Characterization of Multidrug-Resistant Staphylococcus aureus Isolates and Comparison of Methods of Susceptibility to Vancomycin.

S. aureus are among the main bacteria causing problems related to multidrug resistance in nosocomial infections. Therefore, it is necessary to carry out a reliable and rapid diagnosis for the identification of the bacteria and characterization of its susceptibility profile, especially vancomycin, which is an alternative treatment against multidrug-resistant (MDR) S. aureus. Thus, the goal of this study was to characterize isolates of S. aureus regarding the resistance and virulence and to check the susceptibility to vancomycin, through different methods, for comparative purposes. Seventeen antimicrobials were tested to assess the susceptibility profile. It was evaluated the presence of identification (nuc), resistance (mecA and blaZ), biofilm (icaA and icaD) and siderophore (sfaD and sbnD) genes. The susceptibility to vancomycin was evaluated by Minimum Inhibitory Concentration (MIC) by broth microdilution (BMD), E-test, commercial panel (Kit), and Phoenix equipment. Most S. aureus (93,33%) was classified as MDR. These isolates were 100% positive for nuc, mecA, icaA, icaD, and sfaD genes; 96.67% for sbnD and 33.33% for blaZ. In relation to BMD, all methods correctly classified the susceptibility of the isolates; however, regarding the exact MIC value for vancomycin, Phoenix showed agreement of 63.33%, E-test (33.33%) and Kit (26.66%). In conclusion, most of S. aureus was considered MDR. Also, they presented resistance, biofilm production, and siderophores genes, showing the pathogenic potential of these bacteria. Besides, the Phoenix test was considered the most effective, as it presents advantages, such as identification of the microorganism and a greater number of antimicrobials tested at a time.

Gene floR e a resistência ao florfenicol em isolados de Aeromonas spp. autóctones de organismos aquáticos / Gene floR and resistance to florfenicol in isolated Aeromonas spp. indigenous aquatic organisms

O gene floR descrito é descrito pela literatura como o responsável pela resistência ao florfenicol, que é um antimicrobiano amplamente utilizado na aquicultura. Esse gene já foi relatado em muitas espécies de bactérias, inclusive no gênero Aeromonas. Essas bactérias causam alta mortalidade na piscicultura trazendo prejuízos econômicos. É importante que haja estudos sobre esse gene e possíveis mutações que possam levar a alterações na estrutura e função da proteína. Os objetivos desse estudo foram caracterizar o gene floR em isolados de Aeromonas spp. obtidas do Vale do São Francisco e verificar se a presença desse gene está associada com a resistência ao florfenicol. Foram realizadas reações em cadeia da polimerase (PCR) para a presença do gene floR em 27 isolados de Aeromonas spp.. Amostras positivas para a presença do gene foram sequenciadas e analisadas quanto à presença de polimorfismos por meio de alinhamentos. Os diferentes haplótipos detectados foram utilizados para análises com os programas SIFT e PolyPhen para predição de alteração de função proteica. A modelagem estrutural da proteina codificada pelo gene floR foi realizada com o programa Modeller e, os modelos foram avaliados pelo Procheck, Verify3D e Whatif. A similaridade da estrutura tridimensional da proteína referência com as estruturas tridimensionais das proteínas codificadas pelos diferentes haplótipos foi comparada através do TM-align. A resistência das bactérias ao florfenicol foi avaliada através do teste de microdiluição em caldo, o qual também foi realizado na presença do carbonil cianeto m-clorofenil hidrazona para verificar o efeito da inibição da bomba de efluxo sobre tal resistência. Dos vinte e sete isolados avaliados quanto a presença do gene floR, 14 isolados foram positivos e 10 foram sequenciados, o que permitiu a identificação de três polimorfismos no gene floR, que levaram a construção de três haplótipos diferentes (TAA, TTA e CTG). As análises realizadas com os programas SIFT e PolyPhen apontaram que os haplótipos TTA e TAA provavelmente poderiam alterar a estrutura e função da proteína. As proteínas modeladas para os três haplótipos demonstraram possuir praticamente a mesma conformação estrutural entre si. Todos os isolados que apresentaram o gene foram resistentes ao florfenicol e aqueles que não apresentavam foram sensíveis. O teste na presença do Carbonil Cianeto m-Clorofenil Hidrazona foi realizado para três isolados, cada isolado representando um haplótipo, sendo possível observar a inibição do crescimento bacteriano em todas as concentrações independente do haplótipo. Os resultados obtidos nesse estudo mostram que a resistência ao flofenicol em Aeromonas spp. pode ser explicada pela presença do gene floR, e que esse gene está relacionado com uma bomba de efluxo. As mutações verificadas no gene floR, parecem não estar envolvidas com alteração de estrutura e função da proteína codificada por esse gene.(AU)

The floR gene is described in related literature as responsible for resistance to florfenicol, which is a widely used antimicrobial agent in aquaculture. This gene has been reported in many species of bacteria, including the genus Aeromonas. These bacteria cause high mortality in fish farming bringing economic losses. It is important that studies of this gene and possible mutations that can lead to changes in the structure and function of the protein. The aim of this study was to characterize the floR gene in isolates of Aeromonas spp. and check if the presence of this gene is associated with resistance to florfenicol in Aeromonas spp. obtained from the San Francisco Valley. PCR (Polymerase Chain Reaction) were also performed to verify the presence of the floR gene in 27 isolates of Aeromonas spp. Positive samples for the presence of the gene were sequenced and analyzed for the presence of polymorphisms using alignments. Different haplotypes detected were used for analysis with the SIFT and PolyPhen programs for prediction of changes in protein function. The structural modeling of protein encoded by the floR gene was performed using the Modeller software, and the models were evaluated by Procheck, Verify3D and Whatif. The similarity of the dimensional structure of reference protein with the dimensional structures of the proteins encoded by the different haplotypes was compared by TM-align. Bacterial resistance to florfenicol was assessed by the microdilution test, which was also performed in the presence of carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone to verify the effect of inhibiting the efflux pump. 14 isolates were positive for the presence of floR gene and 10 were sequenced and allowed the identification of three polymorphisms in the floR gene, which led to construction of three different haplotypes (TAA TTA and CTG). The analyzes carried out with the SIFT and PolyPhen programs showed that the TTA and TAA haplotypes could probably change the protein structure-function. Proteins modeled for the three haplotypes were found to have substantially the same structural conformation with each other. All isolates presenting the gene were resistant to florfenicol and those who did not have were sensitive. The test in the presence of carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone was conducted for three isolates, representing each single haplotype and was observed inhibition of bacterial growth at all concentrations independent of the haplotype. The results of this study show that resistance to flofenicol in Aeromonas spp. may be explained by the presence of floR gene and that this gene is associated with an efflux pump. Mutations observed in floR gene do not appear to be involved with chenges in structure and function of the protein encoded by gene.(AU)

Resistance of Corynebacterium pseudotuberculosis in the Brazilian semiarid environment / Resistência de Corynebacterium pesudotuberculosis no ambiente do semiárido brasileiro

The semiarid northeast of Brazil contains a unique biome known as caatinga, with a maximum temperature of 40 ºC and a relativity humidity of 56%. The caatinga is characterized by a variety of plants, including Cereus jamacaru Dc (mandacaru), Poincianella microphylla Mart. ex G. Don (catingueira), Pilosocereus gounellei FAC Weber (xique-xique) and Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir (jurema preta). Sheep and goat industries are economically strong in that region, despite the fact that caseous lymphadenitis is highly prevalent. The aim of the present study was to assess the survival and biofilm production of Corynebacterium pseudotuberculosis isolates in the environment and under controlled temperatures (28°C, 37°C and 42°C) under different surfaces (plants, soil, wood, wire and thorns). In addition, we investigated the effects of applying the disinfectants chlorhexidine, hypochlorite and quaternary ammonia in soil, tiles, wood and vegetation cover. Four strains of C. pseudotuberculosis were selected (two from goats and two from sheep) for inoculation according to their in vitro biofilm production. Adherence to microplates was used to assess the biofilm-forming ability of the bacteria. Lower survival rates were observed when isolates of C. pseudotuberculosis were subjected to a temperature of 42°C. In terms of caatinga biome plants, contamination of jurema-preta plants resulted in the lowest survival rates. The disinfectant quaternary ammonia promoted a lower inoculum survival in all surfaces. The disinfectants and the higher temperature contributed to the reduction of biofilm production in isolates of C. pseudotuberculosis. knowledge of these patterns is important for the establishment of disease control measures, given the questionable efficacy of the treatment and the immuno-prophylaxis of caseous lymphadenitis.(AU)

O semiárido nordestino do Brasil possui um bioma exclusivo, a caatinga, que apresenta temperatura máxima de 40oC e uma umidade relativa do ar de 56%. A caatinga é caracterizada por uma diversidade de plantas, entre elas Cereus jamacaru DC. (mandacaru), Poincianella microphylla Mart ex G. Don (catingueira), Pilosocereus gounellei F.A.C. Weber (xique-xique) e Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir (jurema preta). A produção de ovinos e caprinos está em franca expansão, porém a linfadenite caseosa é uma enfermidade de alta prevalência na região. Objetiva-se com o presente estudo, verificar a sobrevivência e produção de biofilme em isolados de Corynebacterium pseudotuberculosis em temperaturas de 28oC, 37oC e 42oC, quando inoculado em superfícies de solo, madeira, arame e espinho e em plantas nas condições ambientais da caatinga. Além disto, foi verificado o efeito da aplicação dos desinfetantes clorexidine, hipoclorito e amônia quaternária sobre o solo, piso (lajota), madeira e vegetação de cobertura do solo. Foram selecionadas quatro amostras de C. pseudotuberculosis (dois caprinos e dois ovinos) para inoculação de acordo com a sua produção in vitro de biofilme. A adesão a microplacas foi utilizado para avaliar a capacidade de formação de biofilme das bactérias. As menores taxas de sobrevivência foram observadas quando isolados de C. pseudotuberculosis foram submetidos a uma temperatura de 42°C. Com relação as plantas do bioma caatinga, a contaminação na planta jurema-preta apresentou menores índices de sobrevivência. O desinfetante amônia quartenária promoveu uma menor sobrevivência do inóculo em todas as superfícies. Os desinfetantes e temperatura contribuíram para a redução na produção de biofilme nos isolados de Corynebacterium pseudotuberculosis. O conhecimento destes padrões é importante para o estabelecimento de medidas de controle da enfermidade, dada a eficiência questionável do tratamento e imunoprofilaxia da linfadenite caseosa.(AU)

Phylogenetic characterization of serum plus antibiotic-resistant extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses in Pernambuco / Caracterização filogenética de Escherichia coli extraintestinal soro- e antibiótico-resistentes isoladas do fígado de carcaças de frango em Pernambuco

In this study, avian extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses approved for human consumption in the State of Pernambuco-Brazil were tested for antibiotic plus serum-resistance. Liver samples (n=110) were obtained from one slaughterhouse and 88 bacterial isolates were identified as Escherichia coli. The antibiotic-resistance profiles of antibiotics used in human and/or veterinary practice were accessed by the disk-diffusion method. Phenotypes with high resistance to streptomycin (84.0%), tetracycline (44.7%), amikacin (29.8%), gentamicin (21.3%) and ciprofloxacin (21.3%) were identified. Resistance to antibiotics such as ceftazidime, amoxicillin-clavulanic acid and imipenem was also recorded. Twenty isolates with distinct antibiotic-resistance and susceptibility profiles were selected for serum resistance assays, phylogenetic characterization and detection of the iss gene. We have shown that multidrug resistant isolates were often simultaneously resistant to broiler and human sera. Phylogenetic characterization of serum- plus antibiotic-resistant isolates have shown three belonging to group D, eleven to group B1, one to group B2, and five to group A. We concluded that commensal E. coli strains isolated from the liver of healthy poultry carcasses can harbor and potentially share multidrug- plus virulence genes found in pathogenic pathotypes. This suspicion was not related to specific phylogenetic groups or presence of the iss gene.(AU)

Neste estudo, isolados de Escherichia coli extraintestinal aviária obtidos a partir do fígado de carcaças de aves aprovadas para consumo humano no Estado de Pernambuco-Brasil foram testados para resistência a antibióticos e soro. As amostras de fígado (n = 110) foram obtidas de um abatedouro, sendo 88 isolados bacterianos identificados como Escherichia coli. Os perfis de resistência a antibióticos de uso humano e/ou veterinário foram determinados pelo método de disco-difusão. Foram identificados fenótipos com alta resistência à estreptomicina (84,0%), tetraciclina (44,7%), amicacina (29,8%), gentamicina (21,3%) e ciprofloxacina (21,3%). A resistência a antibióticos utilizados na medicina humana e/ou veterinária, tais como a ceftazidima, amoxicilina-ácido clavulânico, estreptomicina e imipenem também foi registrada. Vinte amostras com perfis distintos de resistência/sensibilidade a antibióticos foram selecionadas para os ensaios de resistência ao soro, caracterização filogenética e detecção do gene iss. Foi demonstrado que isolados resistentes a múltiplas drogas foram também simultaneamente resistentes ao soro de frangos e ao soro humano. A caracterização filogenética desses isolados mostraram três pertencentes ao grupo D, onze ao grupo B1, um ao grupo B2 e cinco ao grupo A. Conclui-se que E. coli comensais isoladas do fígado de carcaças de aves saudáveis podem abrigar e potencialmente compartilhar genes de resistência a drogas e de virulência encontrados em patotipos patogênicos. Essa suspeita não foi relacionada com grupos filogenéticos específicos ou com a presença do gene iss.(AU)

Isolamento e determinação de sensibilidade e resistência a antimicrobianos de cepas bacterianas presentes na cloaca de Trachemys scripta elegans (Wied, 1839) criadas em cativeiro em Petrolina, PE / Isolation and determination of antimicrobials sensitivity and resistance of bacterial strains present in the cloaca Trachemys scripta elegans (Wied, 1839) raised in captivity in Petrolina/PE, Brazil

Este estudo isolou e determinou o perfil de sensibilidade e de resistência a antimicrobianos de cepas bacterianas isoladas da cloaca de Trachemys scripta elegans (T. s. elegans) criadas em cativeiro. Após 120 dias de adaptação, amostras de swab cloacal obtidas de 20 animais adultos foram cultivadas e, após a identificação dos patógenos através de testes bioquímicos, submetidas ao teste de suscetibilidade a nove antimicrobianos. Enterobacter aerogenes (85%); Shigella spp. (10%) e Edwadsiella spp. (5%) foram isolados e identificados. Os isolados de E. aerogenes foram sensíveis à gentamicina (86%), enrofloxacina (79%), estreptomicina (50%), sulfazotrim (36%) e ampicilina (29%) e resistentes a penicilina (100%), eritromicina (93%), cefalexina (86%) ampicilina (71%) e sulfazotrim (64%). Isolados de Shigella spp. apresentaram sensibilidade à gentamicina (100%), enrofloxacina (50%), doxicilina (50%), estreptomicina (50%), ampicilina (50%), penicilina (50%) e sulfazotrim (50%) e resistência a doxicilina (50%), estreptomicina (50%), ampicilina (50%), penicilina (100%), cefalexina (50%) e sulfazotrim (50%), enquanto que os de Edwardsiella spp. foram sensíveis apenas à gentamicina (100%) e altamente resistentes (100%) aos demais antimicrobianos. Os resultados sugerem a participação de T. s. elegans na cadeia epidemiológica, como reservatório de patógenos importantes, como E. aerogenes, Shigella spp. e Edwardisiella spp., tornando importante a adoção de medidas preventivas pelo risco zoonótico que apresentam e corretas de tratamento e de controle em cativeiros e domicílios, assim como de estudos que enfoquem as características de sensibilidade e de resistência antimicrobiana dos isolados cloacais, pois a multirresistência a drogas pode ser transmitida aos humanos e comprometer o tratamento de indivíduos com doenças graves.(AU)

This study isolated and determined the profile of susceptibility and antimicrobials resistance of bacterial strains isolated from the cloaca Trachemys scripta elegans (T. s. elegans) raised in captivity. After 120 days of adaptation, cloacal swab samples obtained from 20 adults animals were grown and, after the pathogens identification through biochemical tests, submitted to the test of susceptibility to nine antimicrobials. Enterobacter aerogenes (85%); Shigella spp. (10%) and Edwadsiella spp. (5%) were isolated and identified. Isolates from E. aerogenes were sensitive to gentamicin (86%), enrofloxacin (79%), streptomycin (50%), sulfazotrim (36%) and ampicillin (29%) and resistant to penicillin (100%), erythromycin (93%), cephalexin (86%), ampicillin (71%) and sulfazotrim (64%). Isolates from Shigella spp. showed sensitivity to gentamicin (100%), enrofloxacin (50%), doxycycline (50%), streptomycin (50%), ampicillin (50%), penicillin (50%) and sulfazotrim (50%) and resistance to doxycycline (50 %), streptomycin (50%), ampicillin (50%), penicillin (100%), cephalexin (50%) and sulfazotrim (50%), while the Edwardsiella spp. were sensitive only to gentamicin (100%) and were highly resistant (100%) to other antibiotics. The results suggest the participation of T. s. elegans in the epidemiological chain, as reservoir of important pathogens, such as E. aerogenes, Shigella spp. and Edwardisiella spp., making it important to adopt preventive measures for zoonotic risk that present and correct treatment and control in captivity and households, as well as studies that address the sensitivity characteristics and antimicrobial resistance of isolates from cloaca, as it multidrug resistance to drugs can be transmitted to humans and compromise the treatment of patients with serious diseases.(AU)

In vitro antimicrobial activity of the organic extract of Cladonia substellata Vainio and usnic acid against Staphylococcus spp. obtained from cats and dogs / Atividade antimicrobiana in vitro do extrato orgânico de Cladonia substellata Vainio e ácido úsnico frente Staphylococcus spp. obtidos de cães e gatos

ladonia substellata Vainio is a lichen found in different regions of the world, including the Northeast of Brazil. It contains several secondary metabolites with biological activity, including usnic acid, which has exhibited a wide range of biological activities. The aim of this study was to evaluate the in vitro antimicrobial activity of the organic extract of C. substellata and purified usnic acid. Initially, Staphylococcus spp., derived from samples of skin and ears of dogs and cats with suspected pyoderma and otitis, were isolated and analyzed. In antimicrobial susceptibility testing against Staphylococcus spp., 77% (105/136) of the isolates were resistant to the antimicrobials tested. In the assessment of biofilm production, 83% (113/136) were classified as producing biofilm. In genetic characterization, 32% (44/136) were positive for blaZ, no isolate (0/136) was positive for the mecA gene, and 2% (3/136) were positive for the icaD gene. The in vitro antimicrobial activity of the organic extract of C. substellata and purified usnic acid against Staphylococcus spp. ranged from 0.25mg/mL to 0.0019mg/mL, inhibiting bacterial growth at low concentrations. The substances were more effective against biofilm-producing bacteria (0.65mg/mL-0.42mg/mL) when compared to non-biofilm producing bacteria (2.52mg/mL-2.71mg/mL). Usnic acid and the organic extract of C. substellata can be effective in the treatment of pyoderma and otitis in dogs and cats caused by Staphylococcus spp.(AU)

Cladonia substellata Vainio é um líquen encontrado em diversos continentes do mundo, inclusive no nordeste do Brasil, possui vários metabólitos secundários com atividade biológica, entre eles, o ácido úsnico, que tem apresentado uma vasta gama de atividades biológicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana in vitro do extrato orgânico de C. substellata e do ácido úsnico purificado. Para isto, foram isolados Staphylococcus spp. de amostras de pele e orelha de cães e gatos com suspeita de piodermatite e otite. No teste de sensibilidade aos antimicrobianos frente Staphylococcus spp., 77% (105/136) foram resistentes. Na avaliação da produção de biofilme 83% (113/136) foram classificadas como produtoras de biofilme. Na caracterização genotípica, 32% (44/136) foram positivos para o gene blaZ, nenhum isolado (n=136) foi positivo para o gene mecA, e 2% (3/136) foram positivos para o gene icaD. A atividade antimicrobiana in vitro do extrato orgânico de C. substellata e do ácido úsnico purificado para Staphylococcus spp. variou de 0,25mg/ml a 0,0019mg/ml, inibindo o crescimento bacteriano em baixas concentrações. Foram mais eficazes contra bactérias produtoras de biofilme (0,65mg/ml-0,42mg/ml) quando comparadas às não produtoras de biofilme (2,52mg/ml-2,71mg/ml). Viabilizando a utilização do ácido úsnico e do extrato orgânico de C. substellata, no tratamento de otite e piodermatite em cães e gatos com o envolvimento de Staphylococcus spp.(AU)

Pitiose em ovinos nos estados de Pernambuco e Bahia / Pythiosis in sheep from Pernambuco and Bahia States, Brazil

A pitiose é uma doença infecciosa causada pelo oomiceto aquático P. insidiosum que acomete animais e o homem, especialmente habitantes de áreas úmidas. A enfermidade apresenta como característica principal a formação de lesões com aspecto granulomatoso nos hospedeiros. Neste trabalho, relatou-se a ocorrência da pitiose em ovinos nos estados de Pernambuco (PE) e Bahia (BA), Nordeste do Brasil, bem como foi avaliada a eficácia de um imunoterápico frente a esta enfermidade. Amostras de sangue de 53 ovinos foram coletadas, sendo 49 animais oriundos de propriedades localizadas em PE e quatro animais provenientes da BA. Sete ovinos demonstraram sinais clínicos de pitiose ovina. Um dos animais foi submetido à eutanásia e sua cabeça e linfonodo submandibular foram coletados e enviados para análises laboratoriais. Seis ovinos foram submetidos à imunoterapia, sendo mantidos nas instalações do setor de ovinocultura da Univasf/Petrolina-PE durante o tratamento. As técnicas de ELISA, cultura fúngica e reação em cadeia da polimerase (PCR) foram utilizadas como métodos diagnósticos da pitiose ovina, sendo eficientes para confirmação dos casos clínicos no rebanho. Ao exame microscópico do material coletado da cavidade nasal de um animal eutanasiado, observou-se uma área focalmente extensa de necrose com presença de infiltrado difuso de neutrófilos íntegros e degenerados margeando a cartilagem. Somente um animal apresentou cura clínica, indicando uma eficiência no tratamento da pitiose de 16,7% (1/6). O aumento de casos de pitiose tem sido denotado em diversos municípios de PE e da BA. Neste contexto, o emprego do imunoterápico pode ser uma alternativa a ser pesquisada. Portanto, estudos futuros devem ser realizados para investigar o efeito da imunoterapia aplicada à pitiose em ovinos.

Pythiosis is a devastating infectious disease caused by an aquatic oomycete, Pythium insidioum, and affects animals and humans that inhabit wetlands. The disease is characterized mainly by granulomatous lesions in the hosts. The purpose of this study was to report the occurrence of pythiosis in sheep in the states of Pernambuco (PE) and Bahia (BA), Northeastern Brazil, as well as to evaluate the efficacy of an immunotherapic against ovine pythiosis. Blood samples were collected from 53 sheep, 49 from flocks in counties located in PE and four from BA. Seven sheep showed clinical signs of ovine pythiosis; one of them was submitted to euthanasia and its head and submandibular lymph node was collected and sent for histopathologic and mycological analyses. Other six sheep were treated with an immunotherapic. During the treatment the animals were kept in the Sheep Industry Sector facilities at Univasf/Petrolina-PE. ELISA, fungal culture and polymerase chain reaction (PCR) methods were used to confirm the diagnosis of clinical ovine pythiosis in the sheep flock. At microscopic examination of the material collected from the nasal cavity of a sheep euthanized was observed a focally extensive area of necrosis with presence of diffuse infiltration of intact and degenerated neutrophils bordering the cartilage. Only one sheep showed clinical cure, indicating efficiency in the pythiosis treatment of 16.7% (1/6). Ovine pythiosis has been increasing in several municipalities of PE and BA. In this context, the immunotherapy may be an alternative to be searched. Therefore, further studies are needed to investigate the effect of immunotherapy on ovine pythiosis.