Enhanced antibiotic multi-resistance in nasal and faecal bacteria after agricultural use of streptomycin

Streptomycin is used in arboriculture to control fire blight. Using sheep as a model, multidrug-resistant bacteria in mammals were found to be selected after the intentional release of streptomycin into the environment. Escherichia coli and Staphylococcus spp. were isolated from the faeces and nasal cavities, respectively, of sheep grazing on a field sprayed with streptomycin at concentrations used in orchards (test group) and on a field without streptomycin (control group). Before the application of streptomycin, the percentage of streptomycin-resistant E. coli isolates in faeces was 15.8% in the control group and 14.7% in the test group. After the application of streptomycin, the overall number of streptomycin-resistant E. coli isolates was significantly higher in the test group (39.9%) than in the control group (22.3%). Streptomycin-resistant Staphylococcus isolates were only detected after the application of streptomycin. Streptomycin resistance was frequently associated with resistance to sulfamethoxazole, ampicillin, tetracycline and chloramphenicol and less frequently to cefotaxime in E. coli, and to tetracycline, fusidic acid and tiamulin in Staphylococcus spp. This study shows that the application of low concentrations of streptomycin on grass, as occurs during the spraying of orchards, selects for multidrug-resistant nasal and enteric bacterial flora, including extended-spectrum beta-lactamase-producing E. coli.

Antibiotic resistance genes, integrons and multiple antibiotic resistance in thirty-five serotypes of Salmonella enterica isolated from humans and animals in the UK

Objectives: To examine 397 strains of Salmonella enterica of human and animal origin comprising 35 serotypes for the presence of aadB, aphAI-IAB, aadA1, aadA2, bla(Carb(2)) or pse1, bla(Tem), cat1, cat2, dhfr1, floR, strA, sul1, sul2, tetA(A), tetA(B) and tetA(G) genes, the presence of class 1 integrons and the relationship of resistance genes to integrons and antibiotic resistance. Results: Some strains were resistant to ampicillin (91), chloramphenicol (85), gentamicin (2), kanamycin (14), spectinomycin (81), streptomycin (119), sulfadiazine (127), tetracycline (108) and trimethoprim (45); 219 strains were susceptible to all antibiotics. bla(Carb(2)), floR and tetA(G) genes were found in S. Typhimurium isolates and one strain of S. Emek only. Class 1 integrons were found in S. Emek, Haifa, Heidelberg, Mbandaka, Newport, Ohio, Stanley, Virchow and in Typhimurium, mainly phage types DT104 and U302. These strains were generally multi-resistant to up to seven antibiotics. Resistance to between three and six antibiotics was also associated with class 1 integron-negative strains of S. Binza, Dublin, Enteritidis, Hadar, Manhattan, Mbandaka, Montevideo, Newport, Typhimurium DT193 and Virchow. Conclusion: The results illustrate specificity of some resistance genes to S. Typhimurium or non- S. Typhimurium serotypes and the involvement of both class 1 integron and non-class 1 integron associated multi-resistance in several serotypes. These data also indicate that the bla(Carb(2)), floR and tetA(G) genes reported in the SG1 region of S. Typhimurium DT104, U302 and some other serotypes are still predominantly limited to S. Typhimurium strains.

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.

Avaliação de funcionamento de duas estações de tratamento de águas residuais do interior de Vila Nova de Gaia

Esta dissertação descreve o trabalho desenvolvido ao longo de um ano e um mês desde a pesquisa teórica até à prática experimental no âmbito da unidade curricular de Dissertação/estágio do Mestrado em Engenharia Química, no ramo Tecnologias em Proteção Ambiental. O tema desta dissertação consiste na avaliação do funcionamento de duas estações de tratamento de águas residuais (ETAR) do interior do município de Vila Nova de Gaia no que diz respeito ao possível aumento da resistência a antibióticos na ETAR de Febros e na ETAR de Lever. Os testes de sensibilidade a antibióticos (TSA) foram executados para ambas as ETAR, sendo as amostras de água recolhidas na entrada e na saída dos reatores biológicos (tratamento secundário). Além disso, foram realizados testes de avaliação da eficiência de desinfeção por radiação ultravioleta (UV) relativamente à Escherichia coli (E. coli) na ETAR de Lever. Os antibióticos selecionados para a realização deste trabalho foram a Eritromicina, a Azitromicina, a Claritromicina, a Ofloxacina, a Ciprofloxacina, o Sulfametoxazol, o Trimetoprim e o Metronidazol. Esta seleção baseou-se no facto de estes serem alguns dos antibióticos mais consumidos e mais persistentes no meio ambiente. A bactéria E. coli (isolada a partir de amostras das águas residuais estudadas) foi escolhida para a realização deste estudo uma vez que está sempre presente nas águas residuais domésticas e está associada a fenómenos de multirresistência a antibióticos. Os testes de TSA foram realizados seguindo a metodologia de difusão por discos. No período do estudo (Março a Junho de 2015) identificaram-se situações quer de aumento de resistência quer de aumento de sensibilidade aos antibióticos testados. As situações mais graves de aumento de resistência, a que corresponderam a halos nulos, verificaram-se para os antibióticos Claritromicina, Trimetoprim e Metronidazol, ocorrendo com maior frequência para os dois últimos, que aliás são fármacos que são administrados em simultâneo. Os períodos mais problemáticos em termos de aumento das resistências foram ligeiramente diferentes nas duas ETAR. No caso da ETAR de Febros correspondeu ao mês Abril e na ETAR de Lever ocorreu entre o final de Abril e o início de Maio. Considera-se que estes períodos poderão coincidir com um aumento do consumo destes fármacos devido à sua utilização no combate a infeções respiratórias muito comuns nesta altura do ano. Não se observou qualquer sensibilidade da E. coli para o Metronidazol porque é um antibiótico com indicação para algumas bactérias anaeróbias, fungos e giardia, e que à partida não tem capacidade para eliminar a E. coli. A eficiência da desinfeção na ETAR de Lever relativamente à remoção de E. coli foi satisfatória. Sendo de salientar a importância da manutenção, no que se refere à identificação de possíveis avarias nas lâmpadas e correspondente limpeza. Os resultados deste trabalho provam a existência de estirpes da bactéria E. coli resistentes a alguns dos antibióticos estudados, o que reforça a importância da desinfeção no tratamento de águas residuais domésticas.

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.

Biofilm production by multiresistant Corynebacterium striatumassociated with nosocomial outbreak

Corynebacterium striatum is a potentially pathogenic microorganism that causes nosocomial outbreaks. However, little is known about its virulence factors that may contribute to healthcare-associated infections (HAIs). We investigated the biofilm production on abiotic surfaces of multidrug-resistant (MDR) and multidrug-susceptible (MDS) strains of C. striatum of pulsed-field gel electrophoresis types I-MDR, II-MDR, III-MDS and IV-MDS isolated during a nosocomial outbreak in Rio de Janeiro, Brazil. The results showed that C. striatum was able to adhere to hydrophilic and hydrophobic abiotic surfaces. The C. striatum1987/I-MDR strain, predominantly isolated from patients undergoing endotracheal intubation procedures, showed the greatest ability to adhere to all surfaces. C. striatumbound fibrinogen to its surface, which contributed to biofilm formation. Scanning electron microscopy showed the production of mature biofilms on polyurethane catheters by all pulsotypes. In conclusion, biofilm production may contribute to the establishment of HAIs caused by C. striatum.

Étude sur le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec, Canada

Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un pathogène important qui a été identifié comme agent d‟infection chez les animaux d‟élevage et les travailleurs exposés à ces animaux. Au Canada, très peu d‟informations sont disponibles concernant les SARMs d‟origine porcine. L‟objectif de cette étude était de déterminer la prévalence des SARMs provenant de porcs à l‟abattoir, de caractériser leur résistance aux antibiotiques ainsi que d‟évaluer le niveau de séroconversion des porcs envers le S. aureus chez les animaux porteurs ou non du SARM. Un total de 107 isolats ont été identifiés positifs aux SARMs sur 660 échantillons. La prévalence de SARMs à l‟abattoir A était de 30,8% et de 23,8% à l‟abattoir B. La susceptibilité aux antibiotiques a été déterminée en utilisant la méthode de micro-dilution de Sensititre. Tous les isolats ont démontré une sensibilité envers la ciprofloxacine, la gatifloxacine, la gentamicine, la lévofloxacine, le linézolide, la quinupristine/dalfopristine, la rifampicine, la streptomycine, le triméthoprime/sulfaméthoxazole et la vancomycine. De la résistance a été observée envers la daptomycine (0,93%), l‟érythromycine (29%), la clindamycine (29%), la tétracycline (98,1%). De plus, 30% des SARMs isolés étaient résistants à plus de deux antibiotiques autres que les β-lactamines. Par typage, deux clones prédominants ont été obtenus ainsi que deux types de SCCmec (type V et possiblement un nouveau type comprenant les cassettes III et IVb). 15 clones ont été identifiés par typage MLVA, comprenant les clones prédominants VI (40.1%; 43/107) et XI (17.7%; 19/107). Deux souches de SARMs ont été caractérisées par biopuce à ADN et des gènes d‟antibiorésistance, de typage (SCCmec et MLST) et de virulence ont été identifiés. Sans considération pour le site de colonisation, les porcs SA-/MRSA- (n=34) et les porcs SA+ (n=194) montrent, respectivement, des taux de séroconversion de 20.6% et 32.5%. Les porcs colonisés par un SARM à un site de iv prélèvement et non colonisés par un SA à l‟autre site (n=18) montrent une séroconversion (5.6%) significativement (P < 0.05) plus faible comparativement aux porcs colonisés par SA à un ou deux sites de prélèvement et n‟ayant pas de SARM. Nos résultats démontrent que les porcs provenant d‟abattoir peuvent être colonisés par des SARMs multi-résistants aux antibiotiques. De plus, ces SARMs sont possiblement capable de coloniser leurs hôtes sans stimuler la production d‟anticorps et ce par l‟atténuation de la réponse immunitaire ou par la colonisation de porcs qui sont moins immunocompétents.

Factores asociados a infección por Acinetobacter baumannii en una Unidad de Cuidados Intensivos en Bogotá D.C.

INTRODUCCIÓN: Acinetobacter baumannii es un cocobacilo gram negativo, oportunista, de baja virulencia. En los últimos años, se ha convertido en responsable del aumento de la incidencia de infecciones en las Unidades de Cuidado Intensivo (UCI), que se caracterizan por multiresistencia a antibióticos de amplio espectro. METODOLOGÍA: Estudio de Casos y Controles Pareado, razón 1:4, en tres cohortes de brotes por A. baumannii 2006-2010 de un Hospital Universitario. Como medida de asociación se calculó el Odd Ratio con una confiabilidad del 95%, utilizando regresión logística condicional. RESULTADOS: Se identificaron 3 brotes en el periodo 2006-2010, de los cuales se obtuvo una muestra de 14 casos y 56 controles. En el análisis multivariado se encontró asociación estadísticamente significativa entre la infección/colonización por A. baumannii y el presentar algún estado de inmunosupresión (OR=15.45; IC95%=1.12-212.44) y el tener catéter venoso central en un tiempo superior a diez días (OR=13.74; IC95%=1.25-151.44). No se encontró asociación estadísticamente significativa entre infección/colonización y mortalidad. De 14 casos, 13 presentaron aislamientos de multiresistentes, 9 son de origen respiratorio, 2 hemocultivos y 3 de origen abdominal. La mortalidad en los casos no está asociada a procesos de inmunosupresión, bacteremias e infecciones/colonizaciones respiratorias. CONCLUSIONES: La infección/colonización por A. baumannii se asoció a estado de inmunosupresión del paciente y el tener catéter venoso central por más de 10 días, que se correlaciona con la intervención invasiva, frecuente en las Unidades de Cuidados Intensivos. No fue posible establecer diferenciación clara entre infección y colonización, y su asociación con la mortalidad de los pacientes.

Bottled mineral water as a potential source of antibiotic resistant bacteria

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da produção de beta -lactamase e sensibilidade às drogas em linhagens de estafilococos coagulase-negativos isolados de recém-nascidos

Os estafilococos coagulase-negativos (ECN), embora reconhecidos como saprófitas por muito tempo, têm emergido como agentes etiológicos de uma série de infecções, sendo atualmente os principais responsáveis por sepse em UTI neonatal. Tendo em vista estas características, este estudo objetivou a identificação de estafilococos coagulase-negativos isolados de processos infecciosos em recém-nascidos, bem como a determinação da produção de beta-lactamase e sensibilidade às drogas pelas linhagens isoladas. O Staphylococcus epidermidis foi a espécie mais freqüentemente isolada (77,8%). O estudo da produção de beta-lactamase revelou esta característica na maioria das linhagens de ECN isoladas (71,8%). As linhagens de ECN mostraram, ainda, resistência múltipla aos antibióticos utilizados, com 63,2% dos isolados apresentando resistência a cinco ou mais drogas. A elevada transmissibilidade de plasmídios entre estas linhagens e o uso abusivo de drogas antimicrobianas têm-se constituído em importantes fatores na seleção de amostras multirresistentes e na transferência de genes de resistência.

Caracterização fenotípica, genotípica e termorressistência à fervura em linhagens de Nocardia spp isoladas de animais domésticos e humanos

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

Determinação da atividade anti Mycobacterium tuberculosis de metabólitos bioativos de fungos endofíticos empregando a técnica do MABA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sorologia e suscetibilidade antimicrobiana em isolados de Escherichia coli de pesque-pagues

Pesquisou-se a ocorrência de Escherichia coli (EPEC, EIEC, O157) em água e peixe (pele, trato digestivo e músculo) de pesque-pagues da microbacia do Córrego Rico, Jaboticabal (SP). Foram isoladas 115 cepas de E. coli, entre as quais 49 (43%) foram sorogrupadas como EPEC. Os sorogrupos mais frequentes foram O125, O126 e O158. Dentre as amostras testadas, 60 (52%) apresentaram resistência simultânea a dois antimicrobianos. A análise de correspondência foi realizada com o intuito de verificar as possíveis correspondências envolvendo o local de isolamento, sorogrupos e multirresistência e, com isso, pôde-se observar que o músculo apresentou menor correspondência com os demais fatores analisados. Porém, o isolamento de sorogrupos EPEC neste estudo representa risco à saúde dos consumidores.

Multirresistência microbiana e opções terapêuticas disponíveis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Glukose-konjugierte Hemmstoffe als Strategie der gezielten Hemmung des DNA-Reparaturproteins O 6 -Methylguanin-DNA-Methyltransferase in Tumorzellen und der Einfluss von ATP-binding cassette Transportern

Das DNA-Reparaturprotein O6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase [MGMT] ist der Hauptresistenzfaktor gegenüber der zytotoxischen Wirkung von SN1-alkylierenden Zytostatika in der Tumortherapie. Die Verwendung der MGMT-Hemmstoffe O6-Benzylguanin [O6BG] und O6-(4-Bromothenyl)guanin [O6BTG] führte zu einer Sensibilisierung des Normalgewebes, was eine Dosis-Reduktion der Zytostatika erforderlich machte und die erhoffte Therapieverbesserung verhinderte. Aus diesem Grund ist eine Strategie der selektiven Hemmung des MGMT-Proteins (Targeting-Strategie) erforderlich, um die systemische Toxizität in der Kombinationsbehandlung zu reduzieren. In dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit der Glukose-Konjugation als Targeting-Strategie untersucht, da Tumorzellen einen erhöhten Glukoseverbrauch aufweisen und demzufolge Glukosetransporter überexprimieren. Die Glukose-Konjugate O6BG-Glu und O6BTG-Glu inhibierten MGMT in Tumorzellen und sensibilisierten die Zellen gegenüber den alkylierenden Agenzien Temozolomid [TMZ] und Lomustin [CCNU]. Des Weiteren inaktivierten die Glukose-Konjugate die MGMT-Aktivität im Tumor eines Xenograft-Mausmodells und reduzierten das Tumorwachstum nach einer TMZ-Behandlung im gleichen Ausmass wie die Inhibitoren O6BG und O6BTG. Trotzdem war auch mit den Glukose-Konjugaten keine Steigerung der Zytostatika-Dosis im Mausmodell möglich. Die Untersuchungen der Aufnahme von O6BG-Glu und O6BTG-Glu wiederlegten eine Involvierung der Glukosetransporter. Der Einsatz von spezifischen Glukosetransporter-Inhibitoren und Kompetitions-Experimenten führte zu keiner Verminderung der MGMT-Hemmung oder Aufnahme vom radioaktiven H3-O6BTG-Glu in die Zelle. Dies legt nahe, dass die Glukose-Konjugate über einen unspezifischen Mechanismus (aktiv) in die Zellen gelangen. Der Grund für eine mögliche unselektive Aufnahme könnte im hydrophoben Alkyllinker, der für die Konjugation des Glukosemoleküls verwendet wurde, begründet sein. Dies führt zur Generierung von amphipathischen Konjugaten, die eine initiale Bindung an die Plasmamembran aufweisen und eine Aufnahme über den Flip-Flop-Mechanismus (transbilayer transport) wahrscheinlich machen. Die amphipathische Molekülstruktur der Glukose-Konjugate führte zu einer Partikelbildung in wässrigen Lösungen, die eine Reduktion der Menge an aktiven Monomeren von O6BG-Glu und O6BTG-Glu bewirken, die zur Hemmung von MGMT zur Verfügung stehen. Der zweite Teil der Arbeit befasste sich mit der Rolle von ABC-Transportern hinsichtlich einer Targeting-Strategie von MGMT-Hemmstoffen. Obwohl eine hohe Expression dieser ABC-Transporter in Tumoren zur Resistenzentwicklung gegenüber Zytostatika führt, wurde ihr Einfluss auf MGMT-Hemmstoffe oder einer MGMT-Targeting-Strategie niemals untersucht. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal ein aktiver Efflux von MGMT-Hemmstoffen durch ABC-Transporter nachgewiesen. Die Inhibition von ABC-Transportern bewirkte eine schnellere Inaktivierung von MGMT durch die Glukose-Konjugate. Des Weiteren zeigten Kompetitions-Experimente mit den MGMT-Hemmstoffen eine verminderte Efflux-Rate von Fluoreszenzfarbstoffen, die spezifisch von ABC-Transportern exportiert werden. ABC-Transporter reduzieren die wirksame Konzentration des Hemmstoffes in der Zelle und beeinträchtigen somit die Effektivität der MGMT-Inhibition. Eine simultane Hemmung der ABC-Transporter P-glycoprotein (P-gp), multi resistance protein 1 (MRP1) and breast cancer resistance protein (BCRP) erhöhte die Effektivität der MGMT-Hemmstoffe (O6BG, O6BTG, O6BG-Glu, O6BTG-Glu) und verstärkte auf diese Weise die TMZ-induzierte Toxizität in Tumorzelllinien. Die Involvierung von ABC-Transportern in der intrazellulären Speicherung von MGMT-Hemmstoffen ist wahrscheinlich die Ursache für die beobachteten Unterschiede in der Sensibilisierung verschiedener Tumorzelllinien gegenüber Zytostatika durch das Glukose-Konjugat O6BG-Glu. Eine Strategie, den Einfluss von ABC-Transportern zu reduzieren und zukünftliche MGMT-Targeting-Strategien effizienter umzusetzen, ist die Verwendung von O6BTG als Ausgangssubstanz. Die höhere Inhibitionsfähigkeit der Bromthiophenmoleküle vermindert die erforderliche intrazelluläre Konzentration für eine vollständige MGMT-Hemmung und reduziert auf diese Weise den Einfluss von ABC-Transportern.