Avaliação do perfil de resistência de isolados de enterobactérias oriundas do Arroio Dilúvio, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil

Abstract

O Arroio Dilúvio é um dos principais cursos d'água de Porto Alegre. Ao longo de seu percurso com 17 km de extensão recebe águas residuais de diversos bairros e cerca de 50 m³ de lixo anualmente; e por conta disso, é um córrego extremamente poluído. Nos últimos anos, diversos estudos têm se dedicado a investigar a relação entre a contaminação dos ambientes aquáticos com os processos de evolução e disseminação de resistência bacteriana. A introdução e acúmulo de poluentes na água resultam em um ambiente com alta pressão de seleção favorecendo a prevalência de microrganismos resistentes. Além disso, por ser um meio altamente conectivo, o sistema aquático acaba atuando como uma interface para o compartilhamento genético entre as comunidades microbianas contribuindo para a dispersão de genes de resistência. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o perfil de resistência de isolados de enterobactérias provenientes das águas do Arroio Dilúvio, a fim de compreender quais são os mecanismos de resistência presentes em um cenário de grande poluição aquática. Um total de 40 amostras isoladas em um estudo anterior do nosso grupo de pesquisa foram identificadas pelo método de espectrometria de massa através do MALDI-TOF MS Biotyper 4.0. As espécies identificadas foram Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. Após, foi analisado o perfil de susceptibilidade antimicrobiana pelo método de disco-difusão com 14 antibióticos. Como resultado, sete isolados apresentaram resistência a pelo menos um antibiótico, sendo dois deles considerados multirresistentes. Dentre os microrganismos resistentes, grande parte apresentou resistência à classe de antibióticos β-lactâmicos. Assim, a fim de verificar a produção de enzimas β-lactamases de espectro estendido (ESBL), foi realizado o teste de sinergismo de disco duplo (TSDD). Ao todo, 33% dos isolados foram positivos para o teste, inclusive um dos multirresistentes. Além disso, verificou-se a presença dos genes codificantes de ESBL blaCTX-M, blaTEM e blaSHV pela técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR). As análises indicaram o predomínio do gene blaTEM num total de oito isolados. Por fim, através do MALDI-TOF, foram realizadas duas análises dos espectros gerados pelas expressões proteicas dos isolados. Os resultados demonstram certas similaridades entre os isolados que apresentaram resistência e a formação de três grupos distintos entre as E. coli avaliadas. A partir destas caracterizações, é possível observar os mecanismos de resistência que estão sendo utilizados pelas enterobactérias presentes no Arroio.

The Arroio Diluvio is one of the main water courses in Porto Alegre. Along with its 17 km long route, it receives wastewater from several districts and about 50 m³ of garbage annually; and because of that, it‟s an extremely polluted stream. In the last years, several studies have been dedicated to investigate the relation between the contamination of the aquatic environments with the processes of evolution and dissemination of bacterial resistance. The introduction and accumulation of pollutants in the water results in an environment with high selection pressure, favoring the prevalence of resistant microorganisms. In addition, because it‟s highly connective medium, the aquatic system ends up acting as an interface for the genetic sharing between the microbial communities, contributing to the dispersion of resistance genes. The objective of this study was to evaluate the resistance profile of enterobacterias isolates from the Arroio Diluvio waters in order to understand the mechanisms of resistance present in a scenario of high aquatic pollution. A total of 40 isolates isolated in a previous study from our research group were identified by mass spectrometry method using MALDI-TOF MS Biotyper 4.0. The species identified were Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. Afterwards, the profile of antimicrobial susceptibility was analyzed by the disc-diffusion method with 14 antibiotics. As a result, seven isolates showed resistance to at least one antibiotic, two of which were considered multiresistant. Among the resistant microorganisms, the majority presented resistance to the class of β-lactam antibiotics. Thus, in order to verify the production of extended-spectrum β-lactamases (ESBL), the double-disc synergy test (DDST) was performed. In all, 33% of the isolates were positive for the test, including one of the multiresistants. In addition, the genes coding ESBL blaCTX-M, blaTEM and blaSHV were verified by the polymerase chain reaction (PCR) technique. The analyzes indicated the predominance of the blaTEM gene in a total of eight isolates. Finally, through MALDI-TOF, two spectrum analysis of the protein expressions of the isolates were performed. The results show certain similarities between the resistant isolates and the formation of three groups among E. coli. From these characterizations it‟s possible to observe the resistance mechanisms that are being used by the enterobacteria present in the Arroio.