Perfil de sensibilidade a antimicrobianos e pesquisa de genes de resistência em Escherichia coli isolados de queijo colonial artesanal proveniente do Oeste de Santa Catarina

Abstract

O queijo colonial artesanal possui importante ligação com a história da cultura e gastronomia brasileira, originando-se nas famílias colonas do Sul do Brasil. No entanto, o uso de métodos tradicionais, com a ausência de pasteurização do leite, aumenta o risco de contaminação por bactérias patogênicas, como certas cepas de Escherichia coli. Nas últimas décadas, o uso indiscriminado de antimicrobianos tem contribuído para o surgimento de cepas bacterianas resistentes a múltiplas classes desses fármacos. E. coli é um exemplo de bactéria com alta capacidade de adquirir genes de resistência por transferência horizontal de material genético, o que a torna especialmente preocupante em produtos alimentícios que utilizam práticas de produção não industrializadas. Com diferentes mecanismos de ação, os antimicrobianos são amplamente utilizados no controle de infecções bacterianas; no entanto, as bactérias têm desenvolvido mecanismos de resistência, como bombas de efluxo, alterações em sítios de ação, modificações na permeabilidade da membrana celular e produção de enzimas degradantes. Diante dessa ameaça, a aplicação de métodos fenotípicos e genotípicos se mostra essencial para a identificação dessas cepas resistentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de resistência aos antimicrobianos em cepas de E. coli isoladas de queijo colonial artesanal do Oeste do Estado Catarinense pelo método de Kirby-Bauer, utilizando os antimicrobianos ampicilina, tetraciclina, gentamicina, ciprofloxacina, ácido nalidíxico, amicacina, ceftazidima, sulfametoxozol-trimetoprim, cefotaxima, cefoxitina, amoxicilina-ácido clavulânico, imipenem, norfloxacina, cefepime, ertapenem e meropenem. Posteriormente, as cepas identificadas como resistentes foram submetidas à detecção dos genes de resistência blaCTX-M1, blaCTX-M2, blaCTX-M9, blaCTX-M8, blaTEM, blaSHV, blaGES, blaKPC, blaIMP, blaVIM, blaNDM, blaOXA-48, qnrA, qnrB, qnrC, qnrD, qnrVC, qnrS, armA, npmA, rmtE, rmtF, rmtA, rmtC, rmtD, rmtG, rmtH, blaCMY-1-LIKE, blaCMY-2-LIKE/blaLAT, blaDHA, blaACC, blaMIR/ blaACT, blaFOX, tetB, tetC, tetD, tetA, tetE, tetG, por meio de Reação em Cadeia Polimerase (PCR), finalizado com visualização da corrida em gel em eletroforese. Na análise fenotípica, dos 114 isolados, 60% apresentaram resistência a um ou mais antimicrobianos. Os isolados apresentaram resistência a 93% dos antimicrobianos testados, sendo que somente imipenem demonstrou ser efetivo contra 100% dos isolados. Amicacina foi o antimicrobiano que demonstrou maior índice de resistência (38%), seguido de gentamicina (25%) e norfloxacina (21%). Na pesquisa de genes, somente 4 isolados (3,4%) ? identificados como RGD7 4C, RGD7 4E, RGD7 5C e RGD7 5E ? obtiveram resultado positivo e amplificaram para os genes blaTEM e tetB, simultaneamente. Nenhum outro gene pesquisado foi encontrado. Nenhum isolado produtor de carbapenemases foi detectado. Haja vista a presença de cepas potencialmente patogênicas resistentes a antimicrobianos em alimentos, o estudo ressalta a necessidade de controle e conscientização acerca do uso de destes fármacos, além do desenvolvimento de novas tecnologias para o combate a estes microrganismos levando em consideração sua relevância para a saúde humana e animal.

Abstract: Artisan colonial cheese has an important connection with the history of Brazilian culture and gastronomy, originating in colonial families in southern Brazil. However, the use of traditional methods, with the absence of pasteurization of milk, increases the risk of contamination by pathogenic bacteria, such as certain strains of Escherichia coli. In recent decades, the indiscriminate use of antimicrobials has contributed to the emergence of bacterial strains resistant to multiple classes of these drugs. E. coli is an example of a bacteria with high capacity to acquire resistance genes through horizontal transfer of genetic material, which makes it especially worrying in food products that use non-industrialized production practices. With different mechanisms of action, antimicrobials are widely used to control bacterial infections; however, bacteria have developed resistance mechanisms, such as efflux pumps, changes in sites of action, changes in cell membrane permeability and production of degrading enzymes. Faced with this threat, the application of phenotypic and genotypic methods is essential for identifying these resistant strains. This work aimed to evaluate the antimicrobial resistance profile in E. coli strains isolated from artisanal colonial cheese from the west of the State of Santa Catarina using the Kirby-Bauer method, using the antimicrobials ampicillin, tetracycline, gentamicin, ciprofloxacin, nalidixic acid, amikacin, ceftazidime, sulfamethoxozole-trimethoprim, cefotaxime, cefoxitin, amoxicillin-acid clavulanic acid, imipenem, norfloxacin, cefepime, ertapenem and meropenem. Subsequently, the strains identified as resistant were subjected to detection of resistance genes blaCTXM1, blaCTX-M2, blaCTX-M9, blaCTX-M8, blaTEM, blaSHV, blaGES, blaKPC, blaIMP, blaVIM, blaNDM, blaOXA-48, qnrA, qnrB, qnrC, qnrD, qnrVC, qnrS, armA, npmA, rmtE, rmtF, rmtA, rmtC, rmtD, rmtG, rmtH, blaCMY-1-LIKE, blaCMY-2-LIKE/blaLAT, blaDHA, blaACC, blaMIR/ blaACT, blaFOX, tetB, tetC, tetD, tetA, tetE, tetG, using Polymerase Chain Reaction (PCR), finishing with visualization of the gel run in electrophoresis. In the phenotypic analysis, of the 114 isolates, 60% showed resistance to one or more antimicrobials. The isolates were resistant to 93% of the antimicrobials tested, with only imipenem shown to be effective against 100% of the isolates. Amikacin was the antimicrobial that demonstrated the highest resistance rate (38%), followed by gentamicin (25%) and norfloxacin (21%). Regarding the gene search, only 4 isolates (3.4%) ? identified as RGD7 4C, RGD7 4E, RGD7 5C and RGD7 5E ? obtained a positive result and amplified for the blaTEM and tetB genes, simultaneously. No other researched genes were found. No carbapenemase-producing isolates were detected. Given the presence of potentially pathogenic strains resistant to antimicrobials in food, the study highlights the need for control and awareness regarding the use of these drugs, in addition to the development of new technologies to combat these microorganisms, taking into account their relevance to human and animal health.