Pesquisa
Fatores de virulência e resistência antimicrobiana de Staphylococcus spp. Isolados de maternidade e unidade de terapia intensiva neonatal
Doutorado em Ciência Animal com Enfase em Produtos Bioativos
Autor: Sandra Geane Pereira de Souza
Orientador: Lidiane Nunes Barbosa
Defendido em: 19/02/2024
Resumo
Compreender os micro-organismos no ambiente hospitalar é de fundamental importância para supervisionar e aprimorar as medidas de prevenção de infecções. Com ênfase nos cuidados ao paciente, a persistência de vida bacteriana em materiais de assistência à saúde podem impactar na frequência e na gravidade dos casos. O objetivo dessa Tese foi identificar e caracterizar por meio de ferramentas fenotípicas e moleculares os fatores de virulência e resistência antimicrobiana de Staphylococcus spp. isolados de ambiente hospitalar com foco no setor de maternidade e unidade de terapia intensiva neonatal em um hospital da cidade de Umuarama- PR. O trabalho foi conduzido entre janeiro e julho de 2021, envolvendo a coleta de suabes dos setores de unidades de terapia intensiva neonatal, centro cirúrgico, sala de parto humanizado e sala de apoio. A tese apresentará dois artigos. O artigo 1 contemplou a coleta total de 60 suabes de mãos de profissionais, destas amostras foi possível isolar 24 Staphylococcus. Dezoito bactérias (75%) foram isoladas dos técnicos em enfermagem, enquanto na categoria fisioterapeutas e enfermeiros foi possível isolar duas bactérias (8,33%), na categoria médico residente – R2 e serviço de apoio e zeladoria foi isolado apenas um Staphylococcus (4,16%) em cada. Em relação à identificação, doze (50%) foram classificados como Staphylococcus coagulase positiva (ECP), doze (50%) Staphylococcus coagulase negativa (ECN) e nenhum Staphylococcus aureus. Foi identificado maior perfil de resistência antimicrobiana para oxacilina (75%) e clindamicina (70,83%). Em terceiro lugar tivemos três antimicrobianos que apresentaram o mesmo resultado (58,33%) sendo eles a cefoxitina, gentamicina e sulfazotrim. Dezesseis isolados foram positivos para a presença do gene mecA. No artigo 2 foram coletados 191 suabes de instrumentos e equipamentos de diversos setores do hospital e foram isolados 52 Staphylococcus sendo trinta e três (63,5%) do setor UTI Neonatal, seis (11,5%) UTI Pediatrica, e no setor de Maternidade foi isolado apenas um Staphylococcus (1,9%). No setor crítico de Centro Cirúrgico foi possível isolar três bactérias (5,8%) e na Unidade de Cuidados Intermediários a Criança (Ucinca) foram isolados nove (17,3%). Em relação à identificação, vinte e quatro (46,2%) dos cocos Gram-positivos foram classificados como ECN e os outros 28 (53,8%) foram classificados como ECP. Foi possível identificar um Staphylococcus aureus originado da sala de apoio do setor de maternidade. Apesar do número de suabes coletados diferir de um material para o outro, foi possível observar os maiores percentuais de contaminação como no aparelho de raio X (100%) utilizado por todos os leitos, berços da Ucinca (83,3%), termômetros (53,3%), manopla do foco cirurgico (50%) e olivas de estetoscópios (46,7%). Os antimicrobianos que apresentaram maior resistência foram oxacilina (77%) e norfloxacino (73%). Em terceiro lugar tivemos dois antimicrobianos que apresentaram o mesmo resultado (71%) sendo eles a gentamicina e sulfazotrim, quarto representado pelos antimicrobianos clindamicinas e cefotaxima (67%), seguido de cefoxetina (63%) e tetraciclina (33%). Dez isolados (19,23%) apresentaram resistência a todos os antibióticos testados e dezenove (36,53%) apresentaram resistência a sete antibióticos. Sete isolados (13,46%) não apresentaram resistência. Em relação à pesquisa do gene mecA 42 isolados foram positivos, sendo que dessas 39 (92,86%) amostras foram resistentes a oxacilina. Dos isolados positivos para o gene mecA, 22 (52,38%) eram de ECP e 20 (47,6%) eram ECN. Quatorze isolados foram positivos para a produção de biofilme sendo 07 ECN, 06 ECP e um S. aureus. Desses 14 isolados produtores de biofilme apenas dois não apresentavam também gene mecA, sendo um isolado de S. aureus proveniente da sala de apoio da maternidade colchonete da balança de pesagem do rescem nascido (RN) e um isolado ECN proveniente da manopla do centro cirúrgico. A atenção à limpeza e higiene é essencial para reduzir as Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS), uma preocupação global de saúde pública. Apesar do baixo risco intrínseco de transmissão em superfícies inanimadas, os micro-organismos podem facilitar a contaminação indireta por meio de equipamentos, instrumentos ou, mais frequentemente, pelas mãos dos profissionais de saúde. Assim, todo material usado em ambientes hospitalares representa um risco potencial ao paciente, contribuindo para o aumento das taxas de morbidade, mortalidade e resistência antimicrobiana.
Palavras-chave
Bactérias. Infecção Relacionada à Assistência à Saúde. Micro-organismo. Profissionais de Saúde.
Title
Virulence factors and antimicrobial resistance of Staphylococcus spp. isolated from the maternity ward and neonatal intensive care unit
Abstract
Understanding microorganisms in the hospital environment is crucial to overseeing and improving infection prevention measures. Despite the emphasis on patient care, the persistence of fungi and bacteria in healthcare materials can impact the frequency and severity of cases. The objective of this Thesis was to identify and characterize, using phenotypic and molecular tools, the virulence and antimicrobial resistance factors of Staphylococcus spp. isolated from a hospital environment with a focus on the maternity sector and neonatal intensive care unit in a hospital in the city of Umuarama-PR. The work was conducted between January and July 2021, involving the collection of swabs from the neonatal intensive care unit, surgical center, humanized delivery room and support room sectors. 60 hand swabs were collected from hospital professionals (doctors, nursing technicians, physiotherapists and support and janitorial professionals) and 191 swabs from instruments and equipment from different sectors. The swabs were introduced individually into tubes containing Brain Heart Infusion (BHI) medium and after incubation, the cultures obtained were sown on salted Mannitol agar for the isolation of Staphylococcus spp. The predominant colonies on each plate were subjected to Gram staining and evaluation of biochemical characteristics and classified as coagulase-positive Staphylococcus and coagulase-negative Staphylococcus. Subsequently, the isolates classified as coagulase-positive Staphylococcus were tested using the polymerase chain reaction (PCR) with the pair of primers Sa442-1 and Sa442-2 for the identification of Staphylococcus aureus. The isolates were also tested using the agar disk diffusion methodology to evaluate their susceptibility profile to the following antimicrobials: ceftaxime, cefoxitin, clindaminicin, gentamicin, norfloxacin, oxacillin, sulfazotrim and tetracycline. All samples were also screened for the presence of the mecA resistance gene. The isolates from the instruments and equipment were also investigated for biofilm production using the polystyrene plate adhesion method. Article 1 included the total collection of 60 swabs from the hands of professionals, from which it was possible to isolate 24 Staphylococcus. Eighteen bacteria (75%) came from nursing technicians, in the physiotherapy and nurses category it was possible to isolate two bacteria (8.33%), in the resident doctor category – R2 and support and janitorial service only one Staphylococcus was isolated (4.16 %) in each. Regarding identification, twelve (50%) were classified as coagulase-positive Staphylococcus, twelve (50%) as coagulase-negative Staphylococcus and no cases of Staphylococcus aureus were identified. A higher antimicrobial resistance profile was detected for oxacillin (75%) and clindamycin (70.83%). In third place, we had three antimicrobials that showed the same result (58.33%): cefoxitin, gentamicin and sulfazotrim. Sixteen isolates were positive for the presence of the mecA gene. In Article 2, where a total of 191 swabs were collected from instruments and equipment from different sectors of the hospital, 52 Staphylococcus were isolated, thirty-three (63.5%) from the Neo ICU sector, six (11.5%) from the Ped ICU, and in the Maternity sector only one Staphylococcus was isolated (1.9%). In the critical Surgical Center sector it was possible to isolate three bacteria (5.8%) and in Ucinca nine were isolated (17.3%). Regarding identification, twenty-four (46.2%) of the Gram-positive cocci were classified as coagulase-negative Staphylococcus (ECN) and the other 28 (53.8%) were classified as coagulase-positive Staphylococcus (ECP). It was possible to identify Staphylococcus aureus originating from the support room of the maternity sector. Although the number of swabs collected differed from one material to another, it was possible to observe the highest percentages of contamination in the X-ray (100%) used by all beds, Ucinca cribs (83.3%), thermometers (53.3 %), surgical focus handle (50%) and stethoscope eartips (46.7%). The antimicrobials that showed the greatest resistance were oxacillin (77%) and norfloxacin (73%). In third place we had two antimicrobials that showed the same result (71%), being gentamicin and sulfazotrim, fourth represented by the antimicrobials clindamycin and cefotaxime (67%), followed by cefoxetine (63%) and tetracycline (33%). Ten isolates (19.23%) were resistant to all antibiotics tested and another nineteen (36.53%) were resistant to seven antibiotics. Seven isolates (13.46%) did not show any resistance. Regarding the research on the mecA gene, 42 isolates were positive, of which 39 (92.86%) samples were resistant to oxacillin. Of the isolates positive for the mecA gene, 22 (52.38%) were ECP and 20 (47.6%) were ECN. Fourteen isolates were positive for biofilm production, 07 ECN, 06 ECP and one S. aureus. Of these 14 biofilm-producing isolates, only two did not also present the mecA gene, one being an isolate of S. aureus coming from the support room of the maternity ward on the newborn's weighing scale and an ECN isolate coming from the canopy of the surgical center. Attention to cleanliness and hygiene is essential to reduce Healthcare- Associated Infections, a global public health concern. Despite the low intrinsic risk of transmission on inanimate surfaces, microorganisms can facilitate indirect contamination through equipment, instruments or, more frequently, through the hands of healthcare professionals. Therefore, all material used in hospital environments represents a potential risk to the patient, contributing to increased rates of morbidity, mortality and antimicrobial resistance.
Keywords
Bacteria. Healthcare-Associated Infection. Microorganism. Health professionals.