Caracterização molecular dos mecanismos de resistência às quinolonas de isolados de Salmonella spp. associados a surtos ocorridos no Paraná

Abstract

Considerando a importância de se conhecer as concentrações de ciprofloxacina que podem prevenir mutações (MPC) em Salmonella spp., assim como os mecanismos envolvidos na resistência às quinolonas, o presente estudo determinou a MPC deciprofloxacina para 312 cepas epidêmicas e aviárias de Salmonella spp. Foram analisadas também as regiões QRDR dos genes gyrA, gyrB, parC e parE e presença de PMQR em 126 cepas epidêmicas e não epidêmicas. Por fim, se estudou genotipicamente as proteínas envolvidas no mecanismo de efluxo ativo de 14 cepas resistentes ao ácido nalidíxico (NAL), sendo estas, metade mutantes e metade não mutantes em gyrA. A CipMPC para cepas sensíveis ao NAL variou entre 0,002 - 4?g/ml, já para as cepas resistentes, este valor variou de 0,004 - 16 ?g/ml. A relação MPC/MIC para as cepas resistentes esse antibiótico foi superior às cepas sensíveis. Ficou demonstrado, a partir dos resultados obtidos, a importância da MPC para se determinar a dosagem correta de ciprofloxacina no tratamento de Salmonella spp.Em relação à análise de mutações nas regiões QRDRs dos genes das topoisomerases, a sensibilidade ao NAL demonstrou ser um bom método fenotípico de separação de cepas com e sem mutação nas QRDR, servindo como método de triagem rápido e eficaz entre cepas mutadas e não mutadas. Outro relevante fato foi a presença de dupla mutação no gene gyrA em treze cepas resistentes ao NAL que não apresentavam resistência à ciprofloxacina. Tal resultado sugere que a presença de dupla mutação não foi um fator determinante na resistência a este antibiótico.Quando se analisou a presença de PMQR, notou-se que estes genes, por si, não geraram resistência à ciprofloxacina. Ao se avaliar o nível de expressão das proteínas ligadas à bomba de efluxo, notou-se que as cepas resistentes ao NAL, não possuidoras de mutação em gyrA, apresentaram, provavelmente, como forma de resistência primária a esta droga, a expressão de genes ligados à bomba de efluxo. Também notou-se que, a expressão desses genes parecem ocorrer independentemente de mutações em gyrA. Da mesma forma, sugere-se que, a partir dos resultados aqui observados, o mecanismo de efluxo ativo pode desempenhar uma pré-seleção de cepas menos sensíveis, para posterior surgimento de cepas mutantes e mais resistentes. Observou-se que marA atuou como ativador do operon marRAB, sugerindo-nos que, marA possa ser um potencial alvo para futuras estratégias na luta contra a resistência microbiana. Portanto, a partir dos resultados aqui obtidos, faz-se necessário enfatizar o uso responsável de todos os agentes antimicrobianos, para maximizar a eficácia das fluoroquinolonas e reduzir ao mínimo a resistência. E por último, porém não menos importante, é necessidade de um estudo contínuo dos mecanismos de resistência e o monitoramento do perfil de resistência de microrganismos de interesse epidemiológico.Considering the importance of the concentrations of ciprofloxacin that can preventmutations in Salmonella spp., as well as, the mechanisms involved in quinoloneresistance, this study determined the MPC of ciprofloxacin for 312 epidemic andavian strains of Salmonella spp. We also evaluate the QRDR regions of gyrA, gyrB,parC and parE genes and presence of PMQR in 126 epidemic and not epidemicstrains. Finally, we studied genotypical proteins involved in the mechanism of activeefflux of 14 strains NAL resistant, which are half mutant and half not gyrA mutants.The MPC of ciprofloxacin (CipMPC) was evaluated for 312 Salmonella entericastrains of epidemic and poultry origin susceptible and resistant to nalidixic acid (NAL).The CipMPC for NAL susceptible strains were in the range from 0.002 to 4 ?g/ml andfor NAL-resistant strains, it ranged from 0.004 to 16 ?g/ml. The average MPC/MICratio for NAL-resistant strains was higher than NAL-susceptible. The results show theimportance of MPC to determinate the correct dosage of ciprofloxacin in treatment ofSalmonella spp. The analysis of mutations in regions of the QRDRs of topoisomerasegenes, the NAL sensibility has been proved to be a good phenotypic method ofseparation of strains with and without mutations in the QRDR. The presence ofdouble mutation in gyrA gene in thirteen ciprofloxacin sensitive strains suggest thatthe presence of double mutation was not a factor in resistance to this antibiotic.When we analysed the presence of PMQR, it was noted that these genes, by itself,did not generate resistance to ciprofloxacin. When we studied the level of expressionof proteins related to efflux pump, it has been noted that, the strains NAL-resistantand without gyrA mutation, probably presents as a form of primary resistance to thisdrug the expression of genes related to efflux. Also, has been noted that theexpression of these genes appear to occur independently of mutations in gyrA. Inrelationship to marA, has been demonstrated that this gene served as an activator ofoperon marRAB, suggesting that marA could be a potential target for futurestrategies to combat antimicrobial resistance. Therefore, from the results obtainedhere, it is necessary to emphasise the responsible use of all antimicrobials, tomaximise the effectiveness of fluoroquinolones and minimise resistance. And last butnot least, is the need to continued study of resistance mechanisms and to monitorthe microbial resistance profile of epidemiological strains