Dissertação
Análise da produção de biofilme por bactérias isoladas em uma unidade neonatal
Analysis of biofilm production by isolated bacteria in a neonatal unit
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Autor
Silva, Nagela Bernadelli Sousa
Institución
Resumen
Neonatal infections caused by biofilm-producing microorganisms are more persistent and
difficult to treat. Klebsiella spp. are important nosocomial pathogens often involved in
outbreaks in Neonatal Intensive Care Units (NICUs). These pathogens are capable of
producing biofilm on biotic and abiotic surfaces, increasing their permanence on the surfaces.
The aim of this study was to detect biofilm production in samples of Klebsiella pneumoniae
and Klebsiella oxytoca from the environment, hands of health professionals and bloodstream
from a NICU. The detection of biofilm production was performed by microplate technique,
using crystal violet for biomass quantification, extracellular matrix safranin and (2,3-Bis - (2-
Methoxy-4-Nitro-5-Sulfophenyl) - 2H - Tetrazolium – 5 - Carboxanilide) for evaluation of
metabolic activity. In addition, Colony Forming Units (CFU) were counted to quantify the
number of viable cells present in the biofilm. In total, 33 samples of Klebsiella spp. were used
in the study, being 28 samples of Klebsiella pneumoniae and five samples of Klebsiella
oxytoca. All samples were strong biofilm producers, but 14 samples produced more biofilm
than control, in at least one of the three colorimetric methods used and 15 were less efficient
in this production. The biofilm production of the other samples were not statistically
significant. Comparing the biofilm production produced by the two species, Klebsiella
pneumoniae was more efficient in biomass and extracellular matrix production than Klebsiella
oxytoca. As for the metabolic activity evaluated in the biofilm of the two species, there were
no statistically significant differences, as well as the number of viable cells present in the
biofilm produced by the two species. Biofilm production by Klebsiella spp. guarantees a
longer permanence of these pathogens in the unit, due to the greater protection guaranteed by
the extracellular matrix production. The longer the stay of these microorganisms in the unit,
the greater the chance of the newborn acquiring an infection. This study shows the importance
of biofilm-producing microorganisms in a NICU and the use of three colorimetric and
quantitative methods for the evaluation of different biofilm parameters, which are cheap and
effective tools for detecting bacterial biofilm production. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Dissertação (Mestrado) Infecções neonatais causadas por microrganismos produtores de biofilme são mais
persistentes e de difícil tratamento. Klebsiella spp. são importantes patógenos nosocomiais
frequentemente envolvidos em surtos nas Unidades de Terapia Intensiva Neonatais (UTINs).
Esses patógenos são capazes de produzir biofilme em superfícies bióticas e abióticas,
aumentando a sua permanência nas superfícies. O objetivo desse estudo foi detectar a
produção de biofilme em amostras de Klebsiella pneumoniae e Klebsiella oxytoca
provenientes do ambiente, mãos dos profissionais de saúde e corrente sanguínea de neonatos internados uma UTIN. A detecção da produção de biofilme foi feita pela técnica de microplaca, utilizando cristal violeta para quantificação da biomassa, safranina para matriz extracelular e (2,3-Bis-(2-
Methoxy-4-Nitro-5-Sulfophenyl)-2H-Tetrazolium-5-Carboxanilide) para avaliação da
atividade metabólica. Além disso, as Unidades Formadoras de Colônia (UFC) foram contadas
para a quantificação do número de células viáveis presentes no biofilme. No total, foram
utilizadas no estudo 33 amostras de Klebsiella spp., sendo 28 amostras de Klebsiella
pneumoniae e cinco de Klebsiella oxytoca. Todas as amostras foram forte produtoras de
biofilme, porém 14 amostras produziram mais biofilme do que o controle, em pelo menos um
dos três métodos colorimétricos utilizados e 15 foram menos eficientes nessa produção. A
produção de biofilme das demais amostras não foram estatisticamente significantes.
Comparando a produção de biofilme produzida pelas duas espécies, Klebsiella pneumoniae
foi mais eficiente na produção de biomassa e matriz extracelular do que Klebsiella oxytoca. Já
a atividade metabólica avaliada no biofilme das duas espécies, não houve diferenças
estatisticamente significantes, assim como o número de células viáveis presentes no biofilme
produzidas pelas duas espécies. A produção de biofilme por Klebsiella spp. garante uma
maior permanência desses patógenos na unidade, devido a uma maior proteção garantida pela
produção da matriz extracelular. Quanto maior o tempo de permanência desses
microrganismos na unidade, maiores são as chances do neonato adquirir uma infecção. Esse
estudo mostra a importância de microrganismos produtores de biofilme em uma UTIN e a
utilização de três métodos colorimétricos e um quantitativo para a avaliação de diferentes
parâmetros do biofilme, que constituem-se como ferramentas baratas e eficazes para a
detecção da produção de biofilme bacteriano.