Caracterização de beta-lactamases de espectro ampliado (ESBLs), genes de resistência aos antimicrobianos e conteúdo plasmidial em cepas de Escherichia coli e Salmonella spp. não tifóides isoladas do ambiente hospitalar e da comunidade

Enterobactérias produtoras de ESBLs são descritas tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade em todo o mundo. No Brasil, esses microrganismos também têm emergido como uma causa importante de infecções, sendo as enzimas CTX-M as prevalentes. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes aspectos genotípicos relacionados à expressão da resistência aos antimicrobianos em cepas Escherichia coli e de Salmonella spp, tais como: a diversidade de ESBLs, os genes de resistência aos antimicrobianos e o conteúdo plasmidial. Os aspectos epidemiológicos das cepas produtoras de ESBLs também foram investigados. Foram estudadas 88 cepas de enterobactérias, sendo 43 E. coli e 45 cepas de Salmonella spp., de origem hospitalar e da comunidade (principalmente alimentos), isoladas na cidade do Rio de Janeiro. A expressão de ESBL foi observada em sete cepas de E. coli (7/43, 16,3%) e em uma cepa de Salmonella Typhimurium (1/45, 2,3%) e as enzimas foram identificadas como variantes de CTX-M e SHV-5, respectivamente. Entre as cepas de E. coli, a enzima CTX-M-2 foi a mais frequente (n = 4), sendo detectada em cepas isoladas de swab retal de pacientes hospitalizados, enquanto as enzimas CTX-M-59 (uma variante de CTX-M) (n = 1) e CTX-M-9 (n = 2) foram identificadas em cepas isoladas a partir de espécimes clínicos. Salmonella Typhimurium produtora de SHV-5 foi isolada do ambiente hospitalar (fórmula infantil). As cepas de E. coli produtoras das enzimas CTX-M pertenceram a grupos filogenéticos (A, B1, D) e STs (ST34, ST69, ST101) diferentes, sendo os genes blaCTX-M identificados em plasmídeos com tipo de replicon IncA/C de cerca de 150 kb (blaCTX-M-2, blaCTX-M-9, blaCTX-M-59) ou 80 kb (blaCTX-M-2). A cepa de S. Typhimurium produtora de SHV-5 pertenceu a um único clone (A-ST19) e o gene blaSHV-5 foi identificado em plasmídeo com o replicon IncL/M com aproximadamente 55Kb. Foi identificado pela primeira vez no Brasil o ST313 em um clone de S. Typhimurium (D-ST313), comumente associado com doenças invasivas severas, particulamente no continente africano. Genes que codificam para a resistência aos antimicrobianos não-beta-lactâmicos e integrons classe 1 foram identificados entre as cepas de E. coli e de Salmonella spp. multirresistentes produtoras ou não de ESBLs. Em conclusão: i) nossos resultados referentes à E. coli confirmaram a disseminação de enzimas CTX-M (principalmente variantes do grupo CTX-M-2) desde, pelo menos, o ano de 2000, em hospitais no Rio de Janeiro; demonstraram a implicação dos plasmídeos IncA/C na disseminação de genes blaCTX-M; indicaram a possível evolução intra-plasmídeo de blaCTX-M-59 a partir de blaCTX-M-2; a observação da diversidade e multiplicidade de plasmídeos poderiam fornecer plataformas genéticas para a dispersão de diferentes genes e/ou elementos de resistência aos antimicrobianos; ii) em relação à Salmonella spp. este estudo descreveu, pela primeira vez, o isolamento, a partir de fórmula infantil, de uma cepa de S. Typhimurium produtora de ESBL; foi demonstrada a associação do gene blaSHV-5 com plasmídeo do tipo IncL/M, que é considerado epidêmico; foi identificado o clone D-ST313 de S. Typhimurium, que está associado a doenças invasivas severas no continente africano, que reuniu cepas isoladas exclusivamente do ambiente hospitalar.

Transference in vitro of the resistance to the antimicrobials between Escherichia coli, Lactobacillus spp. and Salmonella enteritidis isolated from chickens

O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de transferência de resistência aos antimicrobianos entre bactérias normais da microbiota de frangos e Salmonella Enteritidis. Utilizamos amostras de Lactobacillus spp. (L. spp.), Salmonella Enteritidis (SE) e Escherichia coli (E. coli) previamente isolados de frangos, selecionados após prova de sensibilidade antimicrobiana in vitro conforme metodologia padrão (Comitê Nacional para Padrões Clínicos de Laboratório). Utilizamos aqueles com resistência e sensibilidade aos antimicrobianos indutores, chamados de bactérias doadoras e receptoras, respectivamente. Os antimicrobianos indutores foram utilizados para estimular a transferência de resistência aos antimicrobianos entre as bactérias. A possibilidade de transferência foi verificada da E. coli resistente para a SE e L. spp. Também foi verificada a transferência de uma amostra de L. spp resistente aos antimicrobianos indutores para a SE. Só foi possível verificar a transferência da resistência aos antimicrobianos indutores quando a bactéria doadora foi a E. coli e a bactéria receptora foi a SE. No presente estudo concluímos que a transferência de resistência aos antimicrobianos entre bactérias é possível, mas nem todas as bactérias participam desse evento, não transmitindo e nem adquirindo esta resistência.

The effects of alpha-lactalbumin and glycomacropeptide on the association of CaCo-2 cells by enteropathogenic Escherichia coli, Salmonella typhimurium and Shigella flexneri

Two milk components, alpha-lactalbumin (alpha-La) and glycomacropeptide (GMP) may inhibit intestinal infection/intoxification. (3)[H] thymidine-labeled enteropathogenic Escherichia coli (EPEC), Salmonella typhimurium (ATCC 6994) or Shigella flexneri (ATCC 9199) were introduced to CaCo-2 cultures and their association with CaCo-2 cells was assessed. Undigested, pepsin-digested and pepsin- and pancreatin-digested alpha-lactalbumin and glycomacropeptide inhibited association. Thus, milk supplemented with alpha-lactalbumin and glycomacropeptide might be effective in inhibiting associations of the pathogens EPEC, Salmonella typhimurium, and Shigella flexneri to intestinal cells.

Identification of pathogens and virulence profile of Rhodococcus equi and Escherichia coli strains obtained from sand of parks

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Prevalência de Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157, Salmonella spp. e micro-organismos indicadores de contaminação em bovinos abatidos em estabelecimento de exportação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Relative survival of Escherichia coli and Salmonella typhimurium in a tropical estuary

Microcosm studies have been carried out to find out the relative survival of Escherichia coli and Salmonella typhimurium in a tropical estuary. Survival has been assessed in relation to the important self-purifying parameters such as biotic factors contained in the estuarine water, toxicity due to the dissolved organic and antibiotic substances in the water and the sunlight. The results revealed that sunlight is the most important inactivating factor on the survival of E. coli and S. typhimurium in the estuarine water. While the biological factors contained in the estuarine water such as protozoans and bacteriophages also exerted considerable inactivation of these organisms, the composition of the water with all its dissolved organic and inorganic substances was not damaging to the test organisms. Results also indicated better survival capacity of E. coli cells under all test conditions when compared to S. typhimurium

Uso da espectroscopia do infravermelho próximo e técnicas multivariadas para diferenciar escherichia coli e salmonella enteritidis inoculadas em polpa de fruta (abacaxi)

Aiming to consumer s safety the presence of pathogenic contaminants in foods must be monitored because they are responsible for foodborne outbreaks that depending on the level of contamination can ultimately cause the death of those who consume them. In industry is necessary that this identification be fast and profitable. This study shows the utility and application of near-infrared (NIR) transflectance spectroscopy as an alternative method for the identification and classification of Escherichia coli and Salmonella Enteritidis in commercial fruit pulp (pineapple). Principal Component Analysis (PCA), Independent Modeling of Class Analogy (SIMCA) and Discriminant Analysis Partial Least Squares (PLS-DA) were used in the analysis. It was not possible to obtain total separation between samples using PCA and SIMCA. The PLS-DA showed good performance in prediction capacity reaching 87.5% for E. coli and 88.3% for S. Enteritides, respectively. The best models were obtained for the PLS-DA with second derivative spectra treated with a sensitivity and specificity of 0.87 and 0.83, respectively. These results suggest that the NIR spectroscopy and PLS-DA can be used to discriminate and detect bacteria in the fruit pulp

Oral immunization with attenuated Salmonella vaccine expressing Escherichia coli O157:H7 intimin gamma triggers both systemic and mucosal humoral immunity in mice

Human infections with EHEC such as O157:H7 have been a great concern for worldwide food-industry surveillance. This pathogen is commonly associated with bloody diarrhea that can evolve to the life-threatening hemolytic uremic syndrome. Animals are the natural reservoir where this pathogen remains asymptomatically, in steps of ingestion and colonization of the bowel. The bacterium is shed in the feces, contaminating the surroundings, including water and food that are directed for human consumption. A major player in this colonization process is intimin, an outer membrane adhesion molecule encoded by the E. coli attachment and effacement (eae) gene that has been shown to be essential for intimate bacterial attachment to eukaryotic host cells. In an attempt to reduce the colonization of animal reservoirs with EHEC O157:H7, we designed a vaccine model to induce an immune response against intimin gamma. The model is based on its recombinant expression in attenuated Salmonella, used as a suitable vaccine vector because of its recognized ability to deliver recombinant antigens and to elicit all forms of immunity: mucosal, systemic, and humoral responses. To test this model, mice were orally immunized with a S. enterica serovar Typhimurium strain carrying the pYA3137eaeA vector, and challenged with E. coli O157:H7. Here we show that immunization induced the production of high levels of specific IgG and IgA antibodies and promoted reduction in the fecal shedding of EHEC after challenge. The live recombinant vaccine reported herein may contribute to the efforts of reducing animal intestinal mucosa colonization.

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.

OCCURRENCE OF PATHOGENIC MICROORGANISMS IN FISH SOLD IN SAO PAULO, BRAZIL

This study investigated the presence of potentially human pathogenic strains of Vibrio spp., Aeromonas spp., Escherichia coli, Salmonella spp. and Staphylococcus aureus in fish commercialized in street markets of Sao Paulo city, Brazil. Twenty fish of different species were analyzed for foodborne pathogens using conventional methods. High levels of fecal contamination were detected in 25% of samples. S. aureus was isolated from 10% of samples. All were negative for Salmonella. Vibrio species, including Vibrio cholerae non-O1/non-O139, were observed in 85% of samples although Vibrio parahaemolyticus was not found in this study. Aeromonas spp., including A. hydrophila, was isolated from 50% of fish samples. The occurrence of these pathogens suggests that the fish commercialized in Sao Paulo may represent a health risk to the consumers.

Efeitos do tripolifosfato de sódio sobre as características microbiológicas, físico-químicas e vida-de-prateleira em lingüiça frescal de frango.

Neste trabalho foram analisados os efeitos da adição de 0,125%, 0,25%, 0,375% e 0,5% de tripolifosfato de sódio sobre as contagens microbiológicas de Coliformes Totais, Escherichia coli, Salmonella Spp., Staphylococcus aureus, Clostridium sulfito redutores, microrganismos mesófilos aeróbios, psicrotróficos aeróbios, nas características físico-químicas de oxidação lipídica e pH em lingüiças frescais de carne de frango, armazenadas sob refrigeração a 5ºC nos dias 0, 8, 15 e 22. O tripolifosfato de sódio não aumentou a segurança microbiológica das lingüiças de frango, pois verificou-se aumento progressivo nas contagens das bactérias presentes, como mesófilos aeróbios e psicrotróficos aeróbios não demonstrando diferença significativa com relação ao tratamento aplicado. Para os coliformes totais evidenciou-se variação nas contagens dos mesmos, no decorrer do experimento, não apresentando correlação com as concentrações de tripolifosfato de sódio adicionadas nas lingüiças de frango. Para os demais microrganismos pesquisados os resultados encontrados nas amostras no dia 0 foram: para Salmonella Spp. ausência em 25g das amostras, Staphylococcus aureus <1,0x103 UFC/g, Clostridium sulfito redutor <1,0x103 UFC/g, portanto, apresentaram-se dentro do padrão exigido pela legislação para todas as amostras de lingüiças. As lingüiças frescais de frango adicionadas de 0,5% de tripolifosfato de sódio apresentaram valores de TBA mais baixos que os demais tratamentos e que o grupo controle, porém este resultado não foi significativamente diferente Com relação aos dias de análises, estes revelaram diferença significativa para os números de TBA. Os valores foram de 0,93 = dia 0; 1,39 = dia 8; 4,09 = dia 15 e de 3,18 = dia 22, inicialmente os números de TBA foram baixos, os quais, apresentaram aumento progressivo ao longo da vida-de-prateleira das lingüiças, exceto nos tratamentos com 0,25% e 0,375% de tripolifosfato de sódio que apresentaram decréscimo destes números do dia 15 para o dia 22. Os valores do pH apresentaram diferença significativa para os dias de análise, tais como: dia 0 = 6,09; dia 8 = 6,25; dia 15 = 6,30; dia 22 = 6,47, estes valores demonstraram aumento do pH durante a vida-de-prateleira das amostras. Não houve diferença significativa entre os distintos tratamentos, porém evidenciou-se que os valores do pH dos tratamentos com adição de 0,5% de tripolifosfato de sódio apresentaram-se mais elevados do que o do grupo controle e também dos demais tratamentos. O tripolifosfato de sódio em diferentes concentrações não agiu prolongando a vida-de-prateleira das lingüiças frescais de frango.

Etiology of acute diarrhea among children in Ribeirão Preto-SP, Brazil

Com o objetivo de caracterizar os principais enteropatógenos causadores de diarréia na região de Ribeirão Preto, quanto aos sorogrupos e sorotipos, por um período de 4 anos foram estudadas fezes de 1836 crianças, menores de 10 anos de idade, de ambos os sexos, portadoras de gastrenterite aguda no IAL de Ribeirão Preto, SP. Foram pesquisados os seguintes enteropatógenos: Escherichia coli, Salmonella sp., Shigella sp., Campylobacter sp., Yersinia sp., e Cryptosporidium sp., identificados através de metodologia tradicional. Foram positivas 419 (22,8%) amostras, com 1,7% de associação entre enteropatógenos. Houve predomínio na faixa etária de 0 a 11 meses. Destacou-se a E.coli enteropatogênica (EPEC) (8,7%), sendo mais frequente o sorogrupo O119 (40,2%), seguida do gênero Shigella (6,2%), dos quais 63,2% corresponderam à S. sonnei.

Perfil microbiano, físico-químico e análise das boas práticas de fabricação (BPF) de queijos minas frescal e ricota

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evolução da microbiota contaminante em linha de processamento de queijos Minas frescal e ricota

Fresh cheeses such as Minas frescal and ricotta are excellent means for undesirable microorganisms to thrive, damaging quality and wholesomeness of these products. In this context, this study aimed at evaluating the contaminating microorganisms in the processing line of fresh cheese, namely Minas frescal and ricotta, of a dairy plant nestled in the city of São José do Rio Preto-SP. The analyses were carried out with the following steps: water, pasteurized milk, curd, mass, whey, palmar surface and coagulation tank, and cheeses with zero and five days of shelf life. Such steps were monitored by determining the MLN of total coliforms and thermotolerants; counting of coagulase-positive Staphylococcus and mesophilic aerobic bacteria; search of Escherichia coli, Salmonella spp. and Listeria monocytogenes. Twelve samples were evaluated in each step. Among the water samples, three are provided with higher values than the ones recommended in terms of mesophilic aerobic bacteria. Three milk samples did not comply with thermotolerant coliforms. The mass samples, curd and whey showed a decrease in the counting for all microorganisms. Both palm surface and coagulation tank showed low counting for all bioindicators. All milk samples showed compliance regarding phosphatase/peroxidase.

Extended-spectrum cephalosporin-resistant Gram-negative organisms in livestock: an emerging problem for human health?

Escherichia coli, Salmonella spp. and Acinetobacter spp. are important human pathogens. Serious infections due to these organisms are usually treated with extended-spectrum cephalosporins (ESCs). However, in the past two decades we have faced a rapid increasing of infections and colonization caused by ESC-resistant (ESC-R) isolates due to production of extended-spectrum-β-lactamases (ESBLs), plasmid-mediated AmpCs (pAmpCs) and/or carbapenemase enzymes. This situation limits drastically our therapeutic armamentarium and puts under peril the human health. Animals are considered as potential reservoirs of multidrug-resistant (MDR) Gram-negative organisms. The massive and indiscriminate use of antibiotics in veterinary medicine has contributed to the selection of ESC-R E. coli, ESC-R Salmonella spp. and, to less extent, MDR Acinetobacter spp. among animals, food, and environment. This complex scenario is responsible for the expansion of these MDR organisms which may have life-threatening clinical significance. Nowadays, the prevalence of food-producing animals carrying ESC-R E. coli and ESC-R Salmonella (especially those producing CTX-M-type ESBLs and the CMY-2 pAmpC) has reached worryingly high values. More recently, the appearance of carbapenem-resistant isolates (i.e., VIM-1-producing Enterobacteriaceae and NDM-1 or OXA-23-producing Acinetobacter spp.) in livestock has even drawn greater concerns. In this review, we describe the aspects related to the spread of the above MDR organisms among pigs, cattle, and poultry, focusing on epidemiology, molecular mechanisms of resistance, impact of antibiotic use, and strategies to contain the overall problem. The link and the impact of ESC-R organisms of livestock origin for the human scenario are also discussed.