O papel de determinantes plasmídicos na resistência a compostos antimicrobianos em Staphylococcus aureus

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia médica

Índice de resistência múltipla aos antimicrobianos, concentração inibitória e beta-lactamases de espectro estendido em linhagens de Proteus mirabilis e Proteus vulgaris isoladas de diferentes afecções em animais domésticos

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Perfis de resistência a agentes antimicrobianos de 5 estirpes do género Mycobacterium isoladas de ambiente Hospitalar

As infecções nosocomiais têm aumentado ao longo dos anos, resultando num aumento do tempo de permanência do doente no hospital, e permanecem como elevada causa de elevada morbilidade e mortalidade. As micobactérias são organismos que se encontram amplamente distribuídos no meio ambiente (M. mucogenicum, M. obuense e M. gordonae), incluindo, habitats marinhos (Mycobacterium marinum), sendo muitos deles patogénicos de mamíferos, e causadores de diferentes patologias, como a Lepra e a Tuberculose. M. marinum causa uma doença sistémica tal como tuberculose em peixes e pode causar infecções da pele em seres humanos (Granuloma de Aquário) que se podem propagar para estruturas mais profundas como ossos (osteomielite). Enquanto que M. obuense é causador de infecções do tracto respiratório, M. mucogenicum e M. gordonae promovem bacteremias. Este estudo teve como principal objectivo a identificação das populações bacterianas e o seu isolamento, em particular micobactérias ambientais em dois hospitais, que sabe serem responsáveis, cada vez mais por infecções atípicas como bacteremias (M. mucogenicum e M. gordonae), infecções pulmonares (M. obuense) e infecções cutâneas (M. marinum). Pretendeu-se também avaliar a resistência aos antibióticos e desinfectantes comummente utilizados no tratamento de infecções causadas por micobactérias não tuberculosas (MNT) através do cálculo da Concentração Mínima Inibitória (CMI) para aferir os perfis de resistência. Os resultados deste estudo demonstram a identificação de 186 espécies de bactérias em dois hospitais amostrados das quais se identificaram 5 estirpes de micobactérias – “M. gardonae” (10AIII, 29AIII e 35AIII), “M. obuense” (22DIII) e “M. mucogenicum” (24AIII). Das 5 estirpes de micobactérias identificadas “M. gardonae” 10AIII apresenta perfil de resistência ao imipenemo (CMI = 16 mg/L); “M. gardonae” 29AIII apresenta perfil de resistência à claritromicina (CMI = 8 mg/L) e “M. gardonae” 35AIII apresenta, por sua vez, apenas perfil de susceptibilidade intermédia ao imipenem (CMI = 8 mg/L). M. obuense 22DIII apresenta perfil de resistência ao imipenem (CMI = 32 mg/L), à tobramicina (CMI=32 mg/L) e à ciprofloxacina (CMI = 8 mg/L). “M. mucogenicum” apresenta perfil de resistência ao sulfametoxazol (CMI > 128 mg/L), à doxiciclina (CMI>64 mg/L), à tobramicina (CMI=16 mg/L) e à ciprofloxacina (CMI=4 mg/L).Em conclusão pôde-se verificar que além da presença de um grande leque de bactérias capazes de causar infecções nosocomiais nos hospitais, MNT também existem na forma multirresistente, o que revela uma problemática a ter em atenção. Esta requer mais estudo dos mecanismos de resistência e da sua disseminação, e obtenção de novos medicamentos com novos alvos, mais eficazes para combater as estirpes multirresistentes que ao longo dos anos tem aumentado.

From antimicrobial agents to health promotion

A emergência de multiresistência apresentada por microrganismos é um dos grandes desafios que enfrentam actualmente os profissionais de Saúde e a população em geral. Os factores que contribuem para o desenvolvimento de resistência a antibióticos na comunidade podem ser categorizados como comportamentais ou ambientais/políticas. O objectivo deste trabalho foi caracterizar a situação actual na visão dos Pais de alunos do pré-escolar e 1º ciclo. De modo a avaliar as necessidades de intervenção e as actividades a serem desenvolvidas, um instrumento para estudar os hábitos e comportamentos adoptados na utilização de antibióticos, foi adaptado, validado e aplicado numa amostra piloto.

Novas estratégias no combate à tuberculose: a NADH-MENAQUINONA desidrogenase do tipo II de Mycobacterium tuberculosis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia Médica

Isolation and characterization of microorganisms with probiotic potential

Tese de mestrado em Microbiologia Aplicada, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Resistência mediada por efluxo em Escherichia coli: novas estra´tégias terapêuticas utilizando antibióticos e inibidores do efluxo

As bactérias desenvolveram ao longo do tempo, mecanismos que lhes permitem superar os efeitos nocivos causados por uma grande variedade de compostos antimicrobianos. Os sistemas de efluxo e a permeabilidade reduzida da parede celular são dois desses mecanismos. Para se estudar a resistência aos antibióticos mediada por efluxo em Escherichia coli, a influência dos inibidores de efluxo na resistência, os mecanismos de acção desses inibidores, a sua relação com a bioenergética e a competição entre substratos de efluxo, usaram-se duas estirpes de E. coli: a estirpe AG100, com o sistema de efluxo AcrAB-TolC funcional, e a estirpe AG100A, com o sistema AcrAB-TolC inactivo. Os inibidores testados foram a cloropromazina, tioridazina, ortovanadato sódio, arilpiperazina, carbonil cianeto m-clorofenilhidrazona e o verapamil. Estes compostos foram avaliados i) quanto à sua capacidade para inibir o sistema de efluxo AcrAB-TolC, através de um método fluorométrico semi-automático; ii) quanto à capacidade para diminuírem a susceptibilidade de E. coli aos antimicrobianos, através da determinação de concentrações mínimas inibitórias na presença e ausência de inibidores de efluxo; iii) quanto ao seu efeito ao nível da membrana celular, nomeadamente, disrupção do potencial de membrana, por microscopia de fluorescência. Para além disso, estes inibidores foram usados em ensaios de competição entre o brometo de etídio e os antibióticos tetraciclina, ofloxacina e oxacilina. Os resultados demonstraram que todos os compostos estudados foram capazes de diminuir a actividade de efluxo. Os compostos que apresentaram um efeito mais relevante foram a cloropromazina e o ortovanadato sódio. Contrariamente, as arilpiperazinas demonstraram um maior efeito na redução dos valores das concentrações mínimas inibitórias dos antibióticos testados realçando o facto de que o efeito destes compostos tidos como inibidores nem sempre corresponde à inibição real de efluxo. Para além disso, foi possível dividir os inibidores em dois grupos: (i) dependentes da acção da glucose – NMP e VP, e (ii) independentes da acção da glucose – CCCP, CPZ, Na3VO4. Os resultados de microscopia de fluorescência demonstraram que todos os compostos testados possuem um efeito imediato ao nível da produção de energia celular, afectando o potencial de membrana. Por último, os ensaios de competição entre substratos demonstraram a existência de um efeito sinérgico, nomeadamente com tetraciclina e ofloxacina, uma vez que permitiram a retenção de mais brometo de etídeo no interior das células. Os resultados obtidos evidenciam a relação entre a resistência aos antibióticos por efluxo activo em E. coli, em particular pelo sistema AcrAB-TolC, e a sua dependência de energia fornecida pela hidrólise de ATP. Deste modo, podemos concluir que os inibidores de efluxo podem ser potenciais alvos para o desenvolvimento de novas terapias no combate à resistência em E. coli.

Caracterização epidemiológica, molecular e perfil de resistência aos antimicrobianos de Escherichia coli isoladas de criatórios suínos do sul do Brasil

A colibacilose é a enfermidade entérica de maior impacto na suinocultura, sendo ocasionada por cepas enterotoxigênicas de Escherichia coli. Quarenta isolados clínicos de suínos com diarréia e 13 isolados ambientais foram analisados quanto ao perfil genotípico, relação genética e resistência antimicrobiana. O gene que codifica para a toxina Stb foi identificado em 50% dos isolados clínicos, seguido por Sta e Lt, com 35%. Dentre os fatores de adesinas pesquisados, a F18 foi encontrada em 27,5% das amostras. A técnica de ERIC-PCR utilizada para caracterização epidemiológica dos isolados, não demonstrou poder discriminatório esperado, e apesar de permitir a separação dos isolados em grupos, estes não evidenciaram grupos relacionados aos fatores de virulência. No teste de susceptibilidade antimicrobiana a maior resistência foi observada à tetraciclina, em 88,6%. O índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA), variou entre 0 a 0,69.

Suscetibilidade a desinfetantes e perfil de resistência a antimicrobianos em isolados de Escherichia coli

A colibacilose, causada por Escherichia coli, é a enfermidade entérica de maior impacto na produção de suínos, podendo levar à morte do animal. Esta bactéria possui grande capacidade de desenvolver resistência a múltiplos antimicrobianos e a desinfetantes. Desta forma, estudos que abordem mecanismos de resistência e perfil de amostras de campo tornam-se necessários. E. coli é amplamente utilizada como modelo de estudos que exploram a resistência intrínseca e extrínseca a multidrogas. Neste trabalho, buscou-se verificar o perfil de sensibilidade de 62 isolados de E. coli de suínos frente a três desinfetantes e a 13 antimicrobianos. Ainda, em 31 destes isolados foi pesquisada a presença de mecanismo de efluxo. Dos três desinfetantes avaliados, o cloreto de alquil dimetil benzil amônio+poliexietilenonilfenileter foi o que se mostrou mais eficaz (100%), seguido do glutaraldeído+cloreto de alquil dimetil benzil amônio (95,2%) e do cloreto de alquil dimetil benzil amônio (88,8%). Dentre os antimicrobianos testados, observou-se maior resistência para a tetraciclina (62,2%) e maior sensibilidade para o florfenicol (88,6%). A alta sensibilidade dos isolados frente aos desinfetantes pode estar relacionada à ausência de mecanismo de efluxo. O índice de resistência múltipla médio aos antimicrobianos foi de 0,52, o que demonstra um perfil multirresistente dos isolados, conduzindo para a necessidade do uso racional destas drogas em suinocultura.

Caracterização fenotípica, produção de biofilme e resistência aos antimicrobianos em isolados de Staphylococcus spp. obtidos de casos de mastite em bovinos e bubalinos

No presente estudo, objetivou-se avaliar a sussuscetibilidade aos principais antimicrobianos e realizar uma caracterização fenotípica e genotípica de isolados de Staphylococcus spp. obtidos de casos de mastite em vacas (n=30) e búfalas (n=30). A suscetibilidade foi avaliada pela técnica de disco-difusão e a presença de bomba de efluxo foi avaliada utilizando-se Ágar Mueller Hinton (MH) adicionado de brometo de etídeo e pesquisa do gene msrA. Pela técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) ainda foram identificados os genes mecA, blaZ e ermA, B e C, que posteriormente foram associados com os métodos fenotípicos para a identificação de resistência a antimicrobianos. A caracterização da formação de biofilme foi realizada utilizandose os métodos Ágar Vermelho Congo (CRA), Aderência em Placa e a identificação do gene icaD. Pelo método de discodifusão, os Staphylococcus spp. apresentaram alta sensibilidade aos antimicrobianos. O índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA) apresentou variação de 0 a 0,5. Na pesquisa de bomba de efluxo, 26,7% das amostras foram positivas ao método fenotípico e 6,7% ao método genotípico (gene msrA). Os genes erm, mecA e blaZ foram detectados, respectivamente, em 1,7%, 6,7% e 11,7% das amostras de Staphylococcus spp. Na produção de biofilme, 23,3% dos isolados foram considerados positivos no CRA, 50,0% na Aderência em Placas e 8,3% na PCR pela detecção do gene icaD. Observou-se que os isolados obtidos de amostras bovinas apresentaram uma menor sensibilidade aos antimicrobianos no teste de disco-difusão quando comparados com as amostras bubalinas. A caracterização destes isolados é importante para orientar uma antibioticoterapia bem planejada. A presença de biofilme nos isolados pode estar associada a outros fatores que não a resistência às drogas antimicrobianas.

A contribuição das bombas de efluxo QacA e Smr para a multirresistência em Staphylococcus aureus

RESUMO: O efluxo de compostos antimicrobianos é um mecanismo importante na multirresistência em bactérias. Bombas de efluxo codificadas em plasmídeos, como a QacA e a Smr, estão implicadas na susceptibilidade reduzida a biocidas, geralmente utilizados na prevenção e controlo de infecções nosocomiais, incluindo as causadas por estirpes de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA). Neste trabalho pretendeu-se avaliar a relevância de QacA e Smr no perfil de susceptibilidade dos isolados clínicos MRSA SM39 e SM52, que transportam os plasmídeos pSM39 e pSM52 com os determinantes qacA e smr, respectivamente. A actividade de efluxo das estirpes SM39 e SM39 curada (sem pSM39) e das estirpes SM52 e RN4220:pSM52 (estirpe susceptível RN4220 transformada com pSM52) foi caracterizada por: (1) determinação da concentração mínima inibitória (CMI) de biocidas, corantes e antibióticos, na ausência e presença dos inibidores de efluxo tioridazina, clorpromazina, verapamil e reserpina; e (2) fluorometria em tempo-real. A determinação de CMIs demonstrou que a actividade de efluxo mediada por QacA e Smr está envolvida na susceptibilidade reduzida aos biocidas e corantes testados, que incluíram o brometo de hexadeciltrimetilamónio, a cetrimida, o cloreto de benzalcónio, a berberina, o cloreto de dequalínio, a pentamidina e o brometo de etídeo. Os ensaios fluorométricos confirmaram a elevada actividade de efluxo presente nas estirpes com os genes qacA ou smr. A determinação de CMIs para antibióticos β-lactâmicos em conjunto com o teste da nitrocefina revelou a presença simultânea do gene qacA e de uma β-lactamase no plasmídeo pSM39. Este trabalho evidencia a importância das bombas de efluxo QacA e Smr na resistência a biocidas em estirpes MRSA e na sobrevivência destas estirpes em ambiente hospitalar e na comunidade, para além de destacar a questão da potencial co-resistência entre biocidas e antibióticos.--------------- ABSTRACT: Drug efflux has become an important cause of multidrug resistance (MDR) in bacteria. Plasmid-encoded MDR efflux pumps, such as QacA and Smr, are implicated in reduced susceptibility to biocides, generally used in the prevention and control of nosocomial infections, including the ones caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). In this work, we aimed to evaluate the relevance of QacA and Smr to the susceptibility profile of the clinical MRSA isolates SM39 and SM52, which harbor the plasmids pSM39 and pSM52 that carry the determinants qacA and smr, respectively. Efflux activity of strain SM39 and its plasmid-free counterpart, SM39 cured, SM52 and RN4220:pSM52 (susceptible strain RN4220 transformed with pSM52) was characterized by: (1) determination of minimum inhibitory concentration (MIC) of biocides, dyes and antibiotics, in the absence and presence of the efflux inhibitors thioridazine, chlorpromazine, verapamil and reserpine; and (2) real-time fluorometry. MIC determination showed that QacA and Smr mediated efflux was involved in the reduced susceptibility profile to the biocides and dyes tested, which included hexadecyltrymethylammonium bromide, cetrimide, benzalkonium chloride, berberine, dequalinium chloride, pentamidine and ethidium bromide. Fluorometric assays confirmed the higher efflux activity present in strains harboring qacA or smr genes. Moreover, MIC determination for β-lactam antibiotics together with the nitrocefin test confirmed the presence of a β-lactamase in the plasmid carried by SM39 strain, pSM39. This work highlights the relevance of QacA and Smr to the biocide resistance in MRSA strains, and consequently to their survival and maintenance in the hospital environment and in the community. Furthermore, the presence of a β-lactamase and qacA determinants in the the same plasmid reinforces the question of the potencial biocide/antibiotic co-resistance in MRSA strains.

Ocorrência e perfil de sensibilidade a antimicrobianos em Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp. em um hospital terciário, no sul do Brasil

INTRODUÇÃO: O principal mecanismo de resistência entre isolados de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp. é a produção de metalo-β-lactamases (MβLs). As MβLs são enzimas capazes de hidrolisar cefalosporinas, penicilinas e carbapenêmicos, mas não monobactâmicos (aztreonam) antibióticos que se encontram entre as principais opções terapêuticas para o tratamento de infecções causadas por bactérias não fermentadoras de glicose. MÉTODOS: Um estudo observacional, transversal, descritivo e retrospectivo foi desenvolvido para avaliar a frequência e o perfil de susceptibilidade cepas de P. aeruginosa e Acinetobacter sp. produtoras de MβLs isoladas no Hospital São Vicente de Paulo, Passo Fundo, Brasil. RESULTADOS: A produção de MβLs foi observada em 77,6% (n = 173/223) dos isolados de P. aeruginosa e em 22,4% (n = 50/223) dos isolados de Acinetobacter sp. Dentre as cepas produtoras de MβL, a maioria apresentou mais de 90% de resistência a seis antimicrobianos dos 12 testados, enfatizando a resistência a ceftazidima, gentamicina, aztreonam, piperaciclina/tazobactam, cefepime, ciprofloxacina, meropenem e tobramicina. CONCLUSÕES: Os índices de MβL encontrados confirmam a preocupação mundial com a disseminação desse mecanismo de resistência.

Coliformes fecais em águas de esgoto: I. Resistência a antibióticos, metais pesados e colicinogenia

Análise bacteriológica de ordem qualitativa foi desenvolvida em duas estações de tratamento de esgoto da cidade do Rio de Janeiro no período de 1984 a 1985. A pesquisa considerou o isolamento e a identificação de 540 culturas de Escherichia coli, advindas de afluentes e efluentes. Estudou-se a resistência a oito antimicrobianos (sulfadiazina, estreptomicina, tetraciclina, cloranfenicol, canamicina, ampicilina, ácido nalidíxico e gentamicina) e a três metais pesados (sulfato de cobre, cloreto de mercúrio e sulfato de zinco), além da colicinogenia. Foi possivel a detecção de percentuais até 95 para culturas isoladas dos efluentes com marcadores genéticos, contrapondo-se com taxas ao redor de 70% para aquelas provindas dos afluentes.

Microbiota cloacal aeróbia de cracídeos cativos no Rio Grande do Sul e sua susceptibilidade a antimicrobianos

Os cracídeos são aves silvestres que habitam as matas tropicais da América. Foram coletadas, no ano de 2007, amostras cloacais de 51 aves de dez espécies diferentes de cracídeos mantidos em cativeiros no Estado do Rio Grande do Sul. A partir dos swabs, colhidos assepticamente, foi realizado o isolamento e a caracterização bacteriana e o teste de susceptibilidade antimicrobiana dos isolados. Foram identificadas 93 cepas de bactérias. As bactérias mais frequentemente isoladas foram Escherichia coli, Staphylococcus spp. e Streptococcus spp. Todas as amostras foram negativas para o isolamento de Salmonella spp. O resultado do teste de sensibilidade mostrou que dentre as 93 cepas isoladas, todas foram sensíveis apenas ao imipinem. Adicionalmente, os menores percentuais de resistência foram observados frente ao cloranfenicol e ciprofloxacina. Os gêneros e espécies bacterianas com maior percentual de resistência a diferentes antibióticos testados foram Escherichia coli, Serratia marcescens, Staphylococcus aureus e Streptococcus spp. Com os resultados obtidos no presente trabalho, concluí-se, que a população de cracídeos estudada apresenta sua microbiota cloacal composta por vários gêneros e espécies bacterianas e que a multirresistencia pode ser um problema no futuro, uma vez que algumas cepas isoladas mostraram percentuais elevados de resistência a diferente antimicrobianos.

Avaliação da sensibilidade de cepas de Escherichia coli isoladas de mexilhões (Perna perna linnaeus, 1758) à antimicrobianos

Foram avaliadas 44 cepas de Escherichia coli isoladas de amostras cárneas de mexilhões capturados no município de Niterói, Estado do Rio de Janeiro, quanto a sua sensibilidade a antimicrobianos. Vinte e quatro antimicrobianos foram testados e padrões variáveis de comportamento frente aos mesmos foram observados. Todas as cepas avaliadas apresentaram sensibilidade total a apenas 41,66% dos antimicrobianos (R, Ac, C, To, Fx, Cz, Ct, Nt, Cp, Ge) e resistência total a 4,16% dos antimicrobianos (Ca). A cepa número 18 apresentou sensibilidade a 95,83% dos antimicrobianos, enquanto que a cepa número 30 aduziu resistência a 41,66% dos antimicrobianos. Frente aos resultados obtidos é importante ponderarmos sobre o risco à Saúde Pública associado ao hábito de ingerir pescado cru ou insuficientemente cozido, especialmente bivalves filtradores contaminados por bactérias com comprovada resistência a diferentes antimicrobianos, alimentos potencialmente envolvidos em processos de reinfecção do homem, no qual desencadeiam quadros de gastroenterite.