Caracterização de Pseudomonas spp. isolados de pacientes, profissionais da saúde e ambiente hospitalar

Abstract

Pseudomonas spp. são bacilos Gram negativos não fermentadores ubiquitários que possuem capacidade de produção de substâncias extracelulares, fatores de virulência, biofilmes, além de mecanismos de resistência intrínsecos e adquiridos a antimicrobianos. O principal representante deste gênero é Pseudomonas aeruginosa, um patógeno oportunista que apresenta resistência a diversos antimicrobianos, capaz de causar graves infecções nosocomiais agudas e crônicas. A taxa de mortalidade e morbidade associada a P. aeruginosa é elevada, o que a torna um grave problema para o sistema de saúde mundial. Entre os mecanismos de resistência em P. aeruginosa, destacam-se as bombas de efluxo MexAB-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN e MexXY-OprM. Produzidas intrinsecamente, estas estruturas podem ser superexpressas devido a mutações genéticas, que acarretam aumento da resistência a antimicrobianos. Outro fator importante para a sobrevivência e permanência deste gênero é a formação de biofilmes, estruturas polissacarídicas ou proteicas que conferem à bactéria proteção e aderência em superfícies inertes ou vivas. Neste estudo foi analisado o perfil de resistência de 52 isolados de Pseudomonas spp. em um Hospital Universitário (HU-UFSC, Florianópolis/SC, Brasil), coletados entre março e outubro de 2015, de profissionais da saúde, pacientes e superfícies com alto contato de cinco alas do hospital: emergência (EMG), Unidade de terapia intensiva (UTI), Centro cirúrgico (CC), Clínica cirúrgica (CR1) e Clínica médica I (CMI). A identificação e o TSA (Teste de susceptibilidade aos antimicrobianos) foram determinados pelo sistema eletrônico de identificação microbiana (Vitek2®; bioMérieux). Para os isolados de P. aeruginosa com perfil de resistência, o TSA foi confirmado pelo método de disco difusão. 61,5% dos resultados do TSA obtido pelo Vitek2® foi condizente com o método de disco difusão. Para estes isolados, determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) pelo método de microdiluição em caldo na ausência e na presença do inibidor de efluxo PAbetaN para todos os isolados resistentes a cefepime, ciprofloxacino, gentamicina, imipenem e polimixina B. Ocorreu redução significativa da resistência em todos os isolados quando expostos ao inibidor de bomba de efluxo. De acordo com o tipo de resistência apresentada, pôde-se deduzir quais bombas de efluxo poderiam estar envolvidas no processo de resistência, visto que alguns antimicrobianos são específicos. O teste de formação de biofilme foi realizado com todas as amostras e mostrou que cerca de 38,5% dos isolados de Pseudomonas spp. eram de moderada a fortemente formadoras de biofilmes e dentre estas, 70% provinham de pacientes. Verificou-se que na maioria dos casos, a resistência estava associada à capacidade de formação de biofilme, já que algumas amostras que exibiam um perfil de forte resistência também foram fortemente formadoras de biofilme. Esse fato pode ser explicado pela ação das bombas de efluxo MexAB-OprM e MexCD-OprJ no sistema sinalizador que leva à formação de biofilme. Entretanto, amostras resistentes a imipenem (substrato da bomba MexEF-OprN, que prejudica a formação de biofilme) não foram formadoras de biofilme. Estes resultados evidenciam que o mecanismo de resistência, composto por sistemas de efluxo, está correlacionado e interfere na formação de biofilme.

Abstract : Pseudomonas spp. are ubiquitous non-fermenting Gram negative bacilli that have capacity to produce extracellular substances, virulence factors, biofilms, as well as intrinsic resistance mechanisms and acquired antimicrobial. The main representative of this genus is Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic pathogen that is resistant to several antimicrobials, capable of causing severe acute and chronic nosocomial infections. The mortality rate and morbidity associated with P. aeruginosa is high, which makes it a serious problem for the world health system. Among the mechanisms of resistance in P. aeruginosa, we can highlight the efflux pumpsMexAB-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN and MexXY-OprM. Produced intrinsically, these structures can be overexpressed due to genetic mutations, which results in increased antimicrobial resistance. Another important factor for the survival and permanence of the genus is the formation of biofilms, polysaccharide or protein structures that protect the bacteria and provide adhesion on inert or living surfaces. In this study, was analyzed the resistance profile of 52 isolated P. aeruginosa at a University Hospital (HU-UFSC, Florianópolis / SC, Brazil), collected between March and October 2015, from health professionals, patients and high contact surfaces of (EMI), Intensive Care Unit (ICU), Surgical Center (CC), Surgical Clinic (CR1) and Medical Clinic I (CMI). Identification and TSA (Antimicrobial Susceptibility Test) were determined by the electronic microbial identification system (Vitek2®; bioMérieux). Regarding the isolated of P. aeruginosa with resistance profile, the TSA was confirmed by the disc diffusion method. 61.5% of the TSA results obtained by Vitek2® were consistent with the diffusion disc method. For these isolated, the minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by the broth microdilution method in the absence and presence of PAßN effluent inhibitor for all isolated resistant to cefepime, ciprofloxacin, gentamicin, imipenem and polymyxin B. There was a significant reduction of resistance in all isolated when exposed to the efflux inhibitor. According to the type of resistance presented, it was possible to deduce which efflux pumps could be involved in the resistance process, since some antimicrobials are specific. The biofilm formation test was performed with all samples and showed that about 38.5% of the isolates of Pseudomonas spp. were moderate to strongly biofilm-forming, and 70% of these were from patients were from moderate to strongly biofilm forming. Among that samples, 70% came from patients. It was found that in most cases, resistance was associated with the biofilm formation capacity, since some samples that exhibiting a strong resistance profile were also strongly biofilm forming. This fact can be explained by the action of efflux pumps MexAB-OprM and MexCD-OprJ in the signaling system that leads to biofilm formation. However, samples resistant to imipenem (substrate of the MexEF-OprN pump, which impairs biofilm formation) were not biofilm forming. These results show that the mechanism of resistance formed by efflux systems are correlated and interfere in biofilm formation.