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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/47231
RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS E CARACTERIZAÇÃO DO BIOFILME DE ACINETOBACTER BAUMANNII
Resistência a antimicrobianos
PFGE e MLST
Heterorresistência e Resistência Adaptativa
Biofilme
Resistance to antimicrobials
PFGE and MLST
Heteroresistance and Adaptive Resistance
Biofilm
Gabrielle Limeira Genteluci | Data do documento:
2020
Autor(es)
Orientador
Membros da banca
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumo
Acinetobacter baumannii é um patógeno comumente associado a infecções relacionadas à assistência à saúde, sendo englobado na sigla "ESKAPE", como um dos patógenos multirresistentes (MDR) mais comuns e graves, com prioridade crítica para a pesquisa e desenvolvimento de novos antimicrobianos. A resistência a antimicrobianos e a capacidade de sobreviver em superfícies estão entre os principais fatores responsáveis por sua persistência no ambiente hospitar. Este estudo teve como objetivos confirmar a identificação de 76 isolados coletados de 2 hospitais do Rio de Janeiro no período de 2014 e 2015, avaliar a diversidade clonal das cepas por meio da técnica de eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e Multilocus Sequence Typing (MLST). Além disso, determinar o perfil de suscetibilidade antimicrobiano, estudar a frequência de heterorresistência e a resistência adaptativa à polimixina B, pesquisar a presença dos genes codificadores de oxacilinases, da associação da sequência de inserção ISAba1 com o gene blaOXA-23 e do gene mcr-1 por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento. Por fim, detectar a capacidade dessas cepas na formação de biofilme em poliestireno, avaliar a natureza química do biofilme, o efeito do etanol em sua formação e visualizar o biofilme por microscopia de varredura confocal à laser (MVCL). A análise da sequência do gene rpoB confirmou a identificação de 72 cepas como A. baumaunnii. O PFGE revelou a presença de 2 pulsotipos prevalentes (A e B) dentre os 15 detectados, já o MLST detectou complexos clonais (CC) já descritos no Brasil, pelo esquema Oxford, três (CC103, CC231 e CC235) e pelo esquema Pasteur, quatro (CC1, CC15, CC162, CC213). Foram determinados dois novos STs, um pelo esquema Oxford (ST2097) e um pelo esquema Pasteur (ST1439). Além disso, a maioria das cepas de A. baumannii foi classificada como MDR ou extensivamente resistente (XDR) (62% e 35%, respectivamente), sendo revelados altos níveis de resistência a maioria dos antimicrobianos clinicamente disponíveis para o tratamento dessas infecções. Em contrapartida, as cepas foram mais suscetíveis aos antimicrobianos amicacina, gentamicina, minociclina e polimixina B. A heterorresistência foi verificada em 21 cepas e a resistência adaptativa não foi detectada. Por PCR, foi verificado que todas as cepas estudadas possuíam o gene blaOXA-51 e o blaOXA-23, em uma cepa foi detectado o gene blaOXA-24. Não houve detecção dos outros genes de oxacilinases e do mcr-1, e associação de ISAba1 – blaOXA-23 foi detectada em 4% das cepas. No presente estudo, 82% das cepas foram capazes de formar biofilme. Além disso, podemos sugerir que o biofilme formado pelas cepas formadoras de biofilme forte é predominantemente de natureza protéica. O etanol na concentração de 2% possuiu um efeito positivo na formação de biofilme. A visualização do biofilme por MVCL mostrou resultados condizentes com as classificações realizadas no estudo, tratamentos realizados e os efeitos do etanol a 2% na formação do biofilme. Devido à prevalência de infecções e surtos causados por A. baumannii, a compreensão dos mecanismos de resistência e do potencial patogênico deste micro-organismo são necessários para o entendimento da persistência no ambiente hospitalar. Além disso, fornecer recursos para melhorar o tratamento das infecções graves e aprimorar as medidas de controle e prevenção dessas infecções.
Resumo em Inglês
Acinetobacter baumannii is a pathogen commonly associated with healthcare-related infections (HAI), being included in the "ESKAPE", as one of the most common and serious multiresistant (MDR) pathogen, and in the critical priority group for research and development of new antimicrobials. Antimicrobial resistance and the ability to survive on surfaces are among the main factors responsible for A. baumannii persistence in the hospital environment. The aimed of this study was to confirm the identification of 76 isolates from two hospitals in Rio de Janeiro between 2014 and 2015, evaluate clonal diversity of strains using pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and Multilocus Sequence Typing (MLST). Moreover, determine the antimicrobials susceptibility profile, frequency of polymyxin B heteroresistance and adaptive resistance and investigate the presence of oxacillinase encoding genes, the ISAba1- blaOXA-23 association and mcr-1 gene using polymerase chain reaction (PCR) and sequencing methods. Finally, we detected the ability of A. baumannii strains to form biofilm on a polystyrene surface, evaluated the biofilm composition and the effect of ethanol on the biofilm formation, and visualized A. baumannii biofilm using Confocal Laser Scanning Microscopy. The identification of 72 strains was confirmed by partial rpoB gene. PFGE revealed the presence of two prevalent pulsotypes (A and B) among the 15 described, while MLST detected clonal complexes (CC) already described in Brazil, by the Oxford scheme (CC103, CC231 and CC235) and by the Pasteur scheme (CC1, CC15, CC162, CC213). Two new STs were determined, one by the Oxford scheme (ST2097) and one by the Pasteur scheme (ST1439). In addition, most of A. baumannii strains was classified as MDR or extensively resistant (XDR) (62% and 35%, respectively), high levels of resistance being revealed to clinically available antimicrobials for the treatment of A. baumannii infections. However, studied strains were most susceptible to the antimicrobials amikacin, gentamicin, minocycline and polymyxin B. Heteroresistance was verified in 21 strains and adaptive resistance was not verified in any selected strain. By PCR, we verified that all strains had the blaOXA-51 gene and blaOXA-23, in one strain the blaOXA-24 gene was detected. Other oxacillinase and mcr-1 genes were not detected, and ISAba1-blaOXA-23 association was detected in 4% of strains. We observed that 82% of the were able to form biofilm, in addition, we can suggest that the biofilm formed by strains that form strong biofilm is predominantly composed of protein. The 2% ethanol had a positive effect on A. baumannii biofilm formation. The visualization of the biofilm by confocal microscopy showed consistent results with the classifications performed in the study, treatments and the effects of 2% ethanol on the biofilm formation. Due to the prevalence of A. baumannii infections and outbreaks, an understanding of the resistance mechanisms and the pathogenic potential of this microorganism is necessary to understand the persistence in the hospital environment. In addition, provide resources to improve the treatment of serious infections and measures to control and prevent of these infections.
Palavras-chave
Acinetobacter baumanniiResistência a antimicrobianos
PFGE e MLST
Heterorresistência e Resistência Adaptativa
Biofilme
Palavras-chave em inglês
Acinetobacter baumanniiResistance to antimicrobials
PFGE and MLST
Heteroresistance and Adaptive Resistance
Biofilm
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