Influência do polipirrol e dos níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp / Influence of polypyrrole and salinity levels on biofilm formation in Aeromonas spp

Bactérias do gênero Aeromonas são patógenos altamente disseminados no ambiente aquático, responsáveis por grandes perdas econômicas na piscicultura de diversos países. São micro-organismos oportunistas e sua patogenicidade está ligada a alguns fatores de virulência, como a formação de biofilme. O estresse salino é um dos fatores que favorecem a formação dessas colônias e, consequentemente, o aumento de infecções. Essas infecções quando estão associadas ao biofilme são ainda mais resistentes aos antimicrobianos. Nesse contexto, o polipirrol destaca-se como uma alternativa antimicrobiana por possuir vários atributos terapêuticos e não apresentar toxicidade aos organismos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o perfil de susceptibilidade e a capacidade de formação de biofilme dos isolados de Aeromonas spp. associados aos diferentes níveis de salinidade e polipirrol. Determinou-se a atividade antibacteriana dos isolados e ensaios de motilidade foram realizados com bactérias que carreavam o gene fla. Também verificou-se a capacidade do cloreto de sódio e polipirrol em interferir na formação do biofilme. Os resultados foram evidenciados com a microscopia eletrônica de varredura. As concentrações de 2 e 3% de NaCl inibiram a motilidade bacteriana. Na formação do biofilme, 83% dos isolados bacterianos induziram a produção na concentração de 0,25%. O polipirrol causou a morte de todos os isolados testados na concentração de 125μg/mL. Além disso, esse composto diminuiu a motilidade bacteriana nas concentrações de 0,25 a 3%, sendo que em relação à produção de biofilme, não houve interferência. Esses resultados evidenciam que os diferentes níveis de NaCl influenciam na formação do biofilme favorecendo a persistência da infecção. Este estudo também realçou a potencialidade do polipirrol como agente bactericida, sendo uma alternativa eficaz às drogas antimicrobianas para o tratamento das infecções causadas por Aeromonas spp.(AU)

Bacteria of the genus Aeromonas are highly disseminated pathogens in the aquatic environment, responsible for great economic losses in the pisciculture of several countries. They are opportunistic microorganisms and their pathogenicity is linked to some virulence factors, such as biofilm formation. Saline stress is one of the factors that favor the formation of these colonies and, consequently, the increase of infections. These infections, when associated with biofilm, are even more resistant to antimicrobials. In this context, polypyrrole stands out as an antimicrobial alternative because it has several therapeutic attributes and does not present toxicity to organisms. Thus, the objective of this study was to evaluate the susceptibility profile and the biofilm formation capacity of Aeromonas spp. associated with different levels of salinity and polypyrrole. The antibacterial activity of the isolates was determined and motility assays were performed with bacteria bearing the fla gene. The ability of sodium chloride and polypyrrole to interfere with biofilm formation has also been demonstrated. The results were evidenced with scanning electron microscopy. Concentrations of 2 and 3% of NaCl inhibited bacterial motility. In the biofilm formation, 83% of the bacterial isolates induced production at the concentration of 0.25%. Polypyrrole caused the death of all the isolates tested at the concentration of 125μg/mL. In addition, this compound decreased bacterial motility at concentrations of 0.25 to 3%, and no biofilm was produced. These results show that the different levels of NaCl influence in the formation of the biofilm favoring the persistence of the infection. This study also highlighted the potential of polypyrrole as a bactericidal agent, being an effective alternative to antimicrobial drugs for the treatment of infections caused by Aeromonas spp.(AU)

Influência do polipirrol e dos níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp / Influence of polypyrrole and salinity levels on biofilm formation in Aeromonas spp

Bactérias do gênero Aeromonas são patógenos altamente disseminados no ambiente aquático, responsáveis por grandes perdas econômicas na piscicultura de diversos países. São micro-organismos oportunistas e sua patogenicidade está ligada a alguns fatores de virulência, como a formação de biofilme. O estresse salino é um dos fatores que favorecem a formação dessas colônias e, consequentemente, o aumento de infecções. Essas infecções quando estão associadas ao biofilme são ainda mais resistentes aos antimicrobianos. Nesse contexto, o polipirrol destaca-se como uma alternativa antimicrobiana por possuir vários atributos terapêuticos e não apresentar toxicidade aos organismos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o perfil de susceptibilidade e a capacidade de formação de biofilme dos isolados de Aeromonas spp. associados aos diferentes níveis de salinidade e polipirrol. Determinou-se a atividade antibacteriana dos isolados e ensaios de motilidade foram realizados com bactérias que carreavam o gene fla. Também verificou-se a capacidade do cloreto de sódio e polipirrol em interferir na formação do biofilme. Os resultados foram evidenciados com a microscopia eletrônica de varredura. As concentrações de 2 e 3% de NaCl inibiram a motilidade bacteriana. Na formação do biofilme, 83% dos isolados bacterianos induziram a produção na concentração de 0,25%. O polipirrol causou a morte de todos os isolados testados na concentração de 125μg/mL. Além disso, esse composto diminuiu a motilidade bacteriana nas concentrações de 0,25 a 3%, sendo que em relação à produção de biofilme, não houve interferência. Esses resultados evidenciam que os diferentes níveis de NaCl influenciam na formação do biofilme favorecendo a persistência da infecção. Este estudo também realçou a potencialidade do polipirrol como agente bactericida, sendo uma alternativa eficaz às drogas antimicrobianas para o tratamento das infecções causadas por Aeromonas spp.(AU)

Bacteria of the genus Aeromonas are highly disseminated pathogens in the aquatic environment, responsible for great economic losses in the pisciculture of several countries. They are opportunistic microorganisms and their pathogenicity is linked to some virulence factors, such as biofilm formation. Saline stress is one of the factors that favor the formation of these colonies and, consequently, the increase of infections. These infections, when associated with biofilm, are even more resistant to antimicrobials. In this context, polypyrrole stands out as an antimicrobial alternative because it has several therapeutic attributes and does not present toxicity to organisms. Thus, the objective of this study was to evaluate the susceptibility profile and the biofilm formation capacity of Aeromonas spp. associated with different levels of salinity and polypyrrole. The antibacterial activity of the isolates was determined and motility assays were performed with bacteria bearing the fla gene. The ability of sodium chloride and polypyrrole to interfere with biofilm formation has also been demonstrated. The results were evidenced with scanning electron microscopy. Concentrations of 2 and 3% of NaCl inhibited bacterial motility. In the biofilm formation, 83% of the bacterial isolates induced production at the concentration of 0.25%. Polypyrrole caused the death of all the isolates tested at the concentration of 125μg/mL. In addition, this compound decreased bacterial motility at concentrations of 0.25 to 3%, and no biofilm was produced. These results show that the different levels of NaCl influence in the formation of the biofilm favoring the persistence of the infection. This study also highlighted the potential of polypyrrole as a bactericidal agent, being an effective alternative to antimicrobial drugs for the treatment of infections caused by Aeromonas spp.(AU)

Influência da quitina, polipirrol e diferentes níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp

O gênero Aeromonas é um dos principais agentes causadores de perdas econômicas na piscicultura. Como patógeno oportunista, pode provocar necrose dos tecidos e septicemia em animais aquáticos imunossuprimidos. A patogenicidade dessa bactéria está ligada a alguns fatores de virulência, como a formação de biofilme. O estresse salino é um dos fatores que favorecem a formação dessas colônias no ambiente aquático e, consequentemente, o aumento de infecções. Quando essas infecções estão associadas ao biofilme são ainda mais resistentes aos antibióticos. Nesse contexto, o polipirrol destaca-se como uma alternativa antimicrobiana por possuir vários atributos terapêuticos e não apresentar toxicidade aos organismos. Dessa forma, o presente estudo avaliou o perfil de susceptibilidade e a capacidade de formação de biofilme dos isolados de Aeromonas spp. associados a diferentes níveis de salinidade, quitina e polipirrol. Determinou-se a atividade antibacteriana das substâncias frente aos isolados pelo método de microdiluição em caldo e ensaios de motilidade foram realizados com bactérias que codificam o gene fla. Da mesma maneira, foi avaliado se a salinidade, a quitina e o polipirrol interferiram sobre esta característica. Por fim, verificou-se a capacidade das substâncias em interferir na formação do biofilme. Com o propósito de evidenciar os resultados, foi realizada a microscopia eletrônica de varredura. As concentrações de 2 e 3% de NaCl diminuíram a motilidade bacteriana. Na formação do biofilme, 83% dos isolados bacterianos induziram a produção na concentração de 0,25% de NaCl. A quitina não apresentou atividade antibacteriana, não interferiu na motilidade e nem mesmo na produção de biofilme. O polipirrol foi hábil em causar a inibição do crescimento e morte de todos os isolados testados na concentração de 125 g/mL. Este composto reduziu a motilidade bacteriana nas concentrações de 0,25 a 3%, sendo que em relação a produção de biofilme, não houve interferência. Esses resultados evidenciam que os diferentes níveis de NaCl influenciam na formação do biofilme favorecendo a persistência da infecção. Este estudo também realçou a potencialidade do polipirrol como agente bactericida, sendo uma alternativa eficaz às drogas antimicrobianas reduzindo o impacto das infecções na piscicultura, causadas por Aeromonas spp.

The Aeromonas genus is one of the main causer agent of economic losses in fish farming. As an opportunistic pathogen, it may cause tissue necrosis and septicemia in immunosuppressed aquatic animals. The pathogenicity of this bacterium is linked to some virulence factors, such as biofilm formation. Saline stress is one of the factors that favors the formation of these colonies in the aquatic environment and, consequently, the increase of infections. When these infections are associated with biofilm, they are even more resistant to antibiotics. In this context, polypyrrole stands out as an antimicrobial alternative because it has several therapeutic attributes and does not present toxicity to the organisms. Thus, the present study evaluated the susceptibility profile and the biofilm formation capacity of the Aeromonas spp. associated with different levels of salinity, chitin and polypyrrole. The antibacterial activity of the substances against the isolates was determined by the broth microdilution method and motility tests were performed with bacteria encoding the fla gene. In the same way, it was evaluated whether salinity, chitin and polypyrrole interfered with it. Finally, the ability of the substances to interfere in biofilm formation was verified. With the purpose of evidencing the results, the scanning electron microscopy was performed. Concentrations of 2 and 3% NaCl decreased bacterial motility. In the biofilm formation, 83% of the bacterial isolates induced production at the concentration of 0.25% NaCl. Chitin did not present antibacterial activity. There was no interference in motility or even biofilm production. Polypyrrole was able to cause inhibition of growth and death of all isolates tested at 125 g / mL. This compound reduced bacterial motility at concentrations of 0.25 to 3%, with respect to biofilm production, there was no interference. These results show that the different levels of NaCl influence the formation of the biofilm, favoring the persistence of the infection. This study also highlighted the potential of polypyrrole as a bactericidal agent, being an effective alternative to antimicrobial drugs, reducing the Aeromonas spp. infections in the pisciculture.

avaliação da atividade antimicrobiana de nanopartículas de prata sobre isolados de aeromonas spp. obtidos de organismos aquáticos

O uso indiscriminado de antimicrobianos tem favorecido a multirresistência de bactérias patogênicas, o que pode ser agravado pela formação do biofilme, que pode aumentar a resistência dos microorganismos a condições ambientais desfavoráveis. Desta forma, as nanopartículas de prata (AgNPs) vêm se destacando como uma alternativa inovadora e de baixo custo para o tratamento eficiente de doenças causadas por bactérias e fungos. Existem ainda poucos estudos acerca da produção de biofilme pelo gênero Aeromonas, particularmente em relação aos métodos fenotípicos para detecção destas estruturas. Neste contexto, este estudo teve como objetivos avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme das nanopartículas de prata frente a três isolados de Aeromonas spp., utilizando o biocida nitrato de prata (AgNO3) como controle, bem como determinar a melhor condição para a produção de biofilme por este gênero bacteriano e verificar se a resistência de isolados de Aeromonas spp. às nanopartículas de prata está relacionada com o funcionamento de bombas de efluxo. O estudo foi realizado no Laboratório de Microbiologia e Imunologia Animal UNIVASF, Petrolina-PE. A atividade antimicrobiana das AgNPs foi mensurada por meio da determinação da concentração bactericida mínima (CBM). Para verificar o potencial das AgNPs em interferir no biofilme em formação e no consolidado, foram utilizados isolados previamente caracterizados como produtores de biofilme por testes genotípicos (presença do gene fla) e fenotípicos. Os espectros de UV-Vis das soluções coloidais das AgNPs indicaram um pico de comprimento de onda de aproximadamente 420 nm, que é característico da prata. No teste da CBM, as AgNPs não foram capazes de inativar o crescimento dos isolados, ao passo que o nitrato de prata obteve eficiência em diferentes concentrações. No teste da bomba de efluxo, dos três isolados analisados, um passou de resistente a sensível na presença das nanopartículas de prata. De modo geral, novos ensaios devem ser realizados para avaliar a ação das nanopartículas de prata, combinando-as com compostos que possuam atividade antimicrobiana, uma vez que a combinação com a atividade antibiofilme das nanopartículas de prata pode beneficiar as terapias antimicrobianas para Aeromonas spp., que são bastante limitadas. Palavras-chave: Nanotecnologia. Biofilme. Nitrato de prata. Gene fla.

The indiscriminate use of antibiotics has favored the multidrug resistance of pathogenic bacteria, which may be exacerbated by the formation of biofilms, increasing the resistance of microorganisms to unfavorable environmental conditions. Thus, silver nanoparticles (AgNPs) have been highlighted as an innovative alternative, once they have a low cost for the effectiveness on treatment of diseases caused by bacteria and fungi. There are not many studies of biofilm production by the genus Aeromonas, particularly on the phenotypic methods for detection of these structures. In this context, this study aimed to evaluate the antimicrobial and antibiofilm activity of silver nanoparticles against three isolates of Aeromonas spp. The biocide silver nitrate (AgNO3) was used as control. To determine the best condition for the biofilm production by this bacterial genus and verify if the resistance of Aeromonas spp. to the silver nanoparticles is related to the operation of efflux pumps. The study was conducted at the Laboratory of Animal Microbiology and Immunology UNIVASF. The antimicrobial activity of AgNPs was measured by the determination of the minimum bactericidal concentration (MBC). To check the potential of AgNPs to interfere on the biofilm in formation and the consolidated, characterized isolates were previously used as biofilm producers by genotypic testing (presence of the fla gene). UV-Vis spectra of colloidal solutions of AgNPs indicated a peak wavelength of approximately 420 nm, which is characteristic of silver. On the MBC test, the AgNPs were unable to inactivate the growth of the isolates, while the silver nitrate efficiency was obtained in different concentrations. On the efflux pump test, one of the three isolates analyzed became sensitive in the presence of silver nanoparticles. In general, new tests should be conducted to enhance the action of silver nanoparticles, combining them to compounds with antimicrobial activity, once the combination with antibiofilm activity of silver nanoparticles can benefit the antimicrobial therapies for Aeromonas spp., which are quite limited. Keywords: Nanotechnology. Biofilms. Silver nitrate. Fla gene.