Perfil de virulência e georreferenciamento de Staphylococcus aureus e Staphylococcus argenteus isolados de pacientes acamados em domicílio ou vivendo em instituições de longa permanência para idosos

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Data

2023-08-29

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Atualmente, microrganismos multidroga-resistentes já são responsáveis por quadros infecciosos adquiridos na comunidade. MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) representam grave risco à saúde pública em todo o mundo, devido à rápida propagação e diversificação de clones pandêmicos com virulência e resistência antimicrobiana cada vez maiores. A patogenicidade de S. aureus é uma ameaça para populações especiais como os indivíduos acamados e os idosos vivendo em casas de repouso e a presença de fatores de virulência favorece sua permanência no hospedeiro e pode aumentar a gravidade das infecções. Além disso, atualmente há uma dificuldade na diferenciação de espécies de Staphylococcus coagulase-positivos por metodologias clássicas, devido à alta similaridade fenotípica e fenotípica de algumas espécies desse grupo. Staphylococcus argenteus é uma espécie de Staphylococcus coagulase-positivo recentemente reconhecida e que apresenta aproximadamente 10% de divergência de nucleotídeos da espécie S. aureus. A prevalência de S. argenteus em infecções estafilocócicas de início na comunidade tem aumentado nos últimos anos e estudos recentes sugerem que as infecções causadas por S. argenteus podem resultar em quadros graves comparáveis até mesmo às infecções causadas por S. aureus, com muitos dos genes que codificam fatores de virulência, ilhas de patogenicidade, bacteriófagos e até mesmo o gene de resistência mecA. Com isso, torna-se necessário a identificação e mapeamento da distribuição desses microrganismos patogênicos para avaliar o risco de exposição e controlar a disseminação na população. Assim sendo, esse estudo propôs determinar a prevalência de carreamento de S. aureus e S. argenteus entre indivíduos acamados em domicílio e idosos vivendo em casas de repouso no município de Botucatu (SP). Isolados provenientes de swabs nasal, oral e retal de 226 indivíduos que viviam em casas de repouso ou acamados em domicílio durante o período de 2017 e 2018, foram submetidos à determinação do perfil de suscetibilidade e detecção da heterorresistência à vancomicina, bem como a pesquisa dos fatores de virulência através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para detectar os genes das enterotoxinas (sea, seb, sec-1), esfoliatinas A e B (eta e etb), toxina 1 da síndrome do choque tóxico (tst), leucocidina Panton-Valentine (lukS-PV e lukF-PV), hemolisinas alfa e delta (hla e hld), biofilme (operon ica), a proteína de adesão (SasX) e também o teste fenotípico de aderência em placa de poliestireno. Para a distinção correta entre as duas espécies, foi feita a PCR do gene do peptídeo não-ribossômico sintetase (nrps). Foi feita tipagem molecular por PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis) e MLST (Multilocus Sequence Typing). Observou-se uma prevalência de S. aureus de 33,6% e MRSA de 8%, sendo todos os isolados sensíveis ao sulfametoxazol/trimetoprim, à quinupristina/dalfopristina, à linezolida e à vancomicina. A revalência dos genes da produção de biofilme foi de 74,2% para o gene icaA, 94,8% para os genes icaD, 38,1% para o gene icaB e 12,3% para o gene icaC. Apenas dois isolados (2,1%) carreavam o gene da enterotoxina A, um isolado (1%) o da enterotoxina B, nenhum da enterotoxina C. A prevalência do gene que codifica a toxina 1 da síndrome do choque tóxico foi de 7,2%, da hemolisina hla 93,8% e hld 90,7%. Apenas um isolado apresentou o gene sasX e nenhum isolado carreava os genes da esfoliatina A, esfoliatina B e da Leucocidina de Panton Valentine. Quanto ao teste de aderência em placa de poliestireno, 18 isolados (18,5%) apresentaram atividade de aderência, com 12 deles sendo MRSA. Não foi encontrado nenhum isolado de S. argenteus através da pesquisa do gene nrps. Foi possível detectar uma importante linhagem clonal entre os isolados MRSA (ST398). Essa linhagem está associada a infecções graves em animais e pode ser transmitida para os humanos. Devido a facilidade na aquisição de determinantes de virulência e resistência, além da grande capacidade adaptativa observada em S. aureus, faz-se necessário o constante monitoramento da evolução e epidemiologia desse patógeno. A análise de georreferenciamento dos resultados encontrados no estudo, indicou as regiões Nordeste e Leste da cidade, como as mais densas para S. aureus e com ocorrência de MRSA apenas nesses locais. Os achados sugerem uma alta disseminação de MSSA e MRSA com potencial patogênico na população estudada. Uma vez que esses indivíduos são mais suscetíveis às infecções, a colonização com cepas virulentas e resistentes pode contribuir para maior persistência e disseminação, bem como a possibilidade de evoluir para infecções mais graves e de maior dificuldade de tratamento.
Currently, multidrug-resistant microorganisms are already responsible for infectious conditions acquired in the community. MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) represent a serious risk to public health worldwide, due to the rapid spread and diversification of pandemic clones with increasing virulence and antimicrobial resistance. The pathogenicity of S. aureus is athreat to special populations such as bedridden individuals and the elderly living in nursing homes,and the presence of virulence factors help its permanence in the host and may increase the severityof infections. In addition, there is currently a difficulty in differentiating coagulase-positive Staphylococcus species by classical methodologies, due to the high phenotypic and genotypic similarity of some species of this group. Staphylococcus argenteus is a newly recognized coagulase-positive Staphylococcus species that exhibits approximately 10% nucleotide divergencefrom the S. aureus species. The prevalence of S. argenteus in community-onset staphylococcal infections has increased in recent years, and recent studies suggest that infections caused by S. argenteus can result in serious conditions comparable even to infections caused by S. aureus, withmany of the genes that encode virulence factors, pathogenicity islands, bacteriophages and even the mecA resistance gene. Therefore, it is necessary to identify and map the distribution of these pathogenic microorganisms to assess the risk of exposure and control dissemination in the population. Therefore, this study proposed to determine the prevalence of S. aureus and S. argenteus carriage among bedridden individuals and elderly people living in nursing homes in thecity of Botucatu (SP). Isolates from nasal, oral and rectal swabs of 226 individuals who lived in nursing homes or bedridden at home during the period 2017 and 2018 were subjected to the determination of the susceptibility profile and detection of heteroresistance to vancomycin, as wellas the research of virulence factors using Polymerase Chain Reaction (PCR) to detect genes for enterotoxins(sea,seb,sec-1), exfoliatins A and B (eta and etb), toxic shock syndrome toxin 1 (tst), Panton Valentine leukocidin (lukS-PV and lukF-PV), alpha and delta hemolysins (hla and hld) andbiofilm (operon ica) and adhesion protein (SasX) and also the phenotypic test of adhesion in polystyrene plate. For the correct distinction between the two species, PCR of the non-ribosomal peptide synthetase (nrps) gene was performed. Molecular typing was performed by PFGE (PulsedField Gel Electrophoresis) and MLST (Multilocus Sequence Typing). There was a prevalence of S. aureus of 33.6% and MRSA of 8%, all isolates being sensitive to sulfamethoxazole/trimethoprim, quinupristin/dalfopristin, linezolid and vancomycin. The prevalence of biofilm production genes was 74.2% for the icaA gene, 94.8% for the icaD gene, 38.1% for the icaB gene, and 12.3% for the icaC gene. Only two isolates (2.1%) carried the gene for enterotoxin A, one isolate (1%) for enterotoxin B, none for enterotoxin C. The prevalence of toxin 1 in toxic shock syndrome was 7.2% of hemolysinhla 93.8% and hld and 90.7%. Only one isolate had the sasX gene and none of the isolates carriedthe exfoliatin A, exfoliatin B and Panton Valentine Leucocidin genes. As for the plaque adhesiontest, 18 isolates (18.5%) showed adhesion activity, with 12 of them being MRSA. No isolates of S. argenteus were found by searching for the nrps gene. It was possible to detect an important clonal lineage among the MRSA isolates(ST398). Thisstrain is associated with serious infectionsin animals and can be transmitted to humans. The ease in acquiring virulence and resistance determinants, in addition to the great adaptive capacity observed in S. aureus, makes it necessary to constantly monitor the evolution and epidemiology of this pathogen. The georeferencing analysis of the results found in the study indicated the Northeast and East regions of the city as the most dense for S. aureus and with the occurrence of MRSA only in these locations. The findings suggest a high spread of MSSA and MRSA with pathogenic potential in the studied population. Since these individuals are more susceptible to infections, colonization with virulent and resistant strains can contribute to greater persistence and dissemination, as well as the possibility of progressing to more severe infections that are more difficult to treat.

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Palavras-chave

Idosos, Pacientes acamados, Staphylococcus aureus, Staphylococcus argenteus, Fatores de virulência, Georreferenciamento

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