Ureaplasma parvum : understanding the complexities of intra-amniotic infection in an ovine model

The human Ureaplasma species are the most frequently isolated bacteria from the upper genital tract of pregnant women and can cause clinically asymptomatic, intra-uterine infections, which are difficult to treat with antimicrobials. Ureaplasma infection of the upper genital tract during pregnancy has been associated with numerous adverse outcomes including preterm birth, chorioamnionitis and neonatal respiratory diseases. The mechanisms by which ureaplasmas are able to chronically colonise the amniotic fluid and avoid eradication by (i) the host immune response and (ii) maternally-administered antimicrobials, remain virtually unexplored. To address this gap within the literature, this study investigated potential mechanisms by which ureaplasmas are able to cause chronic, intra-amniotic infections in an established ovine model. In this PhD program of research the effectiveness of standard, maternal erythromycin for the treatment of chronic, intra-amniotic ureaplasma infections was evaluated. At 55 days of gestation pregnant ewes received an intra-amniotic injection of either: a clinical Ureaplasma parvum serovar 3 isolate that was sensitive to macrolide antibiotics (n = 16); or 10B medium (n = 16). At 100 days of gestation, ewes were then randomised to receive either maternal erythromycin treatment (30 mg/kg/day for four days) or no treatment. Ureaplasmas were isolated from amniotic fluid, chorioamnion, umbilical cord and fetal lung specimens, which were collected at the time of preterm delivery of the fetus (125 days of gestation). Surprisingly, the numbers of ureaplasmas colonising the amniotic fluid and fetal tissues were not different between experimentally-infected animals that received erythromycin treatment or infected animals that did not receive treatment (p > 0.05), nor were there any differences in fetal inflammation and histological chorioamnionitis between these groups (p > 0.05). These data demonstrate the inability of maternal erythromycin to eradicate intra-uterine ureaplasma infections. Erythromycin was detected in the amniotic fluid of animals that received antimicrobial treatment (but not in those that did not receive treatment) by liquid chromatography-mass spectrometry; however, the concentrations were below therapeutic levels (<10 – 76 ng/mL). These findings indicate that the ineffectiveness of standard, maternal erythromycin treatment of intra-amniotic ureaplasma infections may be due to the poor placental transfer of this drug. Subsequently, the phenotypic and genotypic characteristics of ureaplasmas isolated from the amniotic fluid and chorioamnion of pregnant sheep after chronic, intra-amniotic infection and low-level exposure to erythromycin were investigated. At 55 days of gestation twelve pregnant ewes received an intra-amniotic injection of a clinical U. parvum serovar 3 isolate, which was sensitive to macrolide antibiotics. At 100 days of gestation, ewes received standard maternal erythromycin treatment (30 mg/kg/day for four days, n = 6) or saline (n = 6). Preterm fetuses were surgically delivered at 125 days of gestation and ureaplasmas were cultured from the amniotic fluid and the chorioamnion. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of erythromycin, azithromycin and roxithromycin were determined for cultured ureaplasma isolates, and antimicrobial susceptibilities were different between ureaplasmas isolated from the amniotic fluid (MIC range = 0.08 – 1.0 mg/L) and chorioamnion (MIC range = 0.06 – 5.33 mg/L). However, the increased resistance to macrolide antibiotics observed in chorioamnion ureaplasma isolates occurred independently of exposure to erythromycin in vivo. Remarkably, domain V of the 23S ribosomal RNA gene (which is the target site of macrolide antimicrobials) of chorioamnion ureaplasmas demonstrated significant variability (125 polymorphisms out of 422 sequenced nucleotides, 29.6%) when compared to the amniotic fluid ureaplasma isolates and the inoculum strain. This sequence variability did not occur as a consequence of exposure to erythromycin, as the nucleotide substitutions were identical between chorioamnion ureaplasmas isolated from different animals, including those that did not receive erythromycin treatment. We propose that these mosaic-like 23S ribosomal RNA gene sequences may represent gene fragments transferred via horizontal gene transfer. The significant differences observed in (i) susceptibility to macrolide antimicrobials and (ii) 23S ribosomal RNA sequences of ureaplasmas isolated from the amniotic fluid and chorioamnion suggests that the anatomical site from which they were isolated may exert selective pressures that alter the socio-microbiological structure of the bacterial population, by selecting for genetic changes and altered antimicrobial susceptibility profiles. The final experiment for this PhD examined antigenic size variation of the multiple banded antigen (MBA, a surface-exposed lipoprotein and predicted ureaplasmal virulence factor) in chronic, intra-amniotic ureaplasma infections. Previously defined ‘virulent-derived’ and ‘avirulent-derived’ clonal U. parvum serovar 6 isolates (each expressing a single MBA protein) were injected into the amniotic fluid of pregnant ewes (n = 20) at 55 days of gestation, and amniotic fluid was collected by amniocentesis every two weeks until the time of near-term delivery of the fetus (at 140 days of gestation). Both the avirulent and virulent clonal ureaplasma strains generated MBA size variants (ranging in size from 32 – 170 kDa) within the amniotic fluid of pregnant ewes. The mean number of MBA size variants produced within the amniotic fluid was not different between the virulent (mean = 4.2 MBA variants) and avirulent (mean = 4.6 MBA variants) ureaplasma strains (p = 0.87). Intra-amniotic infection with the virulent strain was significantly associated with the presence of meconium-stained amniotic fluid (p = 0.01), which is an indicator of fetal distress in utero. However, the severity of histological chorioamnionitis was not different between the avirulent and virulent groups. We demonstrated that ureaplasmas were able to persist within the amniotic fluid of pregnant sheep for 85 days, despite the host mounting an innate and adaptive immune response. Pro-inflammatory cytokines (interleukin (IL)-1â, IL-6 and IL-8) were elevated within the chorioamnion tissue of pregnant sheep from both the avirulent and virulent treatment groups, and this was significantly associated with the production of anti-ureaplasma IgG antibodies within maternal sera (p < 0.05). These findings suggested that the inability of the host immune response to eradicate ureaplasmas from the amniotic cavity may be due to continual size variation of MBA surface-exposed epitopes. Taken together, these data confirm that ureaplasmas are able to cause long-term in utero infections in a sheep model, despite standard antimicrobial treatment and the development of a host immune response. The overall findings of this PhD project suggest that ureaplasmas are able to cause chronic, intra-amniotic infections due to (i) the limited placental transfer of erythromycin, which prevents the accumulation of therapeutic concentrations within the amniotic fluid; (ii) the ability of ureaplasmas to undergo rapid selection and genetic variation in vivo, resulting in ureaplasma isolates with variable MICs to macrolide antimicrobials colonising the amniotic fluid and chorioamnion; and (iii) antigenic size variation of the MBA, which may prevent eradication of ureaplasmas by the host immune response and account for differences in neonatal outcomes. The outcomes of this program of study have improved our understanding of the biology and pathogenesis of this highly adapted microorganism.

First detection of extended-spectrum cephalosporin- and fluoroquinolone-resistant Escherichia coli in Australian food-producing animals

This study aimed to define the frequency of resistance to critically important antimicrobials (CIAs) [i.e. extended-spectrum cephalosporins (ESCs), fluoroquinolones (FQs) and carbapenems] among Escherichia coli isolates causing clinical disease in Australian food-producing animals. Clinical E. coli isolates (n = 324) from Australian food-producing animals [cattle (n = 169), porcine (n = 114), poultry (n = 32) and sheep (n = 9)] were compiled from all veterinary diagnostic laboratories across Australia over a 1-year period. Isolates underwent antimicrobial susceptibility testing to 18 antimicrobials using the Clinical and Laboratory Standards Institute disc diffusion method. Isolates resistant to CIAs underwent minimum inhibitory concentration determination, multilocus sequence typing (MLST), phylogenetic analysis, plasmid replicon typing, plasmid identification, and virulence and antimicrobial resistance gene typing. The 324 E. coli isolates from different sources exhibited a variable frequency of resistance to tetracycline (29.0–88.6%), ampicillin (9.4–71.1%), trimethoprim/sulfamethoxazole (11.1–67.5%) and streptomycin (21.9–69.3%), whereas none were resistant to imipenem or amikacin. Resistance was detected, albeit at low frequency, to ESCs (bovine isolates, 1%; porcine isolates, 3%) and FQs (porcine isolates, 1%). Most ESC- and FQ-resistant isolates represented globally disseminated E. coli lineages (ST117, ST744, ST10 and ST1). Only a single porcine E. coli isolate (ST100) was identified as a classic porcine enterotoxigenic E. coli strain (non-zoonotic animal pathogen) that exhibited ESC resistance via acquisition of blaCMY-2. This study uniquely establishes the presence of resistance to CIAs among clinical E. coli isolates from Australian food-producing animals, largely attributed to globally disseminated FQ- and ESC-resistant E. coli lineages.

Lactobacillus bacteremia, with special focus on the safety of probiotic Lactobacillus rhamnosus GG

Lactobacilli are gram positive rods, which belong to normal oropharyngeal, gastrointestinal and urogenital flora. They are widely used in food industry and as food additives. Although their virulence is presumed to be very low, opportunistic bacteremic infections, especially in immunocompromised hosts, have been detected. In the present study, the possible effects of increasing probiotic use of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) on the occurrence of bacteremia due to lactobacilli was evaluated on population level. In Finland, 90 Lactobacillus bacteremia cases were reported to the National Infectious Disease Register maintained by National Public Health Institute, during 1995-2000. Their proportion of all bacteremia cases was on average 0.24%, corresponding to 0.3 cases/100 000 inhabitants annually. In the Helsinki University Central Hospital district the corresponding proportion of all bacteremia cases was observed during 1990-2000. Despite LGG intake increased six folded no increasing trend in the occurrence of lactobacilli bacteremia was seen. A total of 85 Lactobacillus sp. blood isolates collected from different human bacteremic cases were characterised and compared with the commercial probiotic LGG strain. In species characterisation 46 L. rhamnosus strains, 12 L. fermentum and L. casei strains each, three each of L. gasseri, L. salivarius and L. jensenii species, two L. curvatus, and one each of L. plantarum, L. sakei, L. zeae and L. reuteri species were detected. Nearly half of the L. rhamnosus findings turned out to be indistinguishable from the probiotic LGG strain. Common predisposing factors to Lactobacillus bacteremia were immunosuppression, prior prolonged hospitalisation and prior surgical interventions. Severe or fatal comorbidities were found in 82% of the patients. Mortality at one month was 26% and severe underlying diseases were a significant predictor of death (OR 15.8). Antimicrobial susceptibility of Lactobacillus strains was species dependent. The Lactobacillus isolates were generally susceptible to imipenem, piperacillin-tazobactam, clindamycin and erythromycin, whereas all other than L. gasseri and L. jensenii species were not at all susceptible to vancomycin. The susceptibility to cephalosporin varied greatly even within species why they might not be recommended for treatment of Lactobacillus infections. The effect and safety of probiotic LGG preparation in amelioration of gastric symptoms and diarrhea in HIV-infected patients was evaluated. No significant differences in gastrointestinal symptoms or diarrhoea in LGG treated patients compared to placebo could be found. LGG was well tolerated with no adverse effects including bacteremic outbreaks could be observed. The use of probiotic LGG can be regarded safe in this immunocompromised patient group.

Molecular methods for the epidemiological analysis of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Streptococcus pneumoniae

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Streptococcus pneumoniae are major health problems worldwide, both found in symptomless carriage but also causing even life-threatening infections. The aim of this thesis was to characterise MRSA and S. pneumoniae in detail by using several molecular typing methods for various epidemiological purposes: clonality analysis, epidemiological surveillance, outbreak investigation, and virulence factor analysis. The characteristics of MRSA isolates from the strain collection of the Finnish National Infectious Disease Register (NIDR) and pneumococcal isolates collected from military recruits and children with acute otitis media (AOM) were analysed using various typing techniques. Antimicrobial susceptibility testing, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), multilocus sequence typing (MLST), spa typing, staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) typing, and the detection of Panton-Valentine leukocidin (PVL) genes were performed for MRSA isolates. Pneumococcal isolates were analysed using antimicrobial susceptibility testing, serotyping, MLST, and by detecting pilus islet 1 (PI-1) and 2 (PI-2) genes. Several international community- and hospital-associated MRSA clones were recognised in Finland. The genetic diversity among MRSA FIN-4 isolates and among FIN-16 isolates was low. Overall, MRSA blood isolates from 1997 to 2006 were genetically diverse. spa typing was found to be a highly discriminatory, rapid and accurate typing method and it also qualifies as the primary typing method in countries with a long history of PFGE-based MRSA strain nomenclature. However, additional typing by another method, e.g. PFGE, is needed in certain situations to be able to provide adequate discrimination for epidemiological surveillance and outbreak investigation. An outbreak of pneumonia was associated with one pneumococcal strain among military recruits, previously healthy young men living in a crowded setting. The pneumococcal carriage rate after the outbreak was found to be exceptionally high. PI-1 genes were detected at a rather low prevalence among pneumococcal isolates from children with AOM. However, the study demonstrated that PI-1 has existed among pneumococcal isolates prior to pneumococcal conjugate vaccine and the increased antimicrobial resistance era. Moreover, PI-1 was found to associate with the serotype rather than the genotype. This study adds to our understanding of the molecular epidemiology of MRSA strains in Finland and the importance of an appropriate genotyping method to be able to perform high-level laboratory-based surveillance of MRSA. Epidemiological and molecular analyses of S. pneumoniae add to our knowledge of the characteristics of pneumococcal strains in Finland.

Dynamics of Streptococcus pneumoniae Serotypes Causing Acute Otitis Media Isolated from Children with Spontaneous Middle-Ear Drainage over a 12-Year Period (1999–2010) in a Region of Northern Spain

10 p.

Relação dos sistemas de reparo de DNA em Escherichia coli K-12 com resistência a antibióticos, características adesivas e formação de biofilme

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são geradas durante o metabolismo celular normal e podem produzir vários danos oxidativos no DNA, tais como lesões nas bases nitrogenadas ou sítios apurínico/apirimidínico (AP). Essas lesões podem acarretar acúmulo de sítios de mutações, caso esses danos não sejam reparados. Entretanto, as bactérias possuem vários mecanismos de defesa contra as ERO que desempenham um importante papel na manutenção da fisiologia. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar se sistemas enzimáticos, como o reparo por excisão de bases (BER), sistema SOS e SoxRS, interferem em respostas como a sensibilidade aos antibióticos, aderência das células bacterianas a superfícies bióticas ou abióticas e formação de biofilme. Os mutantes utilizados no presente estudo são todos derivados de Escherichia coli K-12 e os resultados obtidos mostraram que, dos mutantes BER testados, o único que apresentou diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobiamos em relação à cepa selvagem (AB1157) foi o mutante xthA- (BW9091), deficiente em exonuclease III. No teste de aderência qualitativo realizado com linhagem de células HEp-2 (originária de carcinoma de laringe humana) foi observado que onze cepas da nossa coleção, apresentaram um padrão denominando like-AA, contrastando com o que era esperado para as cepas de E. coli utilizadas como controle negativo, que apresentam aderência discreta sem padrão típico. A aderência manose-sensível via fímbria do tipo I avaliada nesse estudo mostrou que essa fimbria, possui um papel relevante na intensidade da aderência e filamentação nessas cepas estudas. A filamentação é uma resposta SOS importante para que o genoma seja reparado antes de ser partilhado pelas células filhas. Além disso, com relação à formação de biofilme, oito cepas apresentaram um biofilme forte sendo que essa resposta não foi acompanhada pelo aumento da intensidade de filamentação. Nossos resultados em conjunto sugerem o envolvimento de estresse oxidativo na definição de parâmetros como sensibilidade a antimicrobianos, padrão e intensidade de aderência, filamentação e formação de biofilme nas amostras de E. coli K-12 avaliadas neste trabalho. Sugerimos que a aderência gera estresse oxidativo causando danos no DNA, o que leva a indução do sistema SOS resultando na resposta de filamentação observada.

Avaliação da suscetibilidade antimicrobiana e do perfil de macrorrestrição do DNA de isolados humanos de Salmonella serovar Typhimurium fagotipo 193, no período de 1970 a 2008

Para analisar cepas de Salmonella ser. Typhimurium isoladas de processos entéricos e extraintestinais humanos ocorridos no período de 1970 a 2008 de diferentes regiões do país foram selecionadas, com base nos registros contidos no banco de dados do Laboratório de Enterobactérias do IOC/FIOCRUZ, RJ, amostras do fagotipo prevalente 193, visando precipuamente o reconhecimento de clones epidêmicos. Foram selecionadas 553 cepas de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 representadas por 91, 65, 70 e 327 amostras referentes as décadas de 70, 80, 90 e ao período de 2000 a 2008, respectivamente. Na análise global da sensibilidade destas cepas, 52% apresentaram um ou mais marcadores de resistência a antibióticos incluídos no perfil ACSSuT. Este perfil de resistência completo foi verificado em 20,9% dos isolados, sendo os 21,9% restantes, sensíveis a todas as drogas testadas, especialmente no período de 2000 a 2008, representadas por 121 amostras (37,0%) em relação as 327 culturas dessa época. O maior percentual de resistência foi observado nas amostras da década de 70 (99%) sendo o perfil ACSSuT detectado em 35,2% dos isolados, ressaltando-se que todas as amostras foram isoladas de processos gastroentéricos ocorridos na cidade de São Paulo. Ao longo das quatro décadas de estudo, descreve-se um ponto de ruptura entre a prevalência de resistência e a suscetibilidade na transição entre as décadas de 80 e 90. Embora o número de isolados de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 tenha aumentado no último período considerado, o percentual de mono e multirresistência aos antimicrobianos se situou em nível elevado (63,0%). A análise do polimorfismo obtido após macrorrestrição com a enzima XbaI revelou que cepas isoladas na década de 90 apresentaram elevado percentual de similaridade (≥85%) com cepas isoladas recentemente (período de 2000-2008), sendo agrupadas nos mesmos subclusters. Por outro lado, as cepas da década de 70 inserem-se em subclusters independentes, embora o percentual de similaridade entre tais subclusters e os demais seja ≥70%; o mesmo sendo observado para as cepas isoladas durante a década de 80. Em conclusão, este estudo mostrou que a prevalência de isolados humanos de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 no Brasil vem progredindo desde a década de 1990, enquanto a detecção do modelo R (ACSSuT) está diminuindo e a avaliação através da PFGE indicou a presença de multiplicidade de perfis de macrorrestrição no fagotipo 193, entretanto com elevados percentuais de similaridade entre si, sugerindo alguma clonalidade, tendo em vista o período entre o isolamento e a análise

Acinetobacter spp.: resistência a antimicrobianos, genotipagem e dinâmica da colonização em CTI de um Hospital Universitário um ano de estudo

As espécies do gênero Acinetobacter são freqüentes no ambiente, mas nas últimas décadas vêm se destacando como patógenos hospitalares, especialmente Acinetobacter baumannii e as genoespécies 3 e 13TU, que formam o Complexo A. baumannii e cuja diferenciação só é possível pela utilização de metodologias moleculares. São associadas a diferentes apresentações clínicas, principalmente em pacientes internados em unidades de tratamento intensivo. Freqüentemente apresentam resistência a uma ampla variedade de antimicrobianos, incluindo os carbapenêmicos. Nestes casos as opções de tratamento podem, algumas vezes, limitar-se à polimixina. Esse trabalho objetivou avaliar a susceptibilidade a antimicrobianos, a diversidade genética e a dinâmica de colonização de Acinetobacter spp. isolados de pacientes internados no Centro de Tratamento Intensivo do Hospital Universitário Pedro Ernesto em um ano de estudo. Durante o ano de 2009 foram estudadas 76 amostras de Acinetobacter spp. isoladas de 34 pacientes, sendo a maioria obtida do trato respiratório (42,1 %), seguido de sangue (19,7%). Do total, 96,1% (73) foram identificadas como A. baumannii através da detecção do gene intrínseco blaOXA-51-like. Todas as amostras de A. baumannii foram produtoras da carbapenemase OXA-23 e apresentaram perfil de multirresistência, enquanto as três espécies não-baumannii foram sensíveis a todos os antimicrobianos testados. Não houve produto de amplificação para os genes blaOXA-24-like, blaOXA-58-like e blaOXA-143 pela técnica de PCR multiplex. As amostras apresentaram taxa de resistência maior que 70% para oito dos onze antimicrobianos testados: piperacilina-tazobactam, ceftazidima, cefotaxima, cefepime, amicacina, ciprofloxacina, imipenem e meropenem. A droga com melhor atividade in vitro foi a polimixina B. Quatro amostras foram resistentes com CIM determinada pelo E-test variando de 6 g/mL a 32 g/mL. Observou-se uma grande diversidade genética dentre as amostras, com dez grupos clonais identificados pelo PFGE. O grupo clonal B foi prevalente e persistente na unidade, representado por 32 (42,1%) amostras. Esse foi o mesmo clone descrito como o mais freqüente no Rio de Janeiro em estudo prévio. O clone associado a um surto ocorrido na mesma instituição entre 2007 e 2008 esteve presente em apenas sete (9,2%) amostras, tendo sido substituído pelo genótipo B. A análise prospectiva dos pacientes que permaneceram internados por pelo menos um mês mostrou casos de substituição clonal após terapia antimicrobiana, indicando a existência de reservatório ambiental dos genótipos circulantes. A colonização do trato respiratório por A. baumannii foi bastante comum, mas também foram observados casos de substituição de uma espécie não-baumannii por A. baumannii, além de infecção de corrente sanguínea por um genótipo diferente daquele responsável pela colonização. A presença de cepas resistentes à polimixina é preocupante, pois representa uma ameaça à terapia com a droga. A existência de um clone multirresistente disseminado no Rio de Janeiro, possivelmente pela transferência de pacientes e por profissionais que trabalham em mais de um hospital, aponta a necessidade de se adotar medidas de controle de infecção mais eficazes a fim de reduzir as taxas de morbidade e mortalidade. Além disso, a identificação de focos ambientais de dispersão das cepas epidêmicas parece essencial para garantir a eficácia das demais medidas de contenção de surtos

Epidemiologia das infecções causadas por Staphylococcus aureus resistente a meticilina com perfil comunitário (CA-MRSA) em pacientes atendidos em um hospital terciário no Rio de Janeiro

O Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) foi inicialmente descrito como um patógeno associado a infecções relacionadas à assistência em saúde; porém, um clone de MRSA, o CA-MRSA emergiu na comunidade e está atualmente incrementando nos hospitais. O objetivo desta tese foi descrever aspectos relacionados com a epidemiologia das infecções por cepas CA-MRSA no Hospital Universitário Pedro Ernesto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (HUPE/UERJ), avaliando especificamente fatores de risco relacionado com as infecções por CA-MRSA. Usando informações das bases de dados do laboratório de microbiologia, da farmácia e da Comissão para Controle da Infecção Hospitalar do HUPE/UERJ foi realizado um estudo retrospectivo de infecções/colonizações por cepas de S. aureus (fevereiro 2005 a Julho 2011). Foi realizado um estudo caso e controle, utilizando como casos os pacientes com infecções por cepas CA-MRSA. Na avaliação da susceptibilidade aos antimicrobianos usados em infecções graves por MRSA (vancomicina, teicoplanina, daptomicina e linezolida), foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) das amostras por diferentes metodologias (testes de difusão em agar, microdiluição em caldo e E-test). Nas analises das tendências temporais da apresentação dos subtipos de MRSA, usando um critério fenotípico para classificação das cepas MRSA, foi observada uma diminuição do número de cepas de MRSA multirresistente (HA-MRSA) (p<0.05). Também foi observada uma tendência ao aumento de cepas não-multirresistentes (CA-MRSA), mas sem alcançar a significância estatística (p = 0.06) igual que os S. aureus sensíveis a meticilina (MSSA) (p = 0.48). Não houve associação entre o subtipo de MRSA e a mortalidade devida à infecção por cepas MRSA. Uma idade acima de 70 anos (OR: 2.46, IC95%: 0.99 - 6.11), a presença de pneumonia adquirida no hospital (OR: 4.94, IC95%: 1.65 -14.8), a doença pulmonar obstrutiva crônica (OR: 6.09, IC95% 1.16 31.98) e a leucemia (OR: 8.2, IC95%: 1.25 54.7) foram fatores de risco associadas à mortalidade nas infecções por cepas de S. aureus. Usando curvas de Kaplan-Meier, foi observada uma tendência ao aumento da mortalidade em infecções causadas por MSSA na primeira semana, porém sem alcançar significância estatística (p = 0.07). Não foram observadas amostras MRSA com susceptibilidade intermediaria a vancomicina, linezolida, daptomicina ou teicoplanina. A dinâmica das infecções por S. aureus no HUPE/UERJ mudou durante o período de estudo, com menor número de episódios infecciosos causados por cepas de MRSA multirresistentes. Existe uma tendência ao aumento das cepas não-multirresistentes de MRSA entanto que a taxa de infecções por MSSA permaneceu estável no período do estudo. O perfil de resistência dos estafilococos não teve associação com a mortalidade

Estudo fenotípico e molecular de resistência aos antimicrobianos em amostras clínicas e ambientais de enterobactérias

Buscamos detectar evidências da presença de genes envolvidos na produção de Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs), Beta-lactamases de espectro estendido (ESBLs) e Mecanismos Plasmidiais de Resistência a Quinolonas (PMQRs) em cepas de K. pneumoniae, K. ozaenae e E. coli isoladas de amostras de água de rios afluentes da Baía de Guanabara e de materiais clínicos de origem hospitalar, além de avaliar o "status sanitário" dos corpos aquáticos abordados no tocante à contaminação fecal recente e indicações de contaminação hospitalar e por outros ambientes de alta seletividade. As cepas de materiais clínicos foram selecionadas entre Maio e Julho de 2010, a partir da semeadura em meio de cultura contendo 8g/mL de gentamicina. As amostras de água foram coletadas em Abril e em Julho de 2009. Realizamos testes de colimetria, empregando para tal, a metodologia convencional e outra, na qual adicionamos 32g/mL de cefalotina e 8g/mL de gentamicina aos caldos Lactosado e Escherichia coli (caldo EC), a fim de detectar e quantificar coliformes resistentes. Para o isolamento das cepas empregamos meios de cultura contendo 32g/mL de cefalotina e 8g/mL de gentamicina. As cepas foram identificadas e submetidas a testes de susceptibilidade aos antimicrobianos (TSA), testes presuntivos para presença de ESBLs, extração de DNA plasmidial e ensaios de Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) para a detecção dos genes. A utilização de agentes antimicrobianos nos testes de colimetria nos permitiu detectar a presença e quantificar coliformes totais e fecais resistentes nas amostras de água analisadas nos diferentes pontos. O TSA das cepas isoladas de amostras de água exibiu perfis de multirresistência, compatíveis com o de bactérias de origem hospitalar, semelhante ao encontrado nas cepas isoladas de materiais clínicos. Todas as cepas isoladas de amostras de água e 90% das cepas de materiais clínicos apresentaram pelo menos uma banda plasmidial. Os ensaios de PCR evidenciaram a presença de produtos de amplificação para EMAs, ESBLs e PMQRs, sendo que 7,4% das cepas de amostras de água e 20% das cepas de materiais clínicos apresentaram produtos de amplificação para as três classes de antimicrobianos. A realização de testes de colimetria empregando antimicrobianos, como gentamicina e cefalotina, pode ser uma ferramenta adicional importante ao teste convencional, quando o interesse for, o monitoramento e a prevenção de contaminação ambiental, especialmente associada a microrganismos carreando genes de resistência. O uso criterioso de antimicrobianos em atividades de cunho hospitalar e veterinário e medidas no sentido de prevenção de lançamento de esgoto e/ou tratamento dos efluentes, são fundamentais para o controle da disseminação de elementos genéticos de resistência transferíveis entre os microrganismos. A detecção e identificação de microrganismos apresentando elementos de resistência em ambiente extra-hospitalar como em água e solo, em particular, o emprego de testes de colimetria empregando antimicrobianos, se faz necessária, como forma de prevenção e controle de disseminação destes microrganismos com potencial de causar infecções em humanos e outros animais que eventualmente entram em contato com estes ambientes.

Perfis de resistência de cepas de Escherichia coli isoladas em urocultura e a correlação com os fatores de risco diversos para infecção do trato urinário

As infecções do trato urinário (ITUs) são uma das causas mais comuns de consultas médicas. No ambiente hospitalar estão entre as mais frequentes infecções relacionadas à assistência à saúde (35 a 45%). Nos Estados Unidos da América, resultam em 3.600.000 consultas médicas anuais e mais de 100.000 hospitalizações. No Reino Unido, representam 23% das infecções relacionadas à assistência à saúde. Estudos mostram que a E. coli é a bactéria mais isolada em uroculturas (75% a 80%), tanto em pacientes hospitalizados quanto não hospitalizados. A antibioticoterapia para ITU é comumente iniciada empiricamente, antes da urocultura e do antibiograma, por isso, faz-se necessário conhecer a sensibilidade e resistência dos prováveis agentes etiológicos, deve-se considerar o histórico clínico epidemiológico do paciente. No presente estudo foi realizada a análise da resistência das cepas de E. coli isoladas em 261 uroculturas de pacientes assistidos no serviço ambulatorial e hospitalar do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) e, também, de 81 cepas isoladas em uroculturas de pacientes assistidos no serviço ambulatorial de um Hospital Maternidade do Município do Rio de Janeiro (HMMRJ), no período de maio de 2010 a dezembro de 2010. A susceptibilidade aos antimicrobianos foi determinada pela metodologia de disco difusão por Kirby e Bauer. Foram realizadas triagens fenotípicas para cepas produtoras de ESBL e para cepas produtoras de carbapenemases. Através dos dados contidos nos prontuários dos pacientes com uroculturas positivas para E. coli (≥ 105 ufc/mL), foi realizada a pesquisa clínica epidemiológica para se verificar a ocorrência de fatores de risco diversos, para ITU por E. coli. Observou-se que pacientes do sexo feminino são mais susceptíveis a ITU e o uso de antibiótico até 03 meses antes do episódio infeccioso (p= 0,04746), diabetes (p= 0,01683), trauma recente (p= 0,000238), cirurgia abdominal ou pélvica prévia (p= 0,00221), patologia crônica de bexiga (p= 0,002150), uso de cateter urinário (p=0,0002), insuficiência renal crônica (p= 0,02178), e hospitalização por até 06meses prévios (p= 0,01802) podem ser considerados fatores de risco para ITU por E. coli. Verificou-se que o uso de cateter urinário (p=0,000399), cirurgia abdominal ou pélvica prévia (p=0,004458) e o uso de antimicrobianos prévios ao processo infeccioso (p=0,002625), podem ser considerados fatores de risco importantes, para ITU por E. coli multirresistentes. Os pacientes do sexo masculino, apesar de minoria no estudo, representam a maioria dos pacientes com ITU por E. coli multirresistente. Verificou-se que a classe de antimicrobiano utilizado previamente ao episódio infeccioso, aumenta a chance de ocorrer ITU por E. coli multirresistente, principalmente quando associadas ao uso de cateter urinário e cirurgia abdominal ou pélvica prévia. Os perfis de resistência da cepas isoladas dos pacientes assistidos no serviço ambulatorial e hospitalar do HUPE apresentam semelhanças. Apesar do baixo número de cepas multirresistentes entre as isoladas dos pacientes assistidos no serviço ambulatorial do HMMRJ, essas apresentam perfil de resistência semelhante aos perfis das cepas isoladas dos pacientes assistidos no serviço ambulatorial e hospitalar do HUPE. A partir das evidências, percebe-se que o uso racional de antimicrobianos é muito importante para diminuir a problemática da resistência bacteriana

Perfil genético de Enteroccocus faecalis isolados de infecção endodôntica primária no Brasil comparados a isolados orais e não-orais do Reino Unido e do Japão

Enterococcus faecalis (E. faecalis), conhecidamente patógeno oportunista, tem sido frequentemente associado a infecções sistêmicas graves. É também encontrado na cavidade oral, com destaque em infecção endodôntica refratária. O objetivo deste estudo foi avaliar características moleculares de E. faecalis isolados de infecção endodôntica primária no Brasil e comparar com isolados orais e não orais de pacientes do Reino Unido e do Japão, assim como E. faecalis resistentes à vancomicina. O presente estudo também investigou o relacionamento entre E. faecalis de diferentes origens (oral e não oral) e de diferentes áreas geográficas para obter uma melhor compreensão do envolvimento dos diferentes reservatórios no surgimento e propagação de clones virulentos, aqueles que possuem genes que conferem infectividade e virulência, assim como resistência aos antibióticos. Para tal, foram estudados E. faecalis isolados em infecções endodônticas no Brasil (n = 20) e orais no Reino Unido (n = 10), e em infecções não orais no Japão (n = 9). Além disso, 20 E. faecalis isolados ambientais do Hospital Universitário de Gales (Cardiff, Reino Unido), classificados como Enterococcus resistentes à vancomicina (VRE) também foram examinados. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) dos isolados do Brasil foi obtida pelo método de diluição em agar de acordo com as recomendações do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Reação em cadeia da polimerase (inglês - PCR) foi a técnica empregada para detectar os genes de virulência e aqueles associados à resistência aos antibióticos, enquanto Reação de Amplificação Aleatória de DNA Polimórfico (inglês - RAPD-PCR) foi escolhida para a tipagem molecular. Dentre os genes de virulência examinados, o gene que codifica a gelatinase gelE foi o mais prevalente entre os isolados (77-100%). Entre isolados orais, foram detectados os genes agg de substâncias de agregação, esp de proteína de evasão imune, cylB de citolisina, genes de resistência à tetraciclina tetM e tetL e à eritromicina ermB com diferentes prevalências. Os isolados clínicos hospitalares do Japão apresentaram perfil genético similar aos isolados orais, mas com maior prevalência de ermB e cylB. Todas as amostras de VRE foram positivas para os genes gelE, esp, agg, vanA, ermB e tetM, 95% foram positivos para cylB e 17% positivo para tetL. Todas as amostras foram negativas para ermA, asa373, vanB, vanC1 e vanC2/3. RAPD-PCR revelou agrupamento de VRE em comparação com outros isolados. Neste estudo, os isolados de E. faecalis de infecções orais apresentaram genes de resistência à tetraciclina, um antimicrobiano frequentemente usado no tratamento local de infecções dentárias, abrindo um debate muito importante sobre o papel e a eficácia desta droga para infecções orais. Claramente, são necessários mais estudos nesta área principalmente em relação à expressão de fatores de virulência entre isolados endodônticos para melhor nortear as estratégias de tratamento. As pressões externas no microambiente dos canais radiculares podem ser responsáveis pela seleção de espécies mais resistentes e virulentas. Por fim, embora isolados orais apresentem genes de virulência fundamentais para a patogenicidade, estes foram detectados em menor incidência em comparação com os isolados não-orais e VRE.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Enterococcus isoladas em hospitais da cidade do Natal/ RN

O gênero Enterococcus tem emergindo como um dos mais importantes patógenos em infecções relacionadas à assistência à saúde no mundo. Estes microrganismos apresentam habilidade de adquirir genes de resistência a vários antimicrobianos, incluíndo à vancomicina, além de possuir diversos fatores associados à virulência, que contribuem sobremaneira para a sua permanência no hospedeiro, facilitando sua disseminação, particularmente, no ambiente hospitalar. Os objetivos deste estudo foram caracterizar, por testes fenotípicos e genotípicos, amostras de Enterococcus isoladas de quadros infecciosos em pacientes atendidos em quatro instituições de saúde localizadas na cidade do Natal, RN, no período de setembro de 2010 a junho de 2011. As espécies de Enterococcus foram caracterizadas por testes fisiológicos convencionais e por reação em cadeia da polimerase (PCR) multiplex, utilizando oligonucleotídeos específicos para caracterização do gênero e espécies. O perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi avaliado por testes de difusão em ágar. Os valores de concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina, teicoplanina e linezolida foram determinados pelo emprego do teste E; e o genótipo de resistência à vancomicina foi analisado por PCR. Genes associados à virulência (asa1, cylA, esp, gelE e hyl) foram detectados por ensaios de PCR multiplex. O polimorfismo genético das amostras bacterianas foi avaliado por metodologia de eletroforese em campo pulsado (PFGE), com a utilização da enzima SmaI. Foram obtidas 117 amostras, a partir de quadros infecciosos em 116 pacientes. Os resultados revelaram que a espécie E. faecalis foi a prevalente (91,4%). Os testes de susceptibilidade revelaram que as taxas de resistência mais elevadas estiveram associadas à tetraciclina (58,2%) e a níveis elevados de estreptomicina (36,7%). A resistência à vancomicina foi detectada em uma amostra de E. faecium, portadora do genótipo vanA, correspondendo ao primeiro isolamento de amostra com essa característica de resistência no RN. Esta amostra foi isolada em um caso de co-infecção com E. faecalis sensível à vancomicina. Adicionalmente, susceptibilidade intermediária a linezolida foi identificada em três amostras de E. faecalis. Dentre os determinantes de virulência identificados, gelE foi o prevalente (83,8%). De acordo com as espécies E. faecalis o perfil mais detectado foi gelE + esp (31,6%), na espécie E. faecium foi o perfil esp (28,6%) e a única amostra de E. gallinarum apresentou dois determinantes de virulência (asa1 + cylA). O gene hyl não foi identificado em nenhuma das amostras. A análise do polimorfismo genético das amostras por PFGE evidenciou uma elevada policlonalidade. Diante das características de resistência e de virulência observadas e da sinalização da emergência de mecanismos de resistência importantes no Estado do RN, este estudo chama atenção para a necessidade de rastreamento, particularmente entre portadores sadios, e estabelecimento de políticas de controle da disseminação dessas amostras nas instituições de saúde, mesmo em regiões onde tais características ainda sejam pouco frequentes.

Análise da prevalência de resistência aos antimicrobianos em pacientes com infecção urinária comunitária de um laboratório privado na cidade do Rio de Janeiro

Descrever a prevalência das espécies bacterianas isoladas nas infecções urinárias comunitárias. Descrever os perfis de susceptibilidade aos antibióticos de uso oral utilizado frente às bactérias isoladas nas infecções urinárias comunitárias. Avaliar a prevalência de fenótipos de resistência bacterianos através dos resultados dos testes de susceptibilidade e dos rastreamentos específicos utilizados. Amostras colhidas exclusivamente no atendimento ambulatorial com contagens de unidades formadoras de colônias entre 100.000 a ≥1.000.000 por mililitro (UCF/ml) Com ou sem piúria no exame de elementos anormais na urina e sedimentoscopia (EAS). Foram analisados retrospectivamente os resultados de urinoculturas e dos testes de susceptibilidade a antimicrobianos, realizados em um Laboratório da rede privada na cidade do Rio de janeiro, de pacientes atendidos em ambulatórios e com quadros de ITU. As amostras de urina coletadas englobavam basicamente os seguintes bairros: Botafogo, Barra da Tijuca, Ipanema, Copacabana, Tijuca e Centro. Foram analisados um total de 8.475 culturas de urina divididas em 7.286 urinas de pacientes femininos e 1.189 de pacientes masculinos entre Janeiro de 2006 a Dezembro de 2012. As amostras foram todas coletadas na Cidade do Rio de Janeiro e englobavam basicamente os seguintes bairros: Botafogo, Barra da Tijuca, Ipanema, Copacabana, Tijuca e Centro. Encontramos um percentual de resistência de 27% para ciprofloxacina frente à Escherichia coli que com 68.23% é a principal etiologia encontrada na ITU na comunidade os resultados das três fluoroquinolonas avaliadas no estudo, ciprofloxacina (2 geração), levofloxacina (3 geração) e norfloxacina (2 geração), acharemos respectivamente 27%, 25% e 20% de resistência em Escherichia coli. O uso de fluoroquinolonas em infecções urinárias comunitárias e consequentemente os achados de padrões de resistência neste estudo, reforçam o que já foi descrito em outros trabalhos. A cefalosporina de 2 geração (cefuroxima), demonstrou percentuais de resistência bastante satisfatórios frente as principais etiologias. Em Escherichia coli o percentual foi de 2%, em Klebsiella pneumoniae 3% e em Proteus mirabilis não houve nenhum achado de resistência. Uma das vantagens da cefuroxima é ser ativa quanto à produção de beta lactamase, conferindo um espectro maior frente a possíveis produtoras desta enzima. Seu esquema posológico é de 250mg duas vezes ao dia por 7 dias para infecções urinárias não complicadas. O meio mais eficaz de melhorar a administração antimicrobiana provavelmente envolverá um programa abrangente que incorpora múltiplas estratégias e colaboração entre as diversas especialidades dentro de uma determinada instituição de saúde. Neste contexto, a observação periódica da incidência bacteriana com seus respectivos índices de resistência aos antimicrobianos por sitio de infecção e correlação com os antibióticos mais comumente utilizados, é mandatória para o sucesso terapêutico.

Avaliação microbiológica, detecção e susceptibilidade a antimicrobianos de potenciais enteropatógenos das famílias Enterobacteriaceae e Vibrionaceae em mexilhões Perna perna da praia de Itaipu, Niterói-RJ

Por serem organismos filtradores, os mexilhões devem ser extraídos para consumo somente de águas com padrões microbiológicos regulamentados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente, uma vez que intoxicações alimentares de origem bacteriana são as consequências mais comuns relacionadas ao consumo destes moluscos. Após a retirada dos costões, estes organismos passam por processos de fervura, lavagem, acondicionamento em sacos plásticos e transporte até a chegada ao mercado onde são comercializados; etapas estas, realizadas sem cuidados assépticos. Objetivando avaliar a qualidade microbiológica de mexilhões Perna perna coletados na praia de Itaipu, Niterói, RJ; após a sua fervura; e comercializados no Mercado São Pedro, foram realizadas contagens de coliformes totais e termotolerantes e pesquisa de Escherichia coli, Salmonella spp. e Vibrio spp. por metodologia convencional e molecular em amostras obtidas destes locais. Pelo teste de disco-difusão foi observado o perfil de resistência das cepas isoladas. Do total de amostras analisadas (27) apenas 3 dos mexilhões que sofreram processo de aferventação, 1 do comercializado e 3 do in natura, se encontravam dentro dos padrões aceitáveis pela legislação. Não houve diferença significativa entre as contagens de coliformes termotolerantes dos diferentes mexilhões analisados, mas sim entre os períodos seco e chuvoso. Somente uma das nove coletas de água mostrou-se própria para o cultivo de mexilhões (até 14 CF/mL). Foram isoladas e caracterizadas fisiológicamente, 77 estirpes da espécie E. coli, sendo confirmadas molecularmente por PCR os sorotipos EPEC, STEC e EAEC; 4 cepas Salmonella spp. sendo apenas uma confirmada por PCR; e das 57 cepas caracterizadas como Vibrio spp., 51 foram confirmadas por PCR, sendo 46 Vibrio spp., 2 V. cholerae, 1 V. vulnificus, 1 V. parahaemolyticus e 1 V. mimicus. Entre as estirpes de E. coli, 13% apresentaram multirresistência e 15,6% apresentaram resistência múltipla. A estirpe de Salmonella spp. se mostrou sensível a todos os antimicrobiados testados. Das estirpes de Vibrio spp. testadas, 68,6% apresentaram multirresistência e 72,5% apresentaram resistência múltipla. A partir da pesquisa de genes direto do caldo de enriquecimento foi possível detectar todos os genes pesquisados, com exceção para os sorotipos de Salmonella e V. cholerae. Baseado nos resultados do presente trabalho pode-se inferir que os mexilhões, amplamente comercializados no município de Itaipú, podem se constituir em risco para a saúde pública dos consumidores no Rio de Janeiro, necessitando dos órgãos competentes uma eficiente fiscalização nos pontos de venda e cultivo destes moluscos.