Contribuição do efluxo para a resistência a compostos antimicrobianos em Staphylococcus epidermidis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ROSA, Mafalda Sofia Reisinho de Oliveira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/20443
Resumo: A bactéria Staphylococcus epidermidis faz parte da flora comensal de humanos e animais, sendo considerada um agente patogénico oportunista. Os compostos antimicrobianos, como antibióticos ou biocidas, são amplamente utilizados no tratamento e prevenção de infecções causadas por esta e outras bactérias na prática clínica, humana ou veterinária. No entanto, o aumento constante da resistência a estes compostos é actualmente um grave problema de saúde pública. Um dos mecanismos de resistência a compostos antimicrobianos é a sua extrusão por bombas de efluxo, algumas das quais codificadas em plasmídeos, como é o caso dos sistemas QacA/B e Smr. Porém, pouco se sabe acerca da sua prevalência e contribuição para a resistência aos antimicrobianos em S. epidermidis. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar a frequência dos determinantes qacA/B e smr em S. epidermidis isolados de animais ou humanos em contacto próximo com estes, correlacionando a presença de QacA/B e Smr com a capacidade de efluxo e o perfil de susceptibilidade a antibióticos. Para tal, foram estudadas duas colecções de S. epidermidis, correspondendo a 17 isolados provenientes de locais de infecção em animais de companhia (cães e gatos) e 112 isolados de colonização nasal em profissionais e estudantes de Medicina Veterinária. A identificação dos isolados foi confirmada através de ITS-PCR e o seu perfil de susceptibilidade a antibióticos determinado através do método de difusão em disco e pesquisa por PCR do gene mecA. Os determinantes plasmídicos qacA/B e smr foram também pesquisados por PCR. A actividade de efluxo foi detectada pela determinação da concentração mínima inibitória (CMI) de brometo de etídeo (EtBr) e pelo método de “Cartwheel” e caracterizada por fluorometria em tempo-real para um conjunto de isolados representativos dos genótipos encontrados. Os isolados de ambas as colecções apresentaram uma elevada frequência de resistência a diversas classes de antibióticos, nomeadamente, β-lactâmicos, macrólidos, ácido fusídico e fluoroquinolonas, assim como tetraciclinas para os isolados de infecção em animais, e aminoglicosídeos nos isolados de colonização em humanos. A abordagem metodológica aplicada permitiu detectar uma alta frequência de isolados com actividade de efluxo aumentada, correlacionável com a presença dos determinantes plasmídicos qacA, qacB e smr, sendo o primeiro o mais frequente. Os isolados com qacA apresentaram valores de CMI para o EtBr superiores aos dos isolados com smr, bem como maior actividade de efluxo. Entre os 129 isolados de S. epidermidis estudados, 62 são multirresistentes aos antibióticos. Embora os antibióticos não sejam substratos dos sistemas de efluxo estudados, a elevada frequência de isolados com qacA/B ou smr nestes isolados indica uma contribuição dos sistemas QacA/B e Smr para este fenótipo, que se sugere ocorra por co-selecção de outros determinantes de resistência plasmídicos ou pela vantagem selectiva que estes sistemas conferem na resposta a agentes antimicrobianos. As frequências de resistência aos antibióticos e dos sistemas de efluxo plasmídicos QacA/B ou Smr observadas nas duas colecções de S. epidermidis estudadas realçam a relevância da componente veterinária no desenvolvimento e disseminação da resistência aos antimicrobianos e a necessidade de realizar mais estudos que incluam esta vertente, para uma melhor compreensão deste problema e desenho de estratégias eficazes de resposta à sua emergência.
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Porém, pouco se sabe acerca da sua prevalência e contribuição para a resistência aos antimicrobianos em S. epidermidis. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar a frequência dos determinantes qacA/B e smr em S. epidermidis isolados de animais ou humanos em contacto próximo com estes, correlacionando a presença de QacA/B e Smr com a capacidade de efluxo e o perfil de susceptibilidade a antibióticos. Para tal, foram estudadas duas colecções de S. epidermidis, correspondendo a 17 isolados provenientes de locais de infecção em animais de companhia (cães e gatos) e 112 isolados de colonização nasal em profissionais e estudantes de Medicina Veterinária. A identificação dos isolados foi confirmada através de ITS-PCR e o seu perfil de susceptibilidade a antibióticos determinado através do método de difusão em disco e pesquisa por PCR do gene mecA. Os determinantes plasmídicos qacA/B e smr foram também pesquisados por PCR. A actividade de efluxo foi detectada pela determinação da concentração mínima inibitória (CMI) de brometo de etídeo (EtBr) e pelo método de “Cartwheel” e caracterizada por fluorometria em tempo-real para um conjunto de isolados representativos dos genótipos encontrados. Os isolados de ambas as colecções apresentaram uma elevada frequência de resistência a diversas classes de antibióticos, nomeadamente, β-lactâmicos, macrólidos, ácido fusídico e fluoroquinolonas, assim como tetraciclinas para os isolados de infecção em animais, e aminoglicosídeos nos isolados de colonização em humanos. A abordagem metodológica aplicada permitiu detectar uma alta frequência de isolados com actividade de efluxo aumentada, correlacionável com a presença dos determinantes plasmídicos qacA, qacB e smr, sendo o primeiro o mais frequente. Os isolados com qacA apresentaram valores de CMI para o EtBr superiores aos dos isolados com smr, bem como maior actividade de efluxo. Entre os 129 isolados de S. epidermidis estudados, 62 são multirresistentes aos antibióticos. Embora os antibióticos não sejam substratos dos sistemas de efluxo estudados, a elevada frequência de isolados com qacA/B ou smr nestes isolados indica uma contribuição dos sistemas QacA/B e Smr para este fenótipo, que se sugere ocorra por co-selecção de outros determinantes de resistência plasmídicos ou pela vantagem selectiva que estes sistemas conferem na resposta a agentes antimicrobianos. As frequências de resistência aos antibióticos e dos sistemas de efluxo plasmídicos QacA/B ou Smr observadas nas duas colecções de S. epidermidis estudadas realçam a relevância da componente veterinária no desenvolvimento e disseminação da resistência aos antimicrobianos e a necessidade de realizar mais estudos que incluam esta vertente, para uma melhor compreensão deste problema e desenho de estratégias eficazes de resposta à sua emergência.Staphylococcus epidermidis is part of the commensal flora of humans and animals, being considered an opportunistic pathogen. Antimicrobial compounds, such as antibiotics or biocides, are widely used for treatment and prevention of the infections caused by this and other bacteria in animal and human clinical practice. However, the increasing resistance to these compounds became a serious problem of public health. One of the resistance mechanisms to antimicrobial compounds is their extrusion by efflux pumps, some of which can be plasmid-encoded, such as the QacA/B and Smr systems. However, not much is known on their prevalence and contribution to antimicrobial resistance in S. epidermidis. In this study, we intended to determine the frequency of qacA/B and smr determinants in S. epidermidis isolates recovered from animals and humans in close contact with animals, correlating the presence of QacA/B and Smr with efflux activity and antibiotic susceptibility profile in these isolates. We studied two collections of S. epidermidis, comprising 17 isolates from infection sites in companion animals (dogs and cats) and 112 nasal colonization isolates collected from Veterinary Medicine professionals and students. The identification of isolates was confirmed by ITS-PCR and their antibiotic susceptibility profile determined by disc diffusion and detection of the mecA gene by PCR. The plasmid determinants qacA/B and smr were also screened by PCR. The efflux activity was detected by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) of ethidium bromide (EtBr) and by Cartwheel method and characterized by real-time fluorometry on a set of representative isolates, selected according to their genotypes. Isolates from both collections showed high frequency of resistance to several antibiotics classes, namely β-lactams, macrolides, fusidic acid and fluoroquinolones, as well as tetracyclines for the isolates of infection in animals, and aminoglycosides in colonization isolates in humans. The methodological approach applied allowed to detect a high frequency of isolates with increased efflux activity, which was correlated with the presence of the plasmid determinants qacA, qacB and smr, the first of which the most frequent. The isolates with qacA showed higher MICs for EtBr as compared with the ones harboring smr, as well as higher efflux activity. Among the 129 S. epidermidis isolates studied, 62 were multiresistant. Although antibiotics are not substrates of the efflux systems studied, the high frequency of isolates with qacA/B or smr in these isolates suggests that the contribution of the QacA/B and Smr systems to this phenotype, which is proposed to occur either by co-selection of other plasmidic resistance determinants or by the selective advantage conferred by these systems against antimicrobials. The frequency of antibiotic resistance and plasmid efflux systems QacA/B or Smr observed in the two collections of S. epidermidis studied highlighted the relevance of the veterinary component in the development and dissemination of resistance to antimicrobials and the need of additional studies including this component to guarantee a better understanding of this problem and the design of effective response strategies to its emergence.Instituto de Higiene e Medicina TropicalCOUTO, IsabelCOSTA, Sofia SantosRUNROSA, Mafalda Sofia Reisinho de Oliveira2020-04-08T00:30:29Z201720172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/20443TID:201678799porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T04:04:53Zoai:run.unl.pt:10362/20443Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:26:13.485862Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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