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Title: Caracterização da formação de biofilme de Staphylococcus pseudintermedius em dispositivos médicos
Authors: Pesset, Camilla Malcher
metadata.dc.contributor.advisor: Penna, Bruno de Araújo
metadata.dc.contributor.advisorco: Ferreira, Eliane de Oliveira
metadata.dc.contributor.members: Cerqueira, Aloysio de Mello F.
Alves, Fabio Aguiar
Ferreira, Rosana
Issue Date: 2020
Abstract: As infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) representam um problema preocupante de difícil erradicação, principalmente quando associadas a bactérias formadoras de biofilme. O gênero Staphylococcus é responsável pela maioria dos casos de IRAS em humanos, e atualmente também é uma realidade em instalações de saúde animal, sendo Staphylococcus pseudintermedius o principal agente etiológico de piodermite e infecções de sítio cirúrgico (ISC) em cães. Sua capacidade de formação de biofilme é o principal motivo de ISC persistente e tem sido relatada em associação com implantes cirúrgicos em cães, causada por cepas susceptíveis e resistentes à meticilina (MSSP e MRSP, respectivamente). Quando a infecção ocorre após uma cirurgia ortopédica, a cicatrização é demorada e frequentemente requer procedimentos cirúrgicos adicionais para a remoção do implante. É uma fonte de morbidade significativa, de alto custo e ocasional mortalidade do paciente. S. pseudintermedius resistente à meticilina (MRSP) surgiu rapidamente em animais de companhia causando infecções hospitalares, o que limita as opções de tratamento. As infecções por MRSP também podem ser consideradas um problema de saúde pública, pois possuem potencial zoonótico. O objetivo do estudo foi avaliar a capacidade de formação de biofilme por Staphylococcus pseudintermedius em material ortopédico de titânio e fios de sutura comumente utilizados em cirurgias de pequenos animais, bem como avaliar a presença de genes possivelmente envolvidos na formação de biofilme dessas bactérias. Material ortopédico de titânio (porcas estéreis) e quatro tipos de fios de suturas (cortados assepticamente em segmentos de 1 cm) foram utilizados. Os segmentos e o material ortopédico foram incubados em caldo de triptona de soja suplementado com glicose 1% contendo suspensões padrão de oito amostras de S. pseudintermedius, em placas de 24 poços a 37 °C por 24h. Os materiais foram corados com safranina e a produção de biofilme foi medida por densidade óptica (DO) após agitação em vórtex de cada segmento de sutura e material ortopédico. Além disso, para a contagem de UFCs após a incubação, os segmentos e as porcas foram lavados com água destilada e sonicados para remover as bactérias aderentes, seguido de vortexação. As suspensões resultantes foram submetidas a diluição serial, seguida de plaqueamento e contagem de colônias. Os genes associados à formação de biofilme (icaA e icaD) foram identificados por PCR. A formação de biofilme não foi detectada nos segmentos de fio de sutura de nylon e polipropileno. Nos fios de sutura de ácido poliglicólico e de algodão, todas as amostras foram capazes de formar biofilme. Todas as amostras foram capazes de formar biofilme em porca de titânio. Foi possível realizar a contagem de UFC em todos os materiais testados. A técnica de PCR revelou a presença dos dois genes (icaA e icaD) em todos os isolados. S. pseudintermedius foi capaz de formar biofilme no material ortopédico e em alguns fios de sutura testados, representando um sério problema não apenas aos animais submetidos a cirurgias ortopédicas e gerais, mas também aos proprietários e médicos veterinários, devido à interação íntima com cães e o risco de transmissão zoonótica. Estudos posteriores são necessários para testar possíveis maneiras de superar essa problemática. Os materiais ortopédicos e fios de sutura que permitem a formação de biofilme dificultam a prevenção e o tratamento de uma infecção de sítio cirúrgico. Portanto, é conveniente priorizar materiais que não facilitem a formação de biofilme, como fios de nylon, além do desenvolvimento de novas medidas preventivas e terapêuticas.
metadata.dc.description.abstractother: Health care-associated infections (HCAIs) represent a concerning problem difficult to eradicate. This occurs, mainly because they may be associated with biofilm-forming bacteria. The genus Staphylococcus is responsible for majority of HCAIs cases in humans. It could also be a reality in animal health care facilities. Staphylococcus pseudintermedius is the major ethiological agent of pyoderma and surgical site infection (SSI) in dogs. The capacity of biofilm formation is the main reason of persistent SSI and it has been reported in association with implants in dogs, including methicillin susceptible and resistant strains (MSSP and MRSP respectively). When infection occurs after an orthopaedic surgery, it delays healing and often requires additional surgical procedures for implant removal, which is a source of significant morbidity, high costs, and occasional patient mortality. Methicillin resistant S. pseudintermedius (MRSP) emerged rapidly in companion animals causing HCAIs, which limits treatment options. MRSP can also be considered a public health problem, since zoonotic transmission can occur. The aim of the study was to evaluate the capacity of biofilm formation by Staphylococcus pseudintermedius in titanium orthopaedic material and suture materials commonly used in small animal surgeries, as well as genetically evaluate the biofilm formation. Sterile titanium nuts and four types of sutures were tested. Sutures were aseptically cut into 1cm segments. Sterile titanium nuts and suture segments were incubated in tryptone soy broth supplemented with 1% glucose of standard suspensions of eight S. pseudintermedius isolates, in 24 well plate overnight. The biofilm production was measured by optical density (OD) after vortexing of each suture segment and titanium nuts, were stained with safranin, in triplicate. After incubation, segments and nuts will be rinsed with distilled water and sonicated to dislodge adherent bacteria. Resulting suspensions will be used to create serial dilutions and then plated, incubated overnight, and counted on the following day. The genes associated with biofilm formation (icaA and icaD) were identified by PCR. All isolates were classified as nonbiofilm producers in nylon and polypropylene suture, but all were able to form biofilm in polyglycolic acid and cotton suture. All isolates were able to form biofilm in titanium nut. It was possible to count the CFU on all materials tested. PCR revealed the presence of the two genes (icaA and icaD) in all the isolates. S. pseudintermedius was able to form biofilm in the orthopaedic material and some suture tested. This could represent a serious threat not only to animal subjected to orthopaedic and general surgeries, but also to dog owners and veterinarians, due to the close social interaction between them and the risk of zoonotic transmission. More studies are necessary to test possible ways to overcome this threat. Suture and orthopaedic materials that allow the biofilm formation make it difficult to prevent and treat a surgical site infection. So, it is convenient to prioritize materials that do not predispose biofilm formation, such as nylon sutures. It could also be significant the development of new preventive and therapeutic measures.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/15781
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