Pesquisa
Enterobactérias isoladas das águas do rio paraná, um estudo ligado a saúde única: resistência a antibióticos, presença do gene mcr-1 e sua susceptibilidade ao óleo essencial de Rosmarinus officinalis
Mestrado em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos
Autor: Jacqueline Midori Ono
Orientador: Lidiane Nunes Barbosa
Defendido em: 08/07/2024
Resumo
A disseminação dos genes de resistência aos antibióticos ao longo do ecossistema, está enquadrada na Saúde Única, pois afeta a saúde dos homens, dos animais e do meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi analisar amostras de água coletadas em área do rio Paraná para o isolamento de enterobactérias, estudo do seu perfil de susceptibilidade a antibióticos e presença do gene de resistência mcr-1. Também foi avaliada a susceptibilidade dos isolados ao óleo essencial de Rosmarinus officinalis. As coletas de água foram realizadas na porção do rio localizada na região noroeste do estado do Paraná em 36 pontos, sendo divididos em 18 pontos nas margens com maior influência antrópica e 18 pontos coletados nas margens com maior presença de mata nativa. Para a obtenção das bactérias, as amostras de água foram filtradas em membrana estéril de 0,45 µm e os filtros foram incubados em placas de ágar MacConkey a 37ºC por 24 horas. Foram selecionadas as colônias lactose positivas predominantes em cada placa. Após isolamento foram realizados os testes bioquímicos para a identificação das enterobactérias, teste de susceptibilidade aos antibióticos e pesquisa do gene mcr-1. Posteriormente, foram selecionados sete isolados com perfil multirresistência e/ou presença do gene de resistência e mais duas cepas de referência para avaliar a sua sensibilidade ao óleo essencial de R. officinalis por meio do teste de microdiluição em caldo, determinando a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM). Dentre as 36 enterobactérias isoladas, foram identificadas sete espécies diferentes, sendo 27 (75%) Escherichia coli. As bactérias apresentaram maior percentual de resistência aos antibióticos tobramicina com 86,11% e amicacina com 58,33%. Seis isolados (16,66%) apresentaram multirresistência aos antibióticos testados e dois isolados (5,55%) abrigavam o gene mcr-1. Um isolado apresentou multirresistência a antibióticos e o gene mcr-1. O óleo essencial de R. officinalis apresentou uma CIM média de 2.500 µg/mL em um isolado de Klebsiella pneumoniae e apresentou CBM de 10.000 µg/mL em um isolado de Enterobacter aerogenes, sendo os valores mais baixos obtidos durante os testes. Dois isolados de E. coli apresentaram diferença na análise estatística ao desafio com óleo essencial de R. officinalis quando comparado os resultados entre as margens do rio no qual foram coletadas, o Zior valor 40.000 µg/mL ocorreu na margem com ação antrópica e menor valor 10.000 µg/mL na margem com presença de mata nativa. Os resultados obtidos poderão colaborar no mapeamento da dissipação do gene mcr-1 em ambientes aquáticos e o uso de óleo essencial de R. officinalis em possíveis novas formas de controle para estes patógenos.
Palavras-chave
Ação antrópica. Água doce. Alecrim. Colistina. Resistência antibióticos. Trobamicina.
Title
Enterobacteria isolated from the waters of the paraná river, a study linked to unique health: resistance to antibiotics, presence of the mcr-1 gene and its susceptibility to essential oil of rosmarinus officinalis
Abstract
The dissemination of antibiotic resistance genes throughout the ecosystem is part of One Health, as it affects the health of humans, animals and the environment. The objective of this study was to analyze water samples collected in an area of the Paraná River to isolate enterobacteria, study their antibiotic susceptibility profile and the presence of the mcr-1 resistance gene. The susceptibility of the isolates to the essential oil of Rosmarinus officinalis was also evaluated. Water samples were collected in the portion of the river located in the northwest region of the state of Paraná at 36 points, divided into 18 points on the banks with the greatest anthropogenic influence and 18 points collected on the banks with the greatest presence of native forest. To obtain the bacteria, the water samples were filtered through a sterile 0.45 µm membrane and the filters were incubated on MacConkey agar plates at 37ºC for 24 hours. The predominant lactose-positive colonies on each plate were selected. After isolation, biochemical tests were performed to identify the enterobacteria, antibiotic susceptibility tests and mcr-1 gene research. Subsequently, seven isolates with multidrug resistance profile and/or presence of the resistance gene and two reference strains were selected to evaluate their sensitivity to R. officinalis essential oil by means of the broth microdilution test, determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Among the 36 isolated enterobacteria, seven different species were identified, 27 (75%) of which were Escherichia coli. The bacteria showed the highest percentage of resistance to the antibiotics tobramycin (86.11%) and amikacin (58.33%). Six isolates (16.66%) showed multidrug resistance to the tested antibiotics and two isolates (5.55%) harbored the mcr-1 gene. One isolate showed multidrug resistance to both antibiotics and the mcr-1 gene. The essential oil of R. officinalis showed an average MIC of 2,500 µg/mL in an isolate of Klebsiella pneumoniae and presented a MBC of 10,000 µg/mL in an isolate of Enterobacter aerogenes, being the lowest values obtained during the tests. Two isolates of E. coli showed differences in the statistical analysis of the challenge with R. officinalis essential oil when comparing the results between the banks of the river where they were collected, the highest value at 40,000 µg/mL occurred on the bank with anthropic action and the lowest value at 10,000 µg/mL on the bank with the presence of native forest. The results obtained may collaborate in the mapping of the dissipation of the mcr- 1 gene in aquatic environments and the use of R. officinalis essential oil in possible new forms of control for these pathogens.
Keywords
Anthropogenic action. Fresh water. Rosemary. Colistin. Antibiotic resistance. Throbamycin.