Resistência de Staphylococcus aureus, isolados de leite de vacas com mastite subclínica, a antimicrobianos e pesquisa dos genes associados à produção de biofilme - Rodrigues, Beatriz Felicio [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
A mastite bovina, inflamação no tecido das glândulas mamárias de vacas, é uma das doenças mais comuns e prejudiciais que acomete o gado leiteiro, sendo responsável pela diminuição da produção e qualidade do leite e pela redução da lucratividade devido aos gastos com medicamentos e descarte do leite contaminado após o tratamento com antibióticos. Muitos patógenos estão implicados na etiologia da mastite bovina entre os quais Staphylococcus aureus é a principal espécie envolvida na doença por possuir vários fatores de virulência, entre eles a capacidade de formar biofilmes, considerado um fator de virulência envolvido na sobrevivência desse patógeno na glândula mamária, contribuindo para infecções crônicas. O biofilme é um agregado organizado de micro-organismos que crescem aderidos à uma superfície biótica ou abiótica e são revestidos por uma matriz constituída de substâncias poliméricas extracelulares, que confere proteção às células bacterianas contra agentes antimicrobianos e contra o sistema imunológico do hospedeiro, permitindo que as bactérias persistam no local, sendo fonte de reinfecções. Diferentes mecanismos de formação de biofilme têm sido descritos em S. aureus; no entanto, verificou-se que o processo é impulsionado principalmente pelos genes ica (cluster) e bap. Além de apresentar um papel importante nos casos de mastite bovina e consequente prejuízo aos produtores, a formação de biofilme apresenta desvantagens no setor da saúde, contribuindo para o desenvolvimento de infecções crônicas, e no setor industrial, sendo responsáveis por danos em equipamentos, diminuição da qualidade dos produtos, aumento dos custos associados à limpeza e troca de materiais, entre outros. Uma vez que os biofilmes podem causar grandes prejuízos econômicos e problemas de saúde pública, o combate aos biofilmes é de grande importância. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi caracterizar isolados de S. aureus, obtidos de leite de vacas com mastite subclínica, quanto à produção de biofilme, testar a resistência desses isolados à antibióticos e pesquisar os genes responsáveis pela produção de biofilme (icaA, icaD e bap). Para isso, os isolados previamente identificados de S. aureus foram aleatoriamente testados quanto à produção de biofilme, até a obtenção de 30 isolados não produtores e mais 30 de cada tipo entre os produtores (leve, moderado e forte), no total de 120. Foram também realizados testes de susceptibilidade a antimicrobianos, com pesquisa dos genes mecA e mecC. Para a pesquisa dos genes de interesse, foram feitas extrações de DNA de cada isolado e, em seguida, testes com reação em cadeia da polimerase (PCR). Os resultados mostraram a presença de ica D em 96,7% dos isolados, seguido por icaA (71,7%) e bap (45,8%) dos isolados. A frequência do gene bap foi menor, mas foi estatisticamente relacionado com isolados fortes produtores de biofilme. Em relação à susceptibilidade antimicrobiana, a maioria das cepas testadas foram sensíveis à cefoxitina, oxacilina, gentamicina e eritromicina, e a maior parte dos isolados apresentaram resistência ou fenótipo intermediário à ceftazidima. Além disso, formam encontradas quatro cepas com fenótipo MRSA, mas que não apresentaram os genes de resistência mecA e mecC. Estudos sobre biofilmes são essenciais para determinar estratégias de controle, erradicação e tratamento a serem utilizadas a fim de reduzir os prejuízos econômicos e os problemas de saúde causados por esses agregados bacterianos.

Bovine mastitis, inflammation in the tissue of the mammary glands of cows, is one of the most common and harmful diseases that affects dairy cattle, being responsible for the decrease in production and quality of milk and for the reduction of profitability due to expenses with medicines and disposal of milk. contaminated milk after treatment with antibiotics. Many pathogens are implicated in the etiology of bovine mastitis, among which Staphylococcus aureus is the main species involved in the disease because it has several virulence factors, including the ability to form biofilms, considered a virulence factor involved in the survival of this pathogen in the mammary gland, contributing to chronic infections. The biofilm is an organized aggregate of microorganisms that grow attached to a biotic or abiotic surface and are coated with a matrix consisting of extracellular polymeric substances, which provides protection to bacterial cells against antimicrobial agents and against the host's immune system, allowing bacteria to persist at the site, being a source of reinfections. Different biofilm formation mechanisms have been described in S. aureus; however, the process was found to be driven primarily by the ica (cluster) and bap genes. In addition to playing an important role in cases of bovine mastitis and consequent loss to producers, biofilm formation has disadvantages in the health sector, contributing to the development of chronic infections, and in the industrial sector, being responsible for damage to equipment, reduction of product quality, increased costs associated with cleaning and replacement of materials, among others. Since biofilms can cause great economic damage and public health problems, combating biofilms is of great importance. Therefore, the aim of this work was to characterize S. aureus isolates, obtained from milk from cows with subclinical mastitis, regarding biofilm production, test the resistance of these isolates to antibiotics and investigate the genes responsible for biofilm production (icaA, icaD and bap). For this, the previously identified isolates of S. aureus were randomly tested for biofilm production, until obtaining 30 non-producer isolates and another 30 of each type among the producers (light, moderate and strong), in a total of 120. Antimicrobial susceptibility tests were also carried out, with a search for the mecA and mecC genes. In order to search for the genes of interest, DNA was extracted from each isolate and then tested with polymerase chain reaction (PCR). The results showed the presence of icaD in 96.7% of the isolates, followed by icaA (71.7%) and bap (45.8%) of the isolates. The frequency of the bap gene was lower, but was statistically related to strong biofilm-producing isolates. Regarding antimicrobial susceptibility, most strains tested were sensitive to cefoxitin, oxacillin, gentamicin and erythromycin, and most isolates showed resistance or intermediate phenotype to ceftazidime. In addition, four strains with the MRSA phenotype were found, which did not show the mecA and mecC resistance genes. Studies on biofilms are essential to determine control, eradication and treatment strategies to be used in order to reduce economic losses and health problems caused by these bacterial aggregates.
Resistance of Staphylococcus aureus, isolated from milk of cows with subclinical mastitis, to antimicrobials and research on genes associated with biofilm production
Keywords: Antibiograma; Bap; Cluster ica; Biofilme; Mastite; Staphylococcus aureus