Hemólise, capacidade de formação de biofilme e presença dos genes LUK-PV e HLG em Staphylococcus sp. mecA positivo de isolados de pele

Abstract

A pele funciona como uma barreira física contra mircrorganismos patogênicos e quando há uma falha nessa barreira, os microrganismos ali residentes se tornam patógenos potenciais. Dentre os membros mais abundantes da comunidade bacteriana estão os Staphylococcus sp. que possuem uma alta capacidade de adquirir genes de resistência, formação de biofilme e produção de hemolisinas como estratégias de persistência e evasão da imunidade inata e adaptativa, aumentando a gravidade das infecções. Devido a isso, os tecidos de pele destinados a enxertos passam por tratamento com coquetéis antimicrobianos a fim de evitar a transmissão desses patógenos, mas a taxa de descarte ainda é alta por contaminação bacteriana persistente ou com microrganismos não aceitáveis, como o Staphylococcus aureus. O presente trabalho buscou caracterizar a capacidade de formação de biofilme em 23 cepas de Staphylococcus mecA positivos coagulase positivos e coagulase negativos de amostras de pele alógenas e da comunidade sadia, analisá-los fenotipicamente, classificar o padrão de hemólise dos genes das leucotoxinas Panton-Valentine Leucocidin (PVL) e gama-toxina (HLG), que juntos tem a capacidade de lisar leucócitos e eritrócitos pela formação de poros transmembrana aumentando a toxicidade das bactérias e gravidade das infecções. 91.3% dos 23 isolados apresentou capacidade de formação de biofilme, apenas 3 (13,04%) apresentaram hemólise total (beta-hemólise) em ágar sangue, enquanto o restante apresentou ausência de lise, caracterizando uma gama-hemólise. Não foi possível realizar a detecção dos genes Luk-PV (PVL) e hlg nas cepas analisadas. Os resultados fenotípicos encontrados corroboram com a hipótese de que microrganismos no estado de biofilme contribuem para a persistência da contaminação microbiana e que Staphylococcus coagulase-negativa também podem apresentar padrão beta-hemolítico, promovendo a evasão do microrganismo do sistema imune do hospedeiro, e assim, permitindo a sobrevivência do patógeno ou gama hemólise, que pode contribuir para a gravidade das infecções. Tais informações são importantes pois indivíduos da comunidade sadia são potenciais doadores e os pacientes receptores de peles alógenas são considerados imunocomprometidos assim, a presença de características como formação de biofilme e produção de gama hemólise entre bactérias da microbiota da pele podem contribuir para infecções graves.

The skin tissue acts as a physical barrier against pathogenic microorganisms, and when this barrier fails, the microorganisms residing there become potential pathogens. Among the most abundant members of the bacterial community are Staphylococcus sp. which have a high capacity to acquire resistance genes, biofilm formation and hemolysin production as strategies for persistence and evasion of innate and adaptive immunity, increasing the severity of infections. Because of this, skin tissues destined for grafts undergo treatment with antimicrobial cocktails in order to prevent the transmission of these pathogens, but the discard rate is still high due to persistent bacterial contamination or with unacceptable microorganisms, such as Staphylococcus aureus. The present study aimed to characterize the capacity of biofilm formation in 23 coagulase positive and coagulase negative Staphylococcus mecA positive strains from skin allograft and from healthy community, to analyze them phenotypically, classify the hemolysis pattern of the Panton-Valentine Leucocidin (PVL) and gamma-toxin (Hlg) leukotoxin genes, which together have the ability to lyse leukocytes and erythrocytes by forming transmembrane pores, increasing bacterial toxicity and severity of infections. 91.3% of the 23 isolates showed the ability to form biofilm, only 3 (13.04%) showed total hemolysis (beta-hemolysis) on blood agar, while the rest showed no lysis, characterizing a gamma-hemolysis. It was not possible to detect the Luk-PV (PVL) and hlg genes in the analyzed strains. The phenotypic results found corroborate the hypothesis that microorganisms in the contribute to the persistance of microbial contamination and that coagulase-negative Staphylococcus can also present a beta-hemolytic pattern, promoting the evasion of the microorganism from the host's immune system, and thus, allowing survival of the pathogen or gamma hemolysis, which can contribute to the severity of infections. Such information is important because individuals from the healthy community are potential donors and patients receiving allogeneic skin are considered immunocompromised, the presence of characteristics such as biofilm formation and production of gamma hemolysis among skin microbiota bacteria can contribute to serious infections.