Molecular analysis of Panton-Valentine Leucocidin (pvl) gene among MRSA and MSSA isolates / Análise molecular do gene Panton-Valentine Leucocidin (pvl) entre isolados de MRSA e MSSA

The present study was conducted in order to determine the frequency of pvl gene among the pathogenic and healthy population isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus (MSSA). For this purpose, nasal swab samples were collected from the healthy individuals (to be used as controls, all the samples were collected irrespective of the sex and age factors), the pathogenic samples were collected from different patients suffering from skin &soft tissue infections caused by S. aureus (to be used as test samples).Both of these population samples were analyzed for the presence of pvl gene. S.aureus were identified through conventional microbiological identification procedures. In the case of normal samples, 70 nasal swabs were collected and only 33 (47%) proved to be S. aureus while 20 pathogenic samples were collected and all (100%) were cleared as S. aureus. For further distribution of samples into MRSA and MSSA, antibiotic susceptibility pattern was checked by using the standard protocols of Kirby-Bauer disc diffusion method. Two antibiotic discs Oxacillin (OX: 1ug) and cefoxitin (FOX: 30ug) were used. Among healthy population, MRSA was found to be 79% (n=26) and MSSA were present as 21% (n= 7). Among pathogenic strains 100% MRSA was detected where n= 20. Detection of pvl gene among the MRSA and MSSA isolates was done by using the uniplex PCR followed by gel electrophoresis. MRSA and MSSA of normal healthy population carried 49% and 7% pvl gene respectively. While, pathogenic MRSA samples carried 46% pvl gene among them. Potentially alarming percentage of pvl gene is present among the normal healthy individuals which indicates a future threat and a major health concern.

O presente estudo almejou determinar a frequência do gene PVL entre os isolados patogênicos e saudáveis da população de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) e Staphylococcus aureus sensível à meticilina (MSSA). Para este propósito, amostras de swab nasal foram coletadas de indivíduos saudáveis (utilizadas como controle, todas as amostras foram coletadas independentemente do sexo e idade), e de diferentes pacientes com infecções de pele e tecidos moles causadas por S. aureus (utilizadas como amostras de teste). Ambas as amostras populacionais foram analisadas quanto à presença do gene PVL. S.aureus foram identificados através de procedimentos convencionais de identificação microbiológica. No caso de amostras normais, 70 swabs nasais foram coletados e apenas 33 (47%) provaram ser S. aureus, enquanto 20 amostras patogênicas foram coletadas e todas (100%) foram eliminadas como S. aureus. Para distribuição posterior de amostras em MRSA e MSSA, o padrão de suscetibilidade a antibióticos foi verificado a partir dos protocolos padrão do método de difusão de disco de Kirby-Bauer. Foram utilizados dois discos de antibióticos Oxacilina (OX: 1ug) e cefoxitina (FOX: 30ug). Entre a população saudável, MRSA foi encontrado em 79% (n = 26) e MSSA estava presente em 21% (n = 7). Entre as cepas patogênicas, 100% de MRSA foi detectado onde n = 20. A detecção do gene PVL entre os isolados de MRSA e MSSA foi feita usando a PCR uniplex seguida de eletroforese em gel. MRSA e MSSA da população saudável normal carregavam 49% e 7% do gene PVL, respectivamente. Enquanto as amostras patogênicas de MRSA carregavam 46% do gene PVL entre elas. Uma porcentagem potencialmente alarmante do gene PVL foi detectada entre os indivíduos saudáveis normais, o que indica uma ameaça futura e um grande problema de saúde.

Multiresistance and virulence factors of Staphylococcus aureus isolated from pigs / [Multirresistência e fatores de virulência de Staphylococcus aureus isolados de suínos]

The emergence of livestock-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains (LA-MRSA) and the potential role of pigs in the evolution of these strains has led to increased interest in research of these microorganisms. However, this has contributed to a lack of research in the isolation and characterization of methicillin-susceptible S. aureus strains (MSSA). In this study, the prevalence of S. aureus in pigs in the nursery and finishing stages were analyzed. The susceptibility profiles to antibiotics, tolerance to heavy metals, and biofilm production of the isolates were evaluated using phenotypic and genotypic techniques. A total of 1,250 colonies suggestive of Staphylococcus spp. were isolated from 128 pigs, of which 63.6% (n = 795) belonged to this microbial genus. Sixty-seven colonies isolated from 34 animals (26.5%) were confirmed as S. aureus (8.4%). No strains resistant to copper, zinc, or methicillin were detected; however, all strains presented a resistance profile to at least three different classes of antimicrobials and 21 produced biofilms. These data are of concern, as they indicate the need for increased surveillance in the use of antimicrobials as well as reinforce the importance of studies on MSSA strains.(AU)

A emergência de cepas de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina associadas à pecuária (LA-MRSA) e o papel potencial dos suínos na evolução dessas cepas têm levado ao aumento do interesse na pesquisa desses microrganismos. No entanto, isso tem contribuído para a falta de estudos sobre o isolamento e a caracterização de cepas de S. aureus sensíveis à meticilina (MSSA). Neste estudo, foi analisada a prevalência de S. aureus em suínos nas fases de creche e terminação. Os perfis de suscetibilidade aos antibióticos, a tolerância a metais pesados e a produção de biofilme dos isolados foram avaliados por meio de técnicas fenotípicas e genotípicas. Um total de 1.250 colônias sugestivas de Staphylococcus spp. foi isolado de 128 suínos, das quais 63,6% (n = 795) pertenciam a esse gênero microbiano. Sessenta e sete colônias isoladas de 34 animais (26,5%) foram confirmadas como S. aureus (8,4%). Nenhuma cepa resistente ao cobre, ao zinco ou à meticilina foi detectada; entretanto, todas as cepas apresentaram perfil de resistência a pelo menos três classes diferentes de antimicrobianos e 21 produziam biofilme. Esses dados são preocupantes, pois indicam a necessidade de maior vigilância no uso de antimicrobianos, bem como reforçam a importância de estudos com cepas de MSSA.(AU)

Virulence, agr groups, antimicrobial resistance and epidemiology of Staphylococcus aureus isolated from bovine subclinical mastitis / Virulência, grupos agr, resistência a antimicrobianos e epidemiologia de isolados de Staphylococcus aureus obtidos de vacas com mastite

Fifty-two Staphylococcus aureus recovered from papillary ostium and milk samples collected from cows with subclinical mastitis and milking environments in three small dairy herds located in southeastern Brazil were subjected to PCR identification based on the thermonuclease (nuc) gene. All the strains were submitted to in vitro antimicrobial susceptibility testing, and we investigated the sequence types (STs), agr groups (I-IV), virulence genes encoding for Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), biofilm-associated proteins, bi-component toxins, pyrogenic toxin superantigens, and enterotoxins. Screening for oxacillin resistance (2-6 µg/ml oxacillin), beta-lactamase activity assays, and PCR for the mecA/mecC genes detected 26 methicillin-susceptible S. aureus(MSSA) and 26 mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus (MIONSA). While MSSA isolates were found to be susceptible to all antimicrobial agents tested, or only resistant to penicillin and ampicillin, MIONSA isolates were multidrug-resistant. ST126-agr group II MSSA isolates were prevalent in milk (n=14) and carried a broad set of virulence genes (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla, and hlb), as well as the ST126-agr group II MIONSA isolated from milking liners (n=1), which also carried the eta gene. ST1-agr group III MIONSA isolates (n=4) were found in papillary ostium and milk, but most MIONSA isolates (n=21), which were identified in both papillary ostium and milking liners, were agr-negative and assigned to ST126. The agr-negative and agr group III lineages showed a low potential for virulence. Studies on the characterization of bovine-associated MSSA/MIONSA are essential to reduce S. aureus mastitis to prevent economic losses in dairy production and also to monitor the zoonotic potential of these pathogens associated with invasive infections and treatment failures in healthcare.

Cinquenta e dois isolados de Staphylococcus aureus obtidos de amostras colhidas do óstio papilar, do leite de vacas com mastite subclínica e do ambiente de ordenha em três fazendas de rebanhos leiteiros localizadas no sudeste do Brasil foram identificados por PCR para o gene da termonuclease (nuc). Todos os isolados foram testados para sensibilidade a antimicrobianos e foram investigados os sequence types (STs), grupos agr (I-IV) e genes de virulência que codificam Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), proteínas associadas a biofilme, toxinas bi-componentes, toxinas pirogênicas com propriedades de superantígenos e enterotoxinas. Triagem para detecção de resistência à oxacilina (2-6 µg/ml oxacilina), ensaios de atividade de enzimas beta-lactamases e PCR para os genes mecA/mecC detectaram 26 estirpes de S. aureus sensíveis à meticilina (methicillin-susceptible S. aureus, MSSA) e 26 estirpes de S. aureus mec-negativas não sensíveis à meticilina (mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus, MIONSA). Enquanto os isolados MSSA foram sensíveis a todos os agentes antimicrobianos testados, ou apenas resistentes à penicilina e ampicilina, os isolados MIONSA foram multirresistentes. MSSA ST126-agr grupo II foram prevalentes no leite (n= 14) e apresentaram um amplo conjunto de genes de virulência (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla e hlb), assim como o isolado MIONSA ST126-agr grupo II proveniente de um insuflador (n= 1), o qual também apresentou o gene eta. MIONSA ST1-agr grupo III (n= 4) foram identificados no óstio papilar e leite, mas a maioria dos isolados MIONSA (n= 21), encontrados em óstios papilares e insufladores, foram agr-negativos e pertenceram ao ST126. As linhagens agr-negativas e agr grupo III apresentaram baixo potencial de virulência. Estudos sobre a caracterização de MSSA/MIONSA associados a bovinos são essenciais para a redução da mastite causada por S. aureus e de perdas econômicas na produção leiteira e, também, para o monitoramento do potencial zoonótico desses patógenos associados a infecções invasivas e falhas de tratamento em ambientes hospitalares.