Estudo do fitness de amostras de Staphylococcus aureus resistentes à Meticilina (MRSA) isoladas no estado de Santa Catarina

Abstract

Staphylococcus aureus resistente à Meticilina (MRSA) é um patógeno de grande importância clínica e a causa de múltiplas infecções hospitalares e comunitárias, devido a sua multirresistência a antimicrobianos e a variedade de fatores de virulência que essa bactéria pode expressar. Estes fatores podem ser prejudiciais ao crescimento e disseminação da bactéria, devido ao seu alto custo biológico e, assim, impactam negativamente no fitness. No estado de Santa Catarina, há apenas um estudo publicado sobre a caracterização de amostras de MRSA isoladas em hospitais catarinenses, onde observou-se que as infecções causadas por essas cepas são predominantemente mais graves que de outros estados, sugerindo um alto potencial patogênico das MRSA/SC, o que pode estar relacionado a uma maior expressão de fatores de virulência e de resistência. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar características relacionadas ao fitness de cepas de MRSA isoladas no estado de Santa Catarina em relação às amostras de MRSA isoladas em outros estados brasileiros. Para tal, foram realizados ensaios de fitness competitivo in vitro e análises acerca da cinética de crescimento bacteriano, comparando-se amostras de MRSA catarinenses com não-catarinenses. Os resultados obtidos no ensaio de fitness competitivo in vitro, mostraram-se inconclusivos, uma vez que o antibiótico utilizado para separação de colônias não apresentou eficácia, impossibilitando a identificação da cepa, SC ou não-SC. Em vista disso, sugeriu-se que a degradação do antibiótico em meio de cultura sólido pode ter ocorrido, justificando a falha na seleção da cepa resistente. A análise da cinética bacteriana demonstrou que os tempos de geração e as velocidades de crescimento das 8 cepas analisadas (4 SC e 4 não-SC) foram similares. Dentre todas, a USA400 (não-SC) foi a que apresentou o menor tempo de geração (26,25 min) e maior velocidade (1,63 UFC/h) e as amostras NY/J (não-SC) e 17013 (SC) apresentaram o maior tempo de geração (57,56 e 52,96 min) e menor velocidade (0,71 e 0,78 UFC/h). Inúmeros fatores podem influenciar o fitness de Staphylococcus aureus, desde a origem da bactéria, se é comunitária ou hospitalar, a resistência a antibióticos e o tipo de SCCmec carreado pela cepa. Devido aos resultados semelhantes apresentados pelas 8 cepas analisadas, não foi possível chegar a uma conclusão acerca da hipótese levantada no presente trabalho e mais estudos são necessários para compreender as características diferenciadas das cepas MRSA/SC.

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a pathogen of great clinical importance and the cause of multiple nosocomial and community infections, due to its multi-resistance to antimicrobials and the variety of virulence factors that this bacterium can express. These factors can be harmful to the growth and spread of bacteria, due to their high biological cost and, thus, negatively impact fitness. In the state of Santa Catarina, there is only one study published on the characterization of MRSA samples isolated in hospitals in Santa Catarina, where it was observed that infections caused by these strains are predominantly more severe than in other states, suggesting a high pathogenic potential of MRSA/SC, which may be related to a greater expression of virulence and resistance factors. Thus, the objective of this work was to study fitness-related characteristics of MRSA strains isolated in the state of Santa Catarina in relation to MRSA samples isolated in other Brazilian states. To this end, in vitro competitive fitness assays and analyzes of bacterial growth kinetics were performed, comparing MRSA samples from Santa Catarina with non-Santa Catarina. The results obtained in the in vitro competitive fitness assay were inconclusive, since the antibiotic used for colony separation was not effective, making it impossible to identify the strain, SC or non-SC. In view of this, it was suggested that the degradation of the antibiotic in solid culture medium may have occurred, justifying the failure in the selection of the resistant strain. The bacterial kinetics analysis showed that the generation times and growth rates of the 8 analyzed strains (4 SC and 4 non-SC) were similar. Among all, USA400 (non-SC) presented the shortest generation time (26.25 min) and highest speed (1.63 CFU/h) and the NY/J (non-SC) and 17013 samples ( SC) had the longest generation time (57.56 and 52.96 min) and the lowest speed (0.71 and 0.78 CFU/h). Numerous factors can influence the fitness of Staphylococcus aureus, from the origin of the bacteria, whether it is community or hospital, antibiotic resistance and the type of SCCmec carried by the strain. Due to the similar results presented by the 8 analyzed strains, it was not possible to reach a conclusion about the hypothesis raised in the present work and more studies are necessary to understand the differentiated characteristics of the MRSA/SC strains.