The antimicrobial susceptibility, biofilm formation and genotypic profiles of Staphylococcus haemolyticus from bloodstream infections

We analysed the antimicrobial susceptibility, biofilm formation and genotypic profiles of 27 isolates of Staphylococcus haemolyticus obtained from the blood of 19 patients admitted to a hospital in Rio de Janeiro, Brazil. Our analysis revealed a clinical significance of 36.8% and a multi-resistance rate of 92.6% among these isolates. All but one isolate carried the mecA gene. The staphylococcal cassette chromosome mec type I was the most prevalent mec element detected (67%). Nevertheless, the isolates showed clonal diversity based on pulsed-field gel electrophoresis analysis. The ability to form biofilms was detected in 66% of the isolates studied. Surprisingly, no icaAD genes were found among the biofilm-producing isolates.

Perfil de virulência e resistência aos antimicrobianos em Staphylococcus haemolyticus, S. warneri, S. lugdunensis e S. hominis

Estudar o perfil patogênico e de resistência aos antimicrobianos em amostras de Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus warneri, Staphylococcus lugdunensis e Staphylococcus hominis. Foram estudadas 65 amostras isoladas de pacientes do Hospital das Clínicas da FMB, Botucatu, sendo 23 S. haemolyticus, 23 S. hominis, 10 S. warneri e 9 S. lugdunensis. Foram pesquisados por PCR os genes responsáveis pela produção de biofilme (icaA, icaC, icaD), genes de enterotoxinas (sea, seb, sec, sed), Toxina 1 da Síndrome do Choque Tóxico (tst) e resistência à oxacilina (mecA). Das 65 amostras estudadas, 83% apresentaram ao menos um dos genes das toxinas pesquisadas, 87,7% um dos genes ica e 63,1% o gene mecA. O SCCmec foi tipado por PCR-Multiplex, sendo o tipo I o mais prevalente (34,1%). A heterorresistência à vancomicina foi pesquisada através da triagem em ágar BHI com 4 μg ml-1, encontrada em 36,9% das amostras, e com 6 μg ml-1 de vancomicina, encontrada em 15,4%. Todas as espécies estudadas foram altamente toxigênicas. A presença do SCCmec I apresentou relação com a heterorresistência à vancomicina. Ainda, S. hominis e S. haemolyticus se revelaram mais virulentos e resistentes, levando em conta os fatores de virulência, resistência à oxacilina e heterorresistência à vancomicina. A evidência e a necessidade de maior preocupação com as espécies S. hominis e S. haemolyticus ficou clara, o que ainda não havia sido relatado, bem como a relação entre a presença de SCCmec I e heterorresistência à vancomicina

Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus haemolyticus: molecular detection of cytotoxin and enterotoxin genes

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

INVESTIGATION OF BIOFILM FORMATION IN COAGULASE-NEGATIVE STAPHYLOCOCCI ISOLATED FROM PLATELET CONCENTRATE BAGS

Platelet Concentrates (PCs) are the blood components with the highest rate of bacterial contamination, and coagulase-negative staphylococci (CoNS) are the most frequently isolated contaminants. This study investigated the biofilm formation of 16 contaminated units out of 691 PCs tested by phenotypic and genotypic methods. Adhesion in Borosilicate Tube (ABT) and Congo Red Agar (CRA) tests were used to assess the presence of biofilm. The presence of icaADC genes was assessed by means of the Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. With Vitek(r)2, Staphylococcus haemolyticus was considered the most prevalent CoNS (31.25%). The CRA characterized 43.8% as probable biofilm producers, and for the ABT test, 37.5%. The icaADC genes were identified in seven samples by the PCR. The ABT technique showed 85.7% sensitivity and 100% specificity when compared to the reference method (PCR), and presented strong agreement (k = 0.8). This study shows that species identified as PCs contaminants are considered inhabitants of the normal skin flora and they might become important pathogens. The results also lead to the recommendation of ABT use in laboratory routine for detecting biofilm in CoNS contaminants of PCs.

Experiências terapêuticas com a alfa-6-deoxi-5-oxitetraciclina (doxiclina): um nôvo antibiótico de largo espectro

A Doxiciclina, um nôvo antibiótico derivado da oxitetraciclina, foi administrada a 54 pacientes, 16 com diversas entidades infecciosas, 18 portadores de Staphylococcus aureus e 20 portadores de Streptococcus beta haemolyticus. O medicamento, que foi empregado em dose única diária, por via oral, durante períodos variáveis de acôrdo com a entidade clínica e com a evolução do caso, mostrou-se de excelente tolerância e de grande eficiência, particularmente nas infecções por Staphylococcus aureus e Streptococcus beta haemolyticus que representam a maior incidência desta casuística.

Ensaios terapêuticos com um nôvo antibiótico - laurilsulfato de tetraciclina (lauraciclina)

Os autores apresentam a sua experiência com um nôvo antibiótico de ação prolongada quando injetável - o Laurilsulfato de Tetraciclina. O medicamento foi usado em 30 pacientes; 16 com diversas entidades infecciosas nos quais a droga foi usada por via intramuscular em 15 dêles, e 14 outros portadores de germes patogênicos (Streptococcus beta haemolyticus) do orofaringe, em que o medicamento foi usado por via oral na tentativa de erradicação desses germes. A medicação injetável foi usada em doses variáveis de 5 a 15mg/kg/dia, em uma ou duas aplicações diárias durante 4 a 14 dias de acôrdo com a gravidade e tipo da infecção. Os portadores de germes no orofaringe (crianças de 6 a 11 anos) foram tratados com o medicamento, por via oral, na dose aproximada de 10 mg/kg/dia durante 10 dias. O medicamento foi bem tolerado, referindo-se apenas dor no local da injeção e um caso de manifestação cutânea (rash) relacionados com o emprêgo da droga. Baseados nestes estudos, os autores concluem que a Lauraciclina apresenta-se com o mesmo espectro de ação das demais tetraciclinas, com a possibilidade de aplicação a intervalos maiores devido à sua ação prolongada.

Detecção do gene mecA em estafilococos coagulase negativa resistentes à oxacilina isolados da saliva de profissionais da enfermagem

Estafilococos coagulase negativa estão frequentemente associados às infecções nosocomiais e os profissionais da saúde podem ser reservatório e dissemina-los no hospital e comunidade. O objetivo desse estudo foi identificar espécies de estafilococos coagulase negativa isolados da saliva de profissionais da enfermagem, determinar o perfil de resistência e detectar o gene mecA. Foram selecionados 100 estafilococos coagulase negativa, sendo 41 identificados como Staphylococcus epidermidis, 25 Staphylococcus saprophyticus, 18 Staphylococcus haemolyticus, 8 Staphylococcus cohnii, 4 Staphylococcus lugdunenses, 3 Staphylococcus capitis, e 1 Staphylococcus Simulans. Desses, 32% apresentaram resistência à oxacilina, 84,4% à mupirocina, 32% à cefoxitina, e todos sensíveis a vancomicina. Dos estafilococos coagulase negativa resistentes à oxacilina, 93,7% desenvolveram-se no agar oxacilina (6µg/ml) e o gene mecA foi detectado em 75%. Os resultados sinalizam que maiores investimentos devem ser direcionados a identificação das espécies de estafilococos coagulase negativa nas instituições de saúde e na comunidade.

Comparison of methods for the identification of coagulase-negative staphylococci

Coagulase-negative staphylococci (CNS) species identification is still difficult for most clinical laboratories. The scheme proposed by Kloos and Schleifer and modified by Bannerman is the reference method used for the identification of staphylococcal species and subspecies; however, this method is relatively laborious for routine use since it requires the utilization of a large number of biochemical tests. The objective of the present study was to compare four methods, i.e., the reference method, the API Staph system (bioMérieux) and two methods modified from the reference method in our laboratory (simplified method and disk method), in the identification of 100 CNS strains. Compared to the reference method, the simplified method and disk method correctly identified 100 and 99% of the CNS species, respectively, while this rate was 84% for the API Staph system. Inaccurate identification by the API Staph method was observed for Staphylococcus epidermidis (2.2%), S. hominis (25%), S. haemolyticus (37.5%), and S. warneri (47.1%). The simplified method using the simple identification scheme proposed in the present study was found to be efficient for all strains tested, with 100% sensitivity and specificity and proved to be available alternative for the identification of staphylococci, offering, higher reliability and lower cost than the currently available commercial systems. This method would be very useful in clinical microbiology laboratory, especially in places with limited resources.

Automated systems in the identification and determination of methicillin resistance among coagulase negative staphylococci

Coagulase-negative staphylococci (CoNS) are an important cause of nosocomial bacteremia, specially in patients with indwelling devices or those submitted to invasive medical procedures. The identification of species and the accurate and rapid detection of methicillin resistance are directly dependent on the quality of the identification and susceptibility tests used, either manual or automated. The objective of this study was to evaluate the accuracy of two automated systems MicroScan and Vitek - in the identification of CoNS species and determination of susceptibility to methicillin, considering as gold standard the biochemical tests and the characterization of the mecA gene by polymerase chain reaction, respectively. MicroScan presented better results in the identification of CoNS species (accuracy of 96.8 vs 78.8%, respectively); isolates from the following species had no precise identification: Staphylococcus haemolyticus, S. simulans, and S. capitis. Both systems were similar in the characterization of methicillin resistance. The higher discrepancies for gene mec detection were observed among species other than S. epidermidis (S. hominis, S. saprophyticus, S. sciuri, S. haemolyticus, S. warneri, S. cohnii), and those with borderline MICs.

Evaluation of oxacillin and cefoxitin disks for detection of resistance in coagulase negative staphylococci

Coagulase-negative Staphylococcus spp. was considered nonpathogenic until the emergence of multiresistance and the demonstration of their participation as infectious agents. In Brazil, oxacillin resistance may be present in over 80% of isolates, and the Clinical and Laboratory Standards Institute standardized a disk-diffusion method to predict this resistance in Staphylococcus. The aim of this study was to evaluate the variability among commercial disks of oxacillin (1 µg) and cefoxitin (30 µg) widely used in clinical laboratories of microbiology, compared with mecA gene and minimum inhibitory concentration (MIC) of oxacillin. The use of oxacillin and cefoxitin disks simultaneously allowed the detection of important differences, particularly, in less frequent species such as S. cohnii, S. haemolyticus, S. saprophyticus, and S. sciuri. Disks of cefoxitin of the brand 2 displayed good correlation with the mecA gene (98.7%) and oxacillin MIC (97.8%), while major discrepancies were observed using disks of brand 1. One of the critical points in the diffusion disk test is the quality of the disks: the use of better quality disks associated with molecular methods lead to better results to define the best antibiotic therapy.

Coagulase-negative staphylococci strains resistant to oxacillin isolated from neonatal blood cultures

Coagulase-negative staphylococci (CoNS) are the microorganisms most frequently isolated from clinical samples and are commonly found in neonatal blood cultures. Oxacillin is an alternative treatment of choice for CoNS infections; however, resistance to oxacillin can have a substantial impact on healthcare by adversely affecting morbidity and mortality. The objective of this study was to detect and characterise oxacillin-resistant CoNS strains in blood cultures of newborns hospitalised at the neonatal ward of the University Hospital of the Faculty of Medicine of Botucatu. One hundred CoNS strains were isolated and the mecA gene was detected in 69 of the CoNS strains, including 73.2% of Staphylococcus epidermidis strains, 85.7% of Staphylococcus haemolyticus strains, 28.6% of Staphylococcus hominis strains and 50% of Staphylococcus lugdunensis strains. Among these oxacillin-resistant CoNS strains, staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) type I was identified in 24.6%, type II in 4.3%, type III in 56.5% and type IV in 14.5% of the strains. The data revealed an increase in the percentage of CoNS strains isolated from blood cultures from 1991-2009. Furthermore, a predominant SCCmec profile of the oxacillin-resistant CoNS strains isolated from neonatal intensive care units was identified with a prevalence of SCCmec types found in hospital-acquired strains.

Antimicrobial resistance and detection of mecA and blaZ genes in coagulase-negative Staphylococcus isolated from bovine mastitis

The present study evaluated the pheno- and genotypical antimicrobial resistance profile of coagulase-negative Staphylococcus (CNS) species isolated from dairy cows milk, specially concerning to oxacillin. Of 100 CNS isolates, the S. xylosus was the prevalent species, followed by S. cohnii, S. hominis, S. capitis and S. haemolyticus. Only 6% were phenotypically susceptible to the antimicrobial agents tested in disk diffusion assay. Penicillin and ampicillin resistance rates were significantly higher than others antimicrobials. Four isolates were positive to mecA gene (4%), all represented by the S. xylosus species. The blaZ gene was detected in 16% of the isolates (16/100). It was noticed that all mecA + were also positive to this gene and the presence of both genes was correlated to phenotypic beta-lactamic resistance. We conclude that CNS species from bovine milk presented significantly distinct antimicrobial resistance profiles, evaluated by phenotypic and genotypic tests, which has implications for treatment and management decisions.

COMPORTAMENTO DE ESTAFILOCOCOS COAGULASE NEGATIVOS PAUCIPRODUTORES DE ENTEROTOXINAS, EM ALIMENTOS EXPERIMENTALMENTE INOCULADOS

Linhagens de estafilococos coagulase negativos e pauciprodutores de enterotoxina de A a E, com capacidade de síntese variando de 1,4 a 16ng/mL oriundas de sítios anatômicos de cabras sadias, procedentes da Espanha, foram estudadas com o intuito de se avaliar a capacidade de desenvolvimento e produção de enterotoxina estafilocócica ("SE"), em alimentos experimentalmente inoculados. Para tal, leite integral "tipo longa vida" e presunto cozido foram, de maneira isolada e em duplicata, inoculados com 14 linhagens teste, S.caprae, duas amostras; S.chromogenes; S.cohnii; S.epidermidis; S.haemolyticus, duas amostras; S.hyicus; S.lentus; S.sciuri; S.xylosus, duas amostras; e S.warneri, duas amostras; previamente caracterizadas bioquimicamente. Estes substratos alimentícios, uma vez inoculados, foram mantidos em estufa a 30°C, durante 24 e 48h de incubação e, neste período, submetidos à contagem de células estafilocócicas em ágar Baird Parker e à avaliação de presença de "SE", através do ensaio de "ELISA-SET-EIA, Enzyme Linked-Immunosorbent Assay," e "RPLA, Reversed Passive Latex Agglutination Assay". Os resultados obtidos evidenciaram, tanto em leite integral "tipo longa vida" como em presunto cozido, desenvolvimento mínimo estipulado em 10(6) e máximo de 10(9)UFC/g ou mL do alimento, decorridas 48h de incubação.De acordo com as condições aplicadas neste experimento não apresentaram, contudo, em nenhuma ocasião produção de "SE" que pudesse ter sido detectada .

Detecção de bactérias no ar em ambiente hospitalar com recurso a técnicas moleculares

A Qualidade do Ar Interior (QAI) revela-se de grande importância no ambiente hospitalar devido à disseminação aérea de bactérias potenciar as infecções nosocomiais. Os estudos nesta temática são raros em Portugal e inexistentes na Madeira. Este trabalho tem como objectivos identificar com elevada precisão a flora bacteriana aerosolizada no Hospital Dr. João de Almada (HJA) utilizando técnicas moleculares, determinar a sua origem, disseminação e especificidades e analisar globalmente a QAI. O ar exterior e de 15 locais no interior do HJA foi amostrado em Abril de 2009. Foram medidas a temperatura, humidade e concentração de CO2 e NO2 e quantificadas as bactérias e fungos no ar. Utilizaram-se testes bioquímicos e técnicas moleculares para caracterização e identificação de bactérias e foram comparadas comunidades bacterianas. A biodiversidade bacteriana no ar interior do HJA é dominada pelo género Staphylococcus (68%), sendo as espécies mais frequentes S. cohnii urealyticus, S. haemolyticus, S. capitis ou S. caprae e Micrococcus luteus. A maioria das espécies encontradas é comum em ambiente hospitalar e na flora comensal humana. As Staphylococcus spp. detectadas são consideradas patogénicas oportunistas envolvidas em infecções nosocomiais. A QAI é conforme com a legislação na maioria dos locais, havendo microorganismos em excesso em 12 das 72 amostras. O excesso de fungos relacionou-se com eventos de bruma no exterior e o excesso de bactérias correlacionou-se com a actividade humana e foi potenciado pela fraca ventilação e a presença ou manipulação de materiais contaminados. O ar exterior tem boa qualidade para ventilação do HJA, excepto durante eventos de bruma. As comunidades bacterianas aerosolizadas têm maior similaridade entre locais do mesmo tipo, sendo os ocupantes o principal foco de contaminação. São propostas medidas correctivas como o aumento da ventilação dos locais com elevada actividade humana e cuidados na manipulação de roupa suja e resíduos.