Bactérias Gram-negativas colonizadoras do trato gastrointestinal de animais domésticos e seus fenótipos de resistência aos beta-lactâmicos

Abstract

A resistência antimicrobiana é uma das maiores preocupações globais devido ao seu impacto na Saúde Única. Esse problema está relacionado com o uso inadequado de antimicrobianos tanto na medicina humana quanto na medicina veterinária que vem selecionando bactérias resistentes, disseminando-as para o meio ambiente, animais e consequentemente aos humanos, não estando restrita somente ao âmbito hospitalar. O presente estudo objetivou identificar a presença de bactérias Gram-negativas produtoras de beta-lactamases de espectro estendido (ESBLs) e carbapenamases em amostras de fezes de animais domésticos residentes na grande Florianópolis, Santa Catarina. Foram analisadas 100 amostras de fezes de animais domésticos provenientes de doação de seus tutores residentes na região, juntamente com seus respectivos formulários com informações dos animais. O processamento das amostras foi realizado utilizando o equivalente a uma alça de 10 μl de fezes, que foram enriquecidas em caldo tríptico de soja (TSB) e incubadas a 37°C por seis horas. Alíquotas provenientes do enriquecimento foram semeadas em tubos com TSB suplementado com cefotaxima 2 μg/mL e ertapenem 0,5 μg/mL, separadamente, e incubados a 37°C overnight. Em seguida, alíquotas de 10 μL foram semeadas em ágar MacConkey e incubadas a 37°C por 18-24 horas. Cada colônia morfologicamente distinta e identificada presuntivamente foi sub cultivada em ágar tríptico de soja (TSA), identificadas por Maldi-Tof e posteriormente repassadas para o ágar Muller-Hinton, conforme preconizado pelo BrCAST. A caracterização fenotípica ESBL foi realizada pelo método de disco-aproximação utilizando os antimicrobianos amoxicilina com ácido clavulânico, ceftriaxona, cefepime, ceftazidima e aztreonam. No teste de sensibilidade aos antimicrobianos também utilizou-se ertapenem, meropenem e imipenem, ciprofloxacino, tetraciclina, cefoxitina, gentamicina e amicacina. Para isolados que apresentaram resistência aos carbapenêmicos, o teste fenotípico para detecção de carbapenemases foi realizado pelo método colorimétrico Blue-Carba. Comparou-se, também, a população de isolados oriundos de animais cujos tutores trabalhavam em hospital, assim como aquelas que foram doadas da comunidade. Obteve-se o total de 32 isolados, em que 62,5% apresentaram fenótipo de resistência característico de ESBL (n=20), verificando-se a presença de halo fantasmas no teste de sensibilidade aos antimicrobianos e nenhum apresentou positividade no Blue-Carba. Destaca-se que, em seis isolados (18,7%), os tutores trabalham em área hospitalar em comparação com os demais. De forma geral, os isolados considerados Enterobacterales apresentaram uma alta taxa de resistência às cefalosporinas de 3º e 4º geração, com 88,0% (n=22) para ceftriaxona, 84,0% (n=21) para ceftazidima e 72,0% para cefepime (n=18). Os isolados também apresentaram 56,0% de resistência à ciprofloxacino (n=14), 44,0% para tetraciclina (n=11), 28,0% para cefoxitina (n=7), 28,0% para amicacina (n=7) e 28,0% para gentamicina (n=7). Além disso, 68,7% (n=22) dos isolados foram multidroga-resistentes sendo resistentes a três ou mais categorias segundo a classificação de Magiorakos. Portanto, esses resultados mostram que bactérias resistentes aos antimicrobianos vêm sendo encontradas em animais domésticos como colonizadoras mas não estão causando infecções, no entanto, essas bactérias podem eventualmente transmitir esses genes de resistência e causar problemas em outros sítios de infecção nesses animais e em humanos. Isso mostra um cenário preocupante, já que a maioria dos animais não tem histórico de uso de antimicrobianos nos últimos seis meses. Dessa forma, o monitoramento ambiental de bactérias resistentes é necessário para a prevenção e controle de doenças, já que nesse caso tanto a saúde animal quanto a humana podem estar sendo afetadas.

Antimicrobial resistance is one of the biggest global concerns because of its impact on One Health. This problem is related to the inappropriate use of antimicrobials both in human medicine and in veterinary medicine that has been selecting resistant bacteria, spreading them to the environment, animals and consequently to humans, not being restricted only to the hospital environment. The present study aimed to identify the presence of Gram-negative bacteria that produce extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) and carbapenamases in fecal samples from domestic animals residing in greater Florianópolis, Santa Catarina. 100 samples of feces of domestic animals donated by their guardians residing in the region were analyzed, along with their respective forms with information on the animals. The processing of the samples was performed using the equivalent of a 10 μl loop of feces, which were enriched in tryptic soy broth (TSB) and incubated at 37°C for six hours. Aliquots from the enrichment were seeded in tubes with TSB supplemented with 2 μg/mL cefotaxime and 0.5 μg/mL ertapenem, separately, and incubated at 37°C overnight. Then, 10 μL aliquots were plated on MacConkey agar and incubated at 37°C for 18-24 hours. Each morphologically distinct and presumptively identified colony was subcultured in tryptic soy agar (TSA), identified by Maldi-Tof and subsequently transferred to Muller-Hinton agar, as recommended by BrCAST. ESBL phenotypic characterization was performed by the disk-approximation method using the antimicrobials amoxicillin with clavulanic acid, ceftriaxone, cefepime, ceftazidime and aztreonam. In the antimicrobial susceptibility test, ertapenem, meropenem and imipenem, ciprofloxacin, tetracycline, cefoxitin, gentamicin and amikacin were also used. For isolates that showed resistance to carbapenems, the phenotypic test for detection of carbapenemases was performed using the Blue-Carba colorimetric method. The population of isolates from animals whose guardians worked in a hospital was also compared, as well as those that were donated from the community. A total of 32 isolates were obtained, in which 62.5% showed resistance phenotype characteristic of ESBL (n=20), verifying the presence of ghost halo in the antimicrobial susceptibility test and none showed positivity in Blue-Carba . It is noteworthy that, in six isolates (18.7%), the tutors work in a hospital area compared to the others. In general, the isolates considered Enterobacterales showed a high rate of resistance to 3rd and 4th generation cephalosporins, with 88.0% (n=22) for ceftriaxone, 84.0% (n=21) for ceftazidime and 72.0 % for cefepime (n=18). The isolates also showed 56.0% resistance to ciprofloxacin (n=14), 44.0% to tetracycline (n=11), 28.0% to cefoxitin (n=7), 28.0% to amikacin (n =7) and 28.0% for gentamicin (n=7). Furthermore, 68.7% (n=22) of the isolates were multidrug resistant, being resistant to three or more categories according to the Magiorakos classification. Therefore, these results show that antimicrobial resistant bacteria have been found in domestic animals as colonizers but are not causing infections, however, these bacteria can eventually transmit these resistance genes and cause problems in other sites of infection in these animals and in humans. This shows a worrying scenario, since most animals have no history of antimicrobial use in the last six months. Thus, environmental monitoring of resistant bacteria is necessary for the prevention and control of diseases, since in this case both animal and human health may be affected.