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Title: Pressão seletiva antimicrobiana e a expressão da resistência à oxacilina em Staphylococcus aureus
Authors: Schimidt, Denise Braga
metadata.dc.contributor.advisor: Rabello, Renata Fernandes
metadata.dc.contributor.advisorco: Póvoa, Helvécio Cardoso Corrêa
metadata.dc.contributor.members: Penna, Bruno de Araújo
Pinheiro, Marcia Soares
Leão, Robson de Souza
Issue Date: 2017
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Abstract: Staphylococcus aureus, apesar de naturalmente sensível aos antibióticos é conhecido por sua habilidade de adquirir resistência facilmente. A expressão da resistência pode ocorrer como consequência do uso irracional dos antibióticos, pois isso resulta na disseminação de concentrações subinibitórias (sub-MICs) nos mais variados ambientes, impondo uma pressão seletiva sobre a bactéria e favorecendo sua evolução genética, como resposta ao estresse ambiental. Por esse motivo, o estudo teve como objetivo avaliar in vitro a influência da pressão seletiva sobre a expressão da resistência aos antibióticos em S. aureus sensíveis à oxacilina, através da exposição à sub-MICs deste antibiótico. Cinco amostras isoladas de colonização nasal que apresentavam perfis genotípicos variados foram expostas a diluições seriadas de oxacilina (0,125 a 256 μg/mL) por cinco a dez dias consecutivos. A cada 24 horas, as amostras foram reexpostas ao antibiótico, usando o crescimento visível na maior concentração de oxacilina. Antes e depois da indução foi feito o teste de disco difusão, para determinar o perfil de suscetibilidade a vários antibióticos; e determinado o perfil de análise populacional, para avaliar a expressão da resistência à oxacilina. A suscetibilidade aos antibióticos não β-lactâmicos não foi alterada. Por outro lado, foram observadas mudanças na expressão da resistência à oxacilina e cefoxitina. Duas amostras (SA607 e SA786) passaram a expressar homorresistência (MIC de oxacilina igual a 256 μg/mL). Dentre elas, SA607, mecA positiva oxacilina sensível (OS-MRSA). As demais (mecA e mecC negativas) atingiram MICs de 8 μg/mL (SA177) e 32 μg/mL (SA799), e com exceção de uma (SA292), foram classificadas como heterorresistentes após indução. As alterações observadas para a amostra OS-MRSA (SA607) foram atribuídas à ativação de mecA e ao estímulo do locus bla. Com relação à SA786, a expressão da resistência foi atribuída à ativação do gene mecA, detectado por PCR após exposição à oxacilina. A hiperprodução de β-lactamase e as modificações nas PBPs nativas de S. aureus foram associadas às mudanças relacionadas às demais amostras. A simulação in vitro da pressão seletiva antimicrobiana alterou a expressão fenotípica da resistência à oxacilina. Isso reforça o impacto que o uso irracional de antibióticos tem sobre indivíduos colonizados por S. aureus e sobre a população, enfatizando que a emergência e disseminação de resistência aos antibióticos representam um processo de evolução em resposta à pressão seletiva antimicrobiana.
metadata.dc.description.abstractother: Staphylococcus aureus is naturally susceptible to antibiotics, but is known for its ability to easily acquire resistance. Resistance expression can occur as a consequence of irrational use of antibiotics, since this implies dissemination of subinhibitory concentration (sub-MICs) in different environments and generates a selective pressure on bacteria, favoring its genetic evolution in response to the environmental stress. For this reason, the study aimed to evaluate the in vitro influence of selective pressure on antibiotic resistance expression in oxacillin-susceptible S. aureus strains, through exposure to oxacillin sub-MICs. Five strains with different genotypic profiles, isolated from nasal colonization were exposed to two-fold serial dilutions of oxacillin (0,125 a 256 μg/mL) during five to ten consecutive days. At every 24 hours strains were reexposed to antibiotic, using visible growth at the highest oxacillin concentration. Before and after induction, disc diffusion test was used to stablish the susceptible profile to several antibiotics; and population analysis profile (PAP) was determined to evaluate the expression of oxacillin resistance. Susceptibility to non-β-lactam antibiotics was not changed. On the other hand, changes in oxacillin and cefoxitin resistance expression were observed. Two strains (SA607 and SA786) began to express homoresistance (minimum inhibitory concentration, oxacillin MIC equal to 256 μg/mL), among them, SA607, the mecA-positive oxacillin-susceptible strain (OS-MRSA). The others (mecA and mecC negative) reached MICs of 8 μg/mL (SA177) and 32 μg/mL (SA799) and with the exception of one (SA292), were classified as heteroresistant after induction. Changes for homoresistant profile in relation to the OS-MRSA strain (SA607) were attributed to mecA activation and the stimulation of bla locus. In relation to SA786, resistance expression was attributed to mecA activation, because this gene was detected by PCR after oxacillin exposure. β-lactamase hyperproduction and modifications in native PBPs of S. aureus were correlated to changes observed for the other strains. In vitro simulation of antimicrobial selective pressure changed the phenotypic expression of oxacillin resistance. This reinforces the impact that irrational use of antibiotics has on individuals colonized by S. aureus and in population, emphasizing that emergence and spread of resistance represent an evolution process in response to antimicrobial selective pressure.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6139
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