Publicação: Marcadores genéticos de risco para forte produção de biofilme em cepas clínicas de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina e sua associação com o perfil clonal
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Área do conhecimento
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Orientador
Coorientador
Gontijo Filho, Paulo Pinto, Silva, Cláudio Vieira da
Resumo
Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um dos principais patógenos humanos
em todo o mundo e sua epidemiologia tem sido foco de numerosos estudos de vigilância
unicêntricos e multicêntricos ao longo dos últimos anos. Neste estudo utilizamos abordagens
fenotípicas e genotípicas para determinar os fatores que influenciam a adesão inicial e produção
de biofilme em cepas clínicas de MRSA carreando os tipos de cassete cromossômico
estafilocócico (SCCmec) mais frequentes nos hospitais brasileiros, e sua relação com resistência,
genes de virulência e perfil clonal. As cepas de MRSA utilizadas neste estudo foram selecionadas
a partir de uma coleção de amostras clínicas recuperadas de pacientes internados no Hospital de
Clínicas da Universidade Federal de Uberlândia, isoladas de infecções em diversos sítios
anatômicos. Foram selecionadas para o estudo quinze cepas carreando diferentes cassetes
cromossômicos, cinco SCCmec II, cinco SCCmec III e cinco SCCmec IV, recuperadas
predominantemente de sangue (67%), sítio cirúrgico (27%) e pneumonia (6,0%). O tipo de
SCCmec, o grupo agr e a presença de genes de virulência (bbp, clfA, icaA, icaD, fnbB, bap, sasC
e IS256) foram avaliados por PCR. A relação genética entre as amostras e a possível associação
com a capacidade de formação de biofilme foram investigadas por eletroforese em gel de campo
pulsado (PFGE). A adesão inicial e a capacidade de formação de biofilme foram examinadas por
ensaios quantitativos. Adicionalmente, a associação entre a hidrofobicidade e a capacidade da
célula de MRSA aderir a uma superfície de poliestireno não modificada, foi avaliada através da
medida dos ângulos de contato. Houve associação entre o grau de hidrofobicidade e a capacidade
de adesão. Cepas clínicas de MRSA carreando SCCmec III e IV foram menos hidrofílicas,
apresentaram valores mais altos de tensão interfacial do componente aceptor de elétrons e
aderiram melhor do que as cepas SCCmecII. As análises da produção de biofilme mostraram que
cepas carreando SCCmec III foram caracterizadas como fortemente produtoras de biofilme, com
a média da biomassa do biofilme de 0,53 ± 0,12 em comparação com 0,04 ± 0,04 daquelas nãoprodutoras/
fraco produtoras (SCCmec II e SCCmec IV). A tipagem molecular por PFGE
evidenciou cinco pulsotipos (A-E) com uma grande diversidade clonal observada pelo número de
subtipos em cada pulsotipo. Entretanto, a produção de biofilme esteve relacionada a
disseminação de um clone específico (Clone C). Os genes agrI, fnbB e IS256 em cepas clínicas
de MRSA carreando SCCmec III, foram considerados marcadores genéticos de risco para forte
produção de biofilme por uma via independente de ica. Nosso estudo contribui para a
compreensão da produção de biofilme como um fator de virulência, potencialmente envolvido na
severidade e persistência de infecções causadas por S. aureus pertencentes a este genótipo.
Abstract
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is one of the major human pathogens
worldwide and its epidemiology has been the focus of numerous single and multicenter
surveillance studies over the past years. In this study, a phenotypic and genotypic approach were
used to determine the factors that influence adherence and biofilm production of the most
common MRSA SCCmec types, and its relationship with antimicrobial resistance, virulence
genes and the genetic background of S. aureus isolates. The strains used in this study were
selected from a collection of clinical MRSA strains recovered from patients hospitalized in the
Teaching Hospital of the Federal University of Uberlandia, isolated from infections at various
anatomical sites and evaluated for SCCmec type. Fifteen strains carrying different chromosomal
cassettes were selected, five SCCmec II, five SCCmec III and five SCCmec IV, recovered
predominantly from blood (67%), surgical site infections (27%) and pneumonia (6.0%). The
SCCmec type, agr group and the presence of the virulence genes (bbp, clfA, icaA, icaD, fnbB,
bap, sasC and IS256) were assessed by PCR. The genetic relationship between the isolates and a
possible association with the ability to form biofilm were investigated by pulsed field gel
electrophoresis (PFGE). The initial adhesion and biofilm formation were examined by
quantitative assays. To evaluate the association between the hydrophobicity and the ability of
MRSA cell to adhere to an unmodified polystyrene surface, the surface tension and
hydrophobicity of the strains were measured by contact angle technique. There were association
among the values of the electron acceptor parameter, the degree of hydrophobicity and adhesion
ability. SCCmec III and IV strains were less hydrophilic, showed higher values of the electron
acceptor parameter and adhered better than SCCmec II strains. The analysis of biofilm production
showed that SCCmec III strains were characterized as strong biofilm producers; with the average
biomass of biofilm from 0.53 ± 0.12 compared with 0.04 ± 0.04 those non-producers/weak
producers (SCCmec II e IV). The analysis of this study showed five major pulsotypes according
to the PFGE (A-E) with a large genomic diversity observed by the number of subtypes in each
pulsotype. However, biofilm production was related to the dissemination of one specific PFGE
clone (Clone C). The presence of the genes agrI, fnbB and IS256 in clinical MRSA SCCmec III
strains, were considered as genetic risk markers for strong biofilm-formation by an icaindependent
biofilm pathway. This study contributes for the understanding of biofilm production
as a virulence factor potentially involved in the persistence and severity of infections caused by
Staphylococcus aureus belonging to this genotype.
Palavras-chave
Staphylococcus aureus, Biofilme, Infecção hospitalar, MRSA, SCCmec, Hidrofobicidade, PFGE, Biofilm, Hydrophobicity
Citação
BATISTÃO, Deivid William da Fonseca. Marcadores genéticos de risco para forte produção de biofilme em cepas clínicas de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina e sua associação com o perfil clonal. 2014. 87 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.105