelhante a CL-6729. As análises da matriz por ensaios quantitativos e microscopia confocal revelaram que proteína parece ser um importante constituinte para ambas as amostras, entretanto biofilmes formados na presença de da CMI e durante 24h, parecem sofrer alterações na constituição. Os resultados relativos às espectrometrias de massa sugerem que células de biofilmes de <i>E. faecium</i> podem também estar metabolicamente ativas, devido a identificação de um considerável número de proteínas relacionadas ao metabolismo e divisão celular, similarmente às células planctônicas. No entanto, investigações complementares são necessárias para quantificar as diferenças relacionadas a sua expressão. Foi observado que ambas as amostras independente das variações fenotípicas e genotípicas são capazes de formar biofilmes maduros exibindo constituição e arquitetura similares. Entretanto, nossos resultados sugeriram que cada amostra responde as diferentes situações de acordo com seus determinantes de virulência e resistência.

<i>Enterococcus faecium</i> has emerged as an important pathogen related to the scenario of the hospitalar infections, particularly strains bearing characteristics of multidrug resistance. Despite being identified as the etiological agents in various infections, their virulence traits remain unclear. However, it is known that the ability to form biofilms may be implicated as one of the attributes capable of promoting the pathogenic role of these microorganisms. Therefore, this study aimed to investigate the ability of biofilm formation by two strains of <i>E. faecium</i>: SS-1274 (derived from the type strain) and CL-6729 (belonging to a clonal complex globally dispersed). Quantitative analysis of biofilm formation were carried out by using the semiquantitative crystal violet assay after 24h and 72 h of incubation in poliestirene microtiter plates. Growth curves were obtained for biomass quantification by crystal violet assay after a range of incubation period from 2h to 74 h. The influence of subinhibitory concentrations (subMICs) of ampicillin, gentamicin and vancomycin in the biofilm formation of <i>E. faecium</i> is further characterized in assays for quantification of biomass. The presence of DNA and protein in extracellular polymeric substance (EPS) was evaluated by detachment assays and by fluorimetry. The architecture, spatial distribution and reaction against the fluorochromes Syto9 (DNA stain) and Sypro Ruby Protein (protein stain) were observed by confocal laser scanning microscopy (CLSM). Proteomic analysis was evaluated by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE) and by ESI-Q-TOF mass spectrometry. Our results showed that the multidrug resistance strain (CL-6729) formed greater biomass than the reference strain (SS-1274) at the different periods. The growth curve analyses suggest different stages during the process of maturation of these structures. Despite the lower amount of biomass of SS-1274, the profile of the growth curve, during the period measured, was similar to CL-6729. The analysis of extracellular polymeric substance by confocal microscopy and quantitative assays revealed that protein appears to be an important constituent for the biofilms constituition of both strains. However biofilms formed in the presence of antimicrobials, especially those formed in the presence of of CMI and during 24h seem to suffer changes in the constitution. The results for mass spectrometry suggest that biofilm cells of <i>Enterococcus faecium</i> can also be metabolically active because the identification of a considerable number of proteins related to the metabolism and cell division, similarly to planktonic cells. However, further investigations are needed to quantify the differences related to its expression.