Avaliação da atividade de efluxo em Staphylococcus pseudintermedius e a sua relação com a suscetibilidade reduzida a agentes antimicrobianos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: LEAL, Marta Sofia Pires
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/140007
Resumo: Staphylococcus pseudintermedius é o principal agente bacteriano de infeções de pele e tecidos moles (SSTIs) em animais de companhia, particularmente no cão. A emergência de estirpes de S. pseudintermedius resistentes à meticilina (MRSP), muitas vezes associadas a um fenótipo de multirresistência, é considerada um problema de saúde pública. Neste trabalho pretendeu-se avaliar a atividade de efluxo como um mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas e resistência a fluoroquinolonas, aspetos ainda pouco caracterizados em S. pseudintermedius. Para isso, estudou-se uma coleção de 155 estirpes de S. pseudintermedius associadas a SSTIs em animais de companhia. A suscetibilidade aos substratos de bombas de efluxo brometo de etídio (EtBr), brometo de tetrafenilfosfónio (TPP) e ciprofloxacina (CIP) foi avaliada por determinação de concentrações mínimas inibitórias (CMI). As distribuições de CMIs foram analisadas e usadas para estimar valores de cut-off (COWT) para o EtBr e TPP, utilizando o programa ECOFFinder. A presença de atividade de efluxo aumentada foi avaliada para estirpes representativas por (i) re-determinação das CMIs na presença dos inibidores de efluxo (IEs) tioridazina e verapamil e (ii) ensaios de acumulação de EtBr em tempo real, na presença/ausência de glucose e presença/ausência de IEs. Foram determinados os níveis de expressão do gene norA, que codifica para a bomba de efluxo NorA, em seis estirpes representativas, por RT-qPCR. Foi ainda pesquisada a presença de mutações nos genes grlA e gyrA, que codificam para os alvos das fluoroquinolonas. A aplicação do COWT estimado permitiu detetar uma população non wild type de S. pseudintermedius para o TPP (TPPNWT), correspondendo a 11,6% (18/155) da coleção. O efeito dos IEs foi avaliado nestas 18 estirpes TPPNWT e em 12 estirpes TPPWT (wild type), tendo-se observado uma redução significativa da CMITPP na população TPPNWT para valores equivalentes aos apresentados pela população WT. Os ensaios de fluorometria aplicados, que seja do nosso conhecimento, pela primeira vez nesta espécie, confirmaram a maior atividade de efluxo nas estirpes TPPNWT, a qual foi inibida pelos IEs. Entre os dois IEs testados, o verapamil apresentou maior atividade inibitória de efluxo. A análise dos níveis de expressão de norA relacionou a sobreexpressão deste gene com a maior atividade de efluxo numa das estirpes TPPNWT. Relativamente à ciprofloxacina, não foram observados efeitos significativos dos IEs sobre os valores de CMICIP na população TPPNWT, maioritariamente resistente às fluoroquinolonas. A deteção de mutações QRDR (GrlA:Ser80Ile/GyrA:Ser84Leu) nestas estirpes indica que em S. pseudintermedius o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos será mutação do alvo. Este trabalho revelou a presença de suscetibilidade reduzida ao biocida TPP, potencialmente mediada por bombas de efluxo MDR, em 11,6% desta coleção de S. pseudintermedius. Salienta-se ainda a associação deste fenótipo a estirpes MRSP, as quais apresentam adicionalmente multirresistência. Esta Dissertação realça assim a relevância do efluxo como mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas em S. pseudintermedius, descrevendo uma abordagem experimental que poderá ser explorada na vigilância da resistência mediada por efluxo neste importante agente patogénico de animais de companhia.
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spelling Avaliação da atividade de efluxo em Staphylococcus pseudintermedius e a sua relação com a suscetibilidade reduzida a agentes antimicrobianosStaphylococcus pseudintermediusEfluxoFluoroquinolonas,ResistênciaDomínio/Área Científica::Ciências MédicasStaphylococcus pseudintermedius é o principal agente bacteriano de infeções de pele e tecidos moles (SSTIs) em animais de companhia, particularmente no cão. A emergência de estirpes de S. pseudintermedius resistentes à meticilina (MRSP), muitas vezes associadas a um fenótipo de multirresistência, é considerada um problema de saúde pública. Neste trabalho pretendeu-se avaliar a atividade de efluxo como um mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas e resistência a fluoroquinolonas, aspetos ainda pouco caracterizados em S. pseudintermedius. Para isso, estudou-se uma coleção de 155 estirpes de S. pseudintermedius associadas a SSTIs em animais de companhia. A suscetibilidade aos substratos de bombas de efluxo brometo de etídio (EtBr), brometo de tetrafenilfosfónio (TPP) e ciprofloxacina (CIP) foi avaliada por determinação de concentrações mínimas inibitórias (CMI). As distribuições de CMIs foram analisadas e usadas para estimar valores de cut-off (COWT) para o EtBr e TPP, utilizando o programa ECOFFinder. A presença de atividade de efluxo aumentada foi avaliada para estirpes representativas por (i) re-determinação das CMIs na presença dos inibidores de efluxo (IEs) tioridazina e verapamil e (ii) ensaios de acumulação de EtBr em tempo real, na presença/ausência de glucose e presença/ausência de IEs. Foram determinados os níveis de expressão do gene norA, que codifica para a bomba de efluxo NorA, em seis estirpes representativas, por RT-qPCR. Foi ainda pesquisada a presença de mutações nos genes grlA e gyrA, que codificam para os alvos das fluoroquinolonas. A aplicação do COWT estimado permitiu detetar uma população non wild type de S. pseudintermedius para o TPP (TPPNWT), correspondendo a 11,6% (18/155) da coleção. O efeito dos IEs foi avaliado nestas 18 estirpes TPPNWT e em 12 estirpes TPPWT (wild type), tendo-se observado uma redução significativa da CMITPP na população TPPNWT para valores equivalentes aos apresentados pela população WT. Os ensaios de fluorometria aplicados, que seja do nosso conhecimento, pela primeira vez nesta espécie, confirmaram a maior atividade de efluxo nas estirpes TPPNWT, a qual foi inibida pelos IEs. Entre os dois IEs testados, o verapamil apresentou maior atividade inibitória de efluxo. A análise dos níveis de expressão de norA relacionou a sobreexpressão deste gene com a maior atividade de efluxo numa das estirpes TPPNWT. Relativamente à ciprofloxacina, não foram observados efeitos significativos dos IEs sobre os valores de CMICIP na população TPPNWT, maioritariamente resistente às fluoroquinolonas. A deteção de mutações QRDR (GrlA:Ser80Ile/GyrA:Ser84Leu) nestas estirpes indica que em S. pseudintermedius o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos será mutação do alvo. Este trabalho revelou a presença de suscetibilidade reduzida ao biocida TPP, potencialmente mediada por bombas de efluxo MDR, em 11,6% desta coleção de S. pseudintermedius. Salienta-se ainda a associação deste fenótipo a estirpes MRSP, as quais apresentam adicionalmente multirresistência. Esta Dissertação realça assim a relevância do efluxo como mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas em S. pseudintermedius, descrevendo uma abordagem experimental que poderá ser explorada na vigilância da resistência mediada por efluxo neste importante agente patogénico de animais de companhia.Staphylococcus pseudintermedius is the main bacterial agent of skin and soft tissue (SSTI) infections in companion animals, particularly dogs. The emergence of methicillin-resistant S. pseudintermedius strains (MRSP), often associated with a multidrug resistance phenotype is considered a public health concern. This study aimed to evaluate efflux as a mediator of biocide decreased susceptibility and fluoroquinolone resistance, still poorly characterized in S. pseudintermedius. The study focused on a collection of 155 SSTI-related S. pseudintermedius isolated from companion animals. The susceptibility to the efflux pumps substrates ethidium bromide (EtBr), tetraphenylphosphonium bromide (TPP) and ciprofloxacin (CIP) was evaluated by minimum inhibitory concentration (MIC) determination. MIC distributions were analyzed and used to estimate cut-off (COWT) values for EtBr and TPP by the ECOFFinder program. The presence of increased efflux activity was evaluated for representative strains by (i) re-determination of MICs in the presence of efflux inhibitors (EI), thioridazine and verapamil and (ii) real-time evaluation of EtBr accumulation in the presence/absence of glucose, with/without EIs. Expression levels of the norA gene, encoding the NorA efflux pump, was determined in six representative strains by RT-qPCR. The presence of mutations in grlA and gyrA genes, which code for fluoroquinolones targets, was also investigated. Determination of COWT values allowed the detection of a S. pseudintermedius non-wild-type population against TPP (TPPNWT) corresponding to 11.6% (18/155) of the collection. The EIs effect was evaluated on these 18 TPPNWT and on 12 TPPWT (wild-type) strains, and significant reductions in CMITPP were observed for the TPPNWT population to values equivalent to those presented by the WT population. Fluorometric assays confirmed the highest efflux activity in the TPPNWT strains, which was diminished by EIs. Among the two EIs tested, verapamil presented the highest efflux inhibitory activity. The overexpression of norA was correlated with highest efflux activity in one TPPNWT strain. Regarding ciprofloxacin, no significant effects of EIs on CMICIP values were observed in the TPPNWT population, mostly resistant to fluoroquinolones. The detection of QRDR mutations (GrlA:Ser80Ile/GyrA:Ser84Leu) in these strains indicates that in S. pseudintermedius the main mechanism of resistance to these antibiotics is target mutation. This work revealed the presence of reduced susceptibility to the biocide TPP, potentially mediated by MDR efflux pumps in 11.6 % of a collection of SSTI-related S. pseudintermedius. This phenotype was associated to MRSP strains, which showed additionally multiresistance. This Dissertation highlights the relevance of efflux as a contributor to biocide decreased susceptibility in S. pseudintermedius, describing an experimental approach to be explored in surveillance studies of efflux mediated antimicrobial resistance in this important pathogen of companion animals.COUTO, IsabelCOSTA, Sofia SantosRUNLEAL, Marta Sofia Pires2022-012022-012022-01-01T00:00:00Z2025-03-29T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/140007TID:203015843porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:17:07Zoai:run.unl.pt:10362/140007Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:49:32.391348Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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description Staphylococcus pseudintermedius é o principal agente bacteriano de infeções de pele e tecidos moles (SSTIs) em animais de companhia, particularmente no cão. A emergência de estirpes de S. pseudintermedius resistentes à meticilina (MRSP), muitas vezes associadas a um fenótipo de multirresistência, é considerada um problema de saúde pública. Neste trabalho pretendeu-se avaliar a atividade de efluxo como um mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas e resistência a fluoroquinolonas, aspetos ainda pouco caracterizados em S. pseudintermedius. Para isso, estudou-se uma coleção de 155 estirpes de S. pseudintermedius associadas a SSTIs em animais de companhia. A suscetibilidade aos substratos de bombas de efluxo brometo de etídio (EtBr), brometo de tetrafenilfosfónio (TPP) e ciprofloxacina (CIP) foi avaliada por determinação de concentrações mínimas inibitórias (CMI). As distribuições de CMIs foram analisadas e usadas para estimar valores de cut-off (COWT) para o EtBr e TPP, utilizando o programa ECOFFinder. A presença de atividade de efluxo aumentada foi avaliada para estirpes representativas por (i) re-determinação das CMIs na presença dos inibidores de efluxo (IEs) tioridazina e verapamil e (ii) ensaios de acumulação de EtBr em tempo real, na presença/ausência de glucose e presença/ausência de IEs. Foram determinados os níveis de expressão do gene norA, que codifica para a bomba de efluxo NorA, em seis estirpes representativas, por RT-qPCR. Foi ainda pesquisada a presença de mutações nos genes grlA e gyrA, que codificam para os alvos das fluoroquinolonas. A aplicação do COWT estimado permitiu detetar uma população non wild type de S. pseudintermedius para o TPP (TPPNWT), correspondendo a 11,6% (18/155) da coleção. O efeito dos IEs foi avaliado nestas 18 estirpes TPPNWT e em 12 estirpes TPPWT (wild type), tendo-se observado uma redução significativa da CMITPP na população TPPNWT para valores equivalentes aos apresentados pela população WT. Os ensaios de fluorometria aplicados, que seja do nosso conhecimento, pela primeira vez nesta espécie, confirmaram a maior atividade de efluxo nas estirpes TPPNWT, a qual foi inibida pelos IEs. Entre os dois IEs testados, o verapamil apresentou maior atividade inibitória de efluxo. A análise dos níveis de expressão de norA relacionou a sobreexpressão deste gene com a maior atividade de efluxo numa das estirpes TPPNWT. Relativamente à ciprofloxacina, não foram observados efeitos significativos dos IEs sobre os valores de CMICIP na população TPPNWT, maioritariamente resistente às fluoroquinolonas. A deteção de mutações QRDR (GrlA:Ser80Ile/GyrA:Ser84Leu) nestas estirpes indica que em S. pseudintermedius o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos será mutação do alvo. Este trabalho revelou a presença de suscetibilidade reduzida ao biocida TPP, potencialmente mediada por bombas de efluxo MDR, em 11,6% desta coleção de S. pseudintermedius. Salienta-se ainda a associação deste fenótipo a estirpes MRSP, as quais apresentam adicionalmente multirresistência. Esta Dissertação realça assim a relevância do efluxo como mediador da suscetibilidade reduzida a biocidas em S. pseudintermedius, descrevendo uma abordagem experimental que poderá ser explorada na vigilância da resistência mediada por efluxo neste importante agente patogénico de animais de companhia.
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