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Title: Relações clonais entre Pseudomonas aeruginosa multidroga resistentes de origem clínica e do efluente hospitalar
Advisor: Clementino, Maysa Beatriz Mandetta
Members of the board: Almeida, Antonio Eugenio Castro Cardoso de
Martins, Orlando Bonifácio
Cardoso, Alexander Machado
Clementino, Maysa Beatriz Mandetta
de Filippis, Ivano
Authors: Miranda, Catia Aparecida Chaia de
Coadvisor: Filippis, Ivano de
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: O lançamento de efluentes hospitalares, sem pré-tratamento adequado, em corpos receptores, é motivo de preocupação devido à disseminação de poluentes químicos e biológicos aos corpos receptores. A presença de Pseudomonas aeruginosa multidroga resistentes está associada à sua ampla colonização nos hospitais e consequentemente nos efluentes e ao meio ambiente. O objetivo deste estudo foi investigar a relação clonal entre os isolados de Pseudomonas aeruginosa de origem clínica e do efluente hospitalar, e a possível associação clonal à diminuição da susceptibilidade aos antibióticos, principalmente em relação aos beta-lactâmicos. Cento e setenta e sete isolados de P. aeruginosa recuperados do hospital (n=136) e seu efluente (n=41), foram identificados fenotipicamente e certificados pela amplificação do gene 16S rRNA. Quanto ao perfil de susceptibilidade, os isolados foram analisados frente a 17 antibióticos pelo Método de disco difusão. Dos 41 isolados da ETEH, 88% foram resistentes à fosfomicina, seguidos por ticarcilina/ácido clavulânico (71%) e ceftriaxona (63%). Os 136 isolados clínicos apresentaram maior valor de resistência a fosfomicina (100%), seguido por cefotaxima (79%) e ceftriaxona (76%). A produção de beta-lactamase foi verificada por meio de cultivo em Chromoagar – ESBL e pelo teste de Carba NP. Os genes codificadores de ESBL (blaPER, blaVEB, blaSHV, blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8, blaCTX-M-9, blaCTX-M-25, blaTEM e blaGES), de MBL (blaIMP, blaVIM, blaSPM e blaNDM) e de KPC (blaKPC) foram detectados pela PCR. Cento e onze isolados (63%) resistentes a pelo menos um antibiótico pertencente a três ou mais classes foram classificados como multirresistentes. Destes, 37 (33%) foram classificados como Multidroga Resistentes (MDR) e 74 (67%) Extensivamente Droga Resistentes (XDR). A relação genética dos isolados foi determinada através da ERIC-PCR e MLST, agrupando em 69 perfis distintos (HMLJ (n=49; ETEH (n=20)) e 51 ST (HMLJ (n=36); ETEH (n=15)), respectivamente. O ST 244 foi o único presente nos dois ambientes analisados. Os dados gerados a partir da árvore de MST, com isolados dos dois ambientes, mostraram que o ST595 e o ST1941 compartilham cinco alelos idênticos com o ST244 e devem ser incluídos no Complexo Clonal 244 (CC244). O CC244 demonstrou grande potencial patogênico deste clone por carrear cepas MDR e XDR de diferentes fontes, tais como clínica, água e efluente hospitalar. Nossos resultados nos permitem concluir que o tratamento terciário dispensado ao efluente hospitalar não foi totalmente eficiente, uma vez que foi demonstrado um aumento de linhagens XDR no efluente tratado. A grande diversidade genética de Pseudomonas aeruginosa recuperadas do hospital e seu efluente, constantemente liberadas no sistema aquático, contribui com a disseminação de genes de resistência entre microrganismos que compartilham o mesmo meio. Estas linhagens contribuem para a disseminação de microrganismos e genes de resistência podendo gerar impactos negativos ao meio ambiente e à saúde humana.
Abstract: The disposal of hospital waste without adequate pre-treatment in the environment is a concern due to the spread of chemical and biological pollutants to receiving water streams. Distribution of multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa is associated with a broad colonization in hospitals and subsequent transmission to the effluents and the environment. The aim of this study was to investigate the clonal relationship among Pseudomonas aeruginosa isolates from clinical origin and hospital sewage, and the potential clonal association with decreased susceptibility to antibiotics, especially for β-lactams. One hundred seventy-seven isolates of P. aeruginosa, recovered from a hospital (n=136) and its HWTP (n=41), were identified phenotypically and confirmed by amplification of the 16S rRNA gene. Susceptibility profiles of isolates were analyzed against 17 antibiotics by disk diffusion Method. Of the 41 isolates of HWTP, 88% were resistant to fosfomycin, followed by ticarcillin/clavulanic acid (71%) and ceftriaxone (63%). One hundred thirty-six clinical isolates had greater value of resistance to fosfomycin (100%), followed by cefotaxime (79%) and ceftriaxone (76%). Production of beta-lactamase was investigated by screening in Chromoagar - ESBL and Carba NP test. Genes encoding ESBL (blaPER, blaVEB, blaSHV, blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8, blaCTX-M-9, blaCTX-M-25, blaTEM and blaGES), MBL (blaIMP, blaVIM, blaSPM and blaNDM) and KPC (blaKPC) were screened by PCR. One hundred and eleven isolated (63%) were resistant to at least one antibiotic belonging to three or more classes and were classified as multiresistant. Thirty seven (33%) were classified as MDR and 74 (67%) XDR. Genetic relationships of the isolates were determined by ERIC-PCR and MLST, clustering into 69 distinct profile (Hospital (n=49; HWTP (n=20)) and 51 ST (Hospital (n=36); HWTP (n=15)), respectively. Sequence Type 244 was the only ST present in both environments analyzed. Data generated from the MLST tree with isolates from the two environments showed that ST595 and ST1941 share five identical alleles with ST244 and should be included in Clonal Complex 244 (CC244). CC244 showed a great pathogenic potential carrying MDR and XDR strains from different sources such as clinical, water and hospital effluent. Our findings allow us to conclude that the tertiary treatment dispensed to the hospital effluents was not very efficient, because of the high proportion of XDR strains found in treated effluent. The great genetic diversity of Pseudomonas aeruginosa recovered from the hospital and its effluent, constantly released into the water system, contributes to the spread of resistance genes between organisms sharing the same environment. These strains contribute to the spread of microorganisms and resistance genes, which may generate negative impacts on the environment and human health.
Keywords: Pseudomonas aeruginosa
Multidrug-resistant
Hospital environment
Hospital Effluent
Clonal Complex
Multilocus Sequence Typing
keywords: Pseudomonas aeruginosa
Multidroga Resistente
Ambiente Hospitalar
Efluente Hospitalar
Complexo Clonal
Multilocus Sequence Typing
DeCS: Pseudomonas aeruginosa
Genes MDR
Resistência a Múltiplos Medicamentos
Tipagem de Sequências Multilocus
Resíduos de Serviços de Saúde
Águas Residuárias
Issue Date: 2015
Citation: MIRANDA, C. A. C. Relações clonais entre Pseudomonas aeruginosa multidroga resistentes de origem clínica e do efluente hospitalar. 2015. 183 f. Tese (Doutorado em Vigilância Sanitária)-Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2015.
Date of defense: 2015-12-16
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Coordenação de Pós Graduação
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde
Program: Programa de Pós-Graduação em Vigilância Sanitária
Copyright: open access
Appears in Collections:INCQS - Teses de Doutorado

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