Relatório de estágio

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Ensino da Física e da QuímicaEste trabalho descreve as principais atividades desenvolvidas no estágio pedagógico realizado no âmbito do Mestrado em Ensino da Física e da Química promovido pela Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa. O estágio teve lugar na Escola Secundária Fernando Namora, no ano letivo 2011/2012. Consistiu no ensino de Física e Química A no 10.º e 11.º anos de escolaridade, atividades de divulgação da ciência integradas no plano anual de atividades da escola e a participação em reuniões das estruturas de coordenação educativa e de supervisão pedagógica (conselhos de turma, grupo disciplinar e departamento). Este trabalho inclui ainda um estudo sobre avaliação de mudanças conceptuais nos alunos antes e após a lecionação de um tema (comunicação a curtas distâncias) do currículo da Física do 11.º ano. A relevância deste estudo é justificada pela necessidade de estimar as mudanças conceptuais dos alunos no processo de ensino-aprendizagem. O estudo utiliza um teste de associação de palavras (WAT – word association test), de modo a avaliar as mudanças conceptuais dos alunos. O teste da associação de palavras foi aplicado a uma amostra de alunos do 11.º ano de escolaridade e os dados recolhidos permitem concluir que ocorreram mudanças conceptuais durante a lecionação da unidade acima referida. O trabalho discute também questões relacionadas com a fiabilidade do teste, dificuldades na sua aplicação e vantagens e desvantagens que o tornam ou não adequado à avaliação das mudanças conceptuais

Birds in cork oak woodlands : improving management for biodiversity

Tese de doutoramento, Biologia (Ecologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2012Cork oak woodlands (montados) are agro-forestry-pastoral systems that, in general, conciliate social and economical value with a rich biodiversity, representing remarkable components of Mediterranean landscapes. The overall goal of this thesis was to investigate the effects on biodiversity of management practices widely used in montados. Passerine birds were used as models, since they are a prominent group in montados, occupy a broad diversity of ecological niches, and are strongly responsive to changes in the environment. Starting with management practices applied to trees, we investigated (1) the impact of cork extraction, and found that only birds that forage directly on cork are affected by this activity. Consequently, cork extraction is compatible with maintaining a rich bird community. We also analysed (2) the consequences of tree pruning and concluded that it does not have an effect on overall species diversity, although foliage-gleaning species tend to be considerably less abundant in recently-pruned areas. On a landscape scale, we assessed (3) the effect of the presence of fragments of olive groves and riparian vegetation in montados dominated landscapes, and found that it would be desirable to reverse the decline of such habitats. Finally (4) we manipulated the extension of riparian vegetation and olive groves using spatially-explicit modelling to generate future scenarios, and concluded that simple measures like protecting riparian habitats and traditional olive groves could have positive effects on birds of montados landscapes. Montados are threatened by an increasing number of factors that extend from the lack of natural regeneration, to pressure from the decreasing market share of cork bottle stoppers, which can lead to changes in their structure and thus threaten biodiversity. The results of this study are a contribution for a science based improvement of management practices of montados, aiming to preserve this system by facilitating the conciliation between economic exploitation and wildlife conservation.Os montados de sobro (Quercus suber) são sistemas de uso múltiplo agro-silvo-pastoril, que resultam da intervenção humana continuada sobre as florestas de carvalhos originais, sendo uma paisagem comum no Mediterrâneo. São assim sistemas geridos pelo Homem nos quais, dependendo da componente que se quer valorizar (agricultura, pastorícia ou floresta), podem ser aplicadas várias práticas de gestão, tanto à escala da árvore como à da paisagem. Os montados de sobro têm ainda a particularidade de muito do seu rendimento económico ser obtido através de uma prática sustentável que é aplicada directamente à árvore: a extracção da cortiça. Apesar do seu elevado valor económico, os montados são tradicionalmente sistemas de uso extensivo que conciliam desenvolvimento económico e social com conservação da natureza. Os montados de sobro são reconhecidos pelos elevados níveis de biodiversidade que suportam, sendo um habitat importante para inúmeras espécies de plantas, insectos, mamíferos e aves. Na verdade, são um dos mais ricos habitats para as aves na Península Ibérica, suportando uma grande variedade de espécies (onde se inclui um grande número de Passeriformes) durante a reprodução e também no Inverno. Apesar do seu enorme valor, não só económico mas também natural, os montados estão hoje em dia ameaçados por um crescente e variado número de factores que vão desde uma reduzida regeneração natural, até à diminuição do valor da cortiça devido à competição com materiais sintéticos para vedantes de garrafas. Estas ameaças podem levar a alterações a nível da estrutura deste sistema, que por sua vez podem afectar a elevada biodiversidade que dele depende. Esta tese tem como principal objectivo o estudo das consequências sobre as aves de práticas de gestão comuns em montados. Esta questão foi abordada partindo de práticas que são dirigidas à árvore, como a extracção da cortiça e a poda, indo até práticas que têm consequências a nível da paisagem, como a gestão dos diferentes habitats que existem nos montados. Os Passeriformes foram usados como modelo porque, além de serem um grupo muito abundante nos montados, são largamente reconhecidas como bons indicadores ecológicos. Capítulo 2. Impacto da extracção da cortiça nas Aves: relevância para a conservação da biodiversidade no Mediterrâneo Em grande parte da vasta região em que o sobreiro ocorre, esta árvore é uma parte essencial da economia. Apesar do sistema montado incluir múltiplas actividades económicas, que vão desde a pastorícia, à agricultura e caça, a maior parte do seu valor económico advém da extracção da cortiça. Sem o rendimento que deriva desta actividade, muitas explorações dominadas por sobreiro tornar-se-iam economicamente inviáveis o que teria graves consequências sociais. Estima-se que em todo o Mediterrâneo milhares de pessoas dependam de actividades relacionadas com a cortiça. Portugal é o maior produtor mundial de cortiça, correspondendo este material a cerca de 2,3% do total das exportações Portuguesas. A cortiça é periodicamente extraída da árvore, em intervalos mínimos de 9 anos, entre Maio e Agosto. Após ser retirada esta camada da casca, a árvore tem a capacidade de regenerar uma nova sem prejuízo para a sua vitalidade. Apesar de ser uma prática corrente, a extracção implica potenciais alterações a nível do sistema que não foram até agora estudadas. O objectivo principal deste capítulo foi avaliar qual o impacto da extracção da cortiça para a biodiversidade dos montados, usando as aves como modelo. Se esta prática afectar as aves, é esperada uma redução da sua densidade e riqueza em áreas onde as árvores foram recentemente descortiçadas. A comparação de comunidades de aves entre zonas com árvores recentemente descortiçadas (cortiça com 0 anos) e zonas com árvores com cortiça desenvolvida (cortiça com 7 anos), revelou uma menor densidade das espéci das árvores em zonas com cortiça nova (ex. trepadeira-comum (Certhia brachydactyla) e trepadeira-azul (Sitta europaea)). A avaliação da comunidade de artrópodes (que constituem as principais presas destas aves) existentes em cortiça de diferentes idades permitiu concluir que existe uma menor disponibilidade de presas potenciais em cortiça mais nova, o que deve justificar a diminuição da densidade daquelas espécies. No entanto, os resultados revelam que a riqueza específica e a densidade da grande maioria das espécies de aves não são afectadas por esta prática. Para além disso, a extrapolação destes resultados para toda a área de estudo revelou que, mesmo as espécies localmente afectadas, mantêm populações potencialmente estáveis a nível da paisagem e ao longo dos anos. Actualmente, os montados correm o risco de se tornar economicamente inviáveis devido à enorme pressão de mercado imposta pelos produtores de vedantes sintéticos. Ao demonstrar que a extracção da cortiça é compatível com a manutenção do elevado valor ornitológico do montado, estes resultados confirmam que é uma actividade que deve ser mantida em benefício da biodiversidade. Capítulo 3. Qual a influência da poda dos sobreiros para as aves que se alimentam na copa das árvores? A poda das árvores, que corresponde ao corte de ramos, é uma prática silvícola comum em montados de sobro e apresenta objectivos múltiplos. Em sobreiros jovens, a poda pretende geralmente maximizar a altura de descortiçamento; em árvores adultas, pretende sobretudo melhorar o estado fitossanitário da árvore livrando-a de ramos secos ou doentes. As podas podem também ter o efeito de aumentar a produção regular de fruto e ainda permitir a obtenção de lenha. Todas estas intervenções na árvore têm como consequência uma simplificação da sua estrutura, nomeadamente por redução da área de copa e folhagem. No entanto, o impacto desta intervenção nas comunidades animais foi ainda pouco estudado, sabendo-se contudo que pode afectar algumas espécies de aves florestais. Neste capítulo es que se alimentam directamente na casca pretendeu-se avaliar se a poda afecta as comunidade de aves do montado de sobro, particularmente as espécies que utilizam as copas das árvores, como os chapins (Parus sp.) ou as felosinhas (Phylloscopus collybita), tendo-se para tal comparado a comunidade de aves em zonas não podadas e em zonas recentemente podadas. No geral, a poda não parece ter um efeito significativo nos padrões gerais de densidade e riqueza da comunidade de aves do montado de sobro. No entanto, tal como previsto, as espécies de aves que se alimentam sobretudo na copa tendem a ser menos abundantes naquelas zonas, especialmente no Inverno. Os resultados indicam assim que a poda é compatível com a manutenção da rica comunidade de aves nos montados. No entanto, dado o seu impacto em algumas espécies, deverão ser evitadas podas de grande intensidade que causem uma redução forte da densidade da copa. Outra medida importante será a alteração do limite do período autorizado de poda de Março para Fevereiro, uma vez que em Março o corte dos ramos pode levar à destruição de ninhos de algumas espécies de aves residentes que tendem a nidificar mais cedo, sobretudo no sul da Península Ibérica. Capítulo 4. Influência de fragmentos de habitat não-matriz para a comunidade de aves do montado de sobro. As paisagens extensivas de montados de sobro no sul da Península Ibérica são frequentemente interrompidas por fragmentos de outros habitats, que podem ter origem antropogénica ou natural. Entre estes habitats incluem-se frequentemente fragmentos de olivais tradicionais e galerias de vegetação ripícola associadas a linhas de água. Muitos destes olivais estão presentemente a degradar-se devido ao seu abandono e a vegetação ripícola é frequentemente afectada por medidas de gestão agressivas. No entanto, na matriz de montados de sobro estes fragmentos contribuem para gerar interrupções na continuidade do habitat que podem originar interacções ecológicas importantes. Neste trabalho analisou-se a influência da presença de fragmentos de olivais tradicionais e galerias ripícolas na estrutura da comunidade de aves da matriz de montado de sobro. Os resultados da análise das contagens de aves realizadas em áreas de montado a distâncias crescentes dos fragmentos sugerem que a diversidade de aves da matriz é maior perto destes. De facto, cinco das dezassete espécies estudadas reagiram positivamente à presença de olivais ou galerias (ex. tentilhão Fringilla coelebs e chapim-azul Parus caeruleus). Este efeito é mais notório no Inverno possivelmente porque os fragmentos funcionam como habitats complementares de alimentação, compensando a baixa disponibilidade de frutos com polpa que existe na matriz de montado. Será assim importante incluir na gestão dos montados de sobro medidas que resultem na preservação destes fragmentos, os quais parecem assumir um papel ecológico importante para a comunidade de aves deste sistema. Neste sentido será desejável limitar as práticas de destruição da vegetação associada às linhas de água e evitar o abandono dos olivais tradicionais. Capítulo 5. Heterogeneidade espacial na gestão de florestas mediterrânicas: o uso de cenários de futuro espacialmente explícitos para a conservação das aves. A gestão dos montados de sobro tem sofrido diversas alterações ao longo do tempo, havendo um claro investimento nas práticas com maior rendimento económico (como a extracção da cortiça) e o abandono de algumas práticas de agricultura tradicional. Estas alterações no sistema levam a mudanças na estrutura da paisagem que podem ter consequências para a biodiversidade. A aplicação de cenários de futuro tem sido indicada como uma ferramenta importante para avaliar as implicações de diferentes opções de gestão dos habitats. Esta técnica permitiu a construção de cenários simulados para a Serra de Grândola, em que a extensão da área de fragmentos de vegetação ripícola e olivais tradicionais foi manipulada para avaliar quais as suas potenciais consequências para a comunidade de aves do montado de sobro. Foram simulados cenários em que as áreas destes dois biótopos foram aumentadas, e outros em que foram reduzidas. Para a construção das diferentes simulações de extensão dos fragmentos e suas consequências potenciais sobre cada espécie, foram utilizados modelos espacialmente explícitos. Os resultados sugerem que um aumento de galeria ripícola teria um efeito muito positivo na densidade de várias espécies de aves (ex. rouxinol (Luscinia megarhynchos) e felosa-poliglota (Hippolais pollyglota)). Por outro lado as manipulações das áreas de olival não parecem ter um efeito tão marcado e o seu aumento parece até poder ser prejudicial, pelo menos para quatro espécies que são comuns na matriz de sobro. Com base nos resultados obtidos são feitas recomendações de gestão que, sendo compatíveis com a manutenção do valor económico dos montados, poderão ter efeitos positivos para a comunidade de aves da paisagem de sobro. É o caso, por exemplo, do restabelecimento da vegetação ripícola ao longo das linhas de água que, envolvendo apenas uma reduzida área de montado, deverá ter consequências positivas para várias espécies de aves, incluindo algumas que são actualmente das menos abundantes nesta paisagem. Esta tese permitiu investigar e quantificar os impactos de algumas das mais importantes práticas de gestão do montado de sobro nas populações de diversos Passeriformes. Apesar de se ter utilizado as aves como modelo, muitos dos resultados e conclusões aqui obtidos poderão ser extrapolados para outros grupos animais. Espera-se assim ter contribuído para a produção de bases científicas que permitam elaborar regras para o melhoramento das práticas de gestão, contribuindo para a sua melhor conciliação com a conservação da biodiversidade dos montados.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, SFRH/BD/22719/2005 e projeto POCTI/BIA-BDE/61122/2004

Low prevalence of Cfr-mediated linezolid resistance among methicillin-resistant Staphylococcus aureus in a Spanish hospital: case report on linezolid resistance acquired during linezolid therapy

Linezolid is an effective antimicrobial agent to treat methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Resistance to linezolid due to the cfr gene is described worldwide. The present study aimed to analyze the prevalence of the cfr-mediated linezolid resistance among MRSA clinical isolates in our area. A very low prevalence of cfr mediated linezolid resistance was found: only one bacteremic isolate out of 2 215 screened isolates. The only linezolid resistant isolate arose in a patient, previously colonized by MRSA, following linezolid therapy. Despite the low rate of resistance in our area, ongoing surveillance is advisable to avoid the spread of linezolid resistance

Detection of the novel optrA gene among linezolid-resistant enterococci in Barcelona, Spain

The purpose of this study was to describe the presence of the novel optrA gene among clinical isolates of enterococci in a Spanish teaching hospital (May 2016-April 2017). optrA and cfr genes were screened by PCR in all isolates showing linezolid minimal inhibitory concentration (MIC) ≥4 mg/L. The genetic relatedness of the isolates, the presence of resistance and virulence genes, and the genetic environment of optrA were assessed by whole-genome sequencing (WGS). Six of 1,640 enterococci had linezolid MIC ≥4 mg/L. Among them, the optrA gene was detected in five Enterococcus faecalis isolated from unrelated patients. Although none of them had received linezolid or chloramphenicol, all had antecedents of recent quinolone consumption. WGS analysis revealed the existence of two different genotypes: ST585 and ST474. cfr was not detected in any of the isolates. No mutations were detected among the 23S ribosomal RNA and the ribosomal proteins L3, L4, and L22. Both genotypes also carried genes related to aminoglycoside, lincosamide, macrolide, phenicol, and tetracycline resistance. Detection of optrA in a setting with low linezolid consumption and among patients without antecedents of oxazolidinone therapy is of concern

Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization in HIV-infected patients in Barcelona, Spain: a cross-sectional study

Background: Colonization by community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) has been found to be markedly more common in HIV-infected individuals in the USA. Studies evaluating the prevalence MRSA colonization in HIV-infected populations in Europe are scarce. The aim of this study was to investigate the prevalence of MRSA colonization in a cohort of HIV-infected patients in Barcelona, Spain. Methods: Nasal and pharyngeal S. aureus carriage was assessed in a random sample of 190 patients from an outpatient HIV clinic. Nasal and pharyngeal swab specimens were obtained for staphylococcal culture from 190 and 110 patients respectively. All MRSA isolates were screened for Panton-Valentine leukocidin (PVL) genes by PCR. Molecular characterization of MRSA isolates was performed by multilocus sequence typing. Data related to HIV infection, healthcare exposure, and previously described risk factors for MRSA were collected from medical records and a questionnaire administered to each patient. Results: The patients' characteristics were as follows: male, 83 %; median (IQR) age, 45 (39-49) years; intravenous drug users, 39 %; men who have sex with men, 32 %; heterosexual, 26 %; CD4 count, 528/μL (IQR 351-740); on antiretroviral therapy, 96 %; and undetectable plasma viral load, 80 %. Sixty-five patients (34 %) were colonized by S. aureus. MRSA colonization was found in 1 % and 2 % of nasal and pharyngeal samples respectively. No PVL positive MRSA strains were detected and all the MRSA isolates belonged to typical hospital-acquired clones. Conclusions: Our data suggest that CA-MRSA colonization is not currently a problem in HIV-infected individuals in our area

Increase in bloodstream infection due to vancomycin-susceptible enterococcus faecium in cancer patients: risk factors, molecular epidemiology and outcomes

We conducted a prospective study to assess the risk factors, molecular epidemiology and outcome of bloodstream infection (BSI) due to Enterococcus faecium in hospitalized cancer patients. Between 2006 and 2012, a significant increase in vancomycin-susceptible E. faecium BSI was observed among cancer patients. Comparison of 54 episodes of BSI due to E. faecium with 38 episodes of BSI due to E. faecalis showed that previous use of carbapenems was the only independent risk factor for E. faecium acquisition (OR 10.24; 95% CI, 1.35-77.66). All E. faecium isolates were susceptible to glycopeptides, whereas 97% showed high-level resistance to ampicillin and ciprofloxacin. All 30 isolates available for genotyping belonged to the hospital-associated E. faecium lineages 17, 18 and 78. After 2009, most of the isolates belonged to ST117 (lineage 78). Patients with E. faecium BSI were more likely to receive inadequate initial empirical antibiotic therapy than patients with E. faecalis BSI, and time to adequate empirical antibiotic therapy was also longer in the former group. No significant differences were found between the two groups regarding early and overall case-fatality rates. Independent risk factors for overall case-fatality were current corticosteroids (OR 4.18; 95% CI, 1.34-13.01) and intensive care unit admission (OR 9.97; 95% CI,1.96-50.63). The emergence of E. faecium among cancer patients is a concern since there are limited treatment options and it may presage the emergence of vancomycin-resistant enterococci. A rationale approach that combines infection control with antimicrobial stewardship

Molecular Epidemiology, Antimicrobial Susceptibility, and Clinical Features of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Bloodstream Infections over 30 Years in Barcelona, Spain (1990–2019)

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus bloodstream infections (MRSA-BSI) are a significant cause of mortality. We analysed the evolution of the molecular and clinical epidemiology of MRSA-BSI (n = 784) in adult patients (Barcelona, 1990-2019). Isolates were tested for antimicrobial susceptibility and genotyped (PFGE), and a selection was sequenced (WGS) to characterise the pangenome and mechanisms underlying antimicrobial resistance. Increases in patient age (60 to 71 years), comorbidities (Charlson's index > 2, 10% to 94%), community-onset healthcare-associated acquisition (9% to 60%), and 30-day mortality (28% to 36%) were observed during the 1990-1995 and 2014-2019 periods. The proportion of catheter-related BSIs fell from 57% to 20%. Current MRSA-BSIs are caused by CC5-IV and an upward trend of CC8-IV and CC22-IV clones. CC5 and CC8 had the lowest core genome proportions. Antimicrobial resistance rates fell, and only ciprofloxacin, tobramycin, and erythromycin remained high (>50%) due to GyrA/GrlA changes, the presence of aminoglycoside-modifying enzymes (AAC(6 ')-Ie-APH(2 '')-Ia and ANT(4 ')-Ia), and mph(C)/msr(A) or erm (C) genes. Two CC22-IV strains showed daptomycin resistance (MprF substitutions). MRSA-BSI has become healthcare-associated, affecting elderly patients with comorbidities and causing high mortality rates. Clonal replacement with CC5-IV and CC8-IV clones resulted in lower antimicrobial resistance rates. The increased frequency of the successful CC22-IV, associated with daptomycin resistance, should be monitored

Removal of natural anti-αGal antibodies elicits protective immunity against Gram-negative bacterial infections

Antibody-dependent enhancement (ADE) of bacterial infections occurs when blocking or inhibitory antibodies facilitate the infectivity of pathogens. In humans, antibodies involved in ADE of bacterial infections may include those naturally produced against Galα1-3Galβ1-4GlcNAcβ (αGal). Here, we investigate whether eliminating circulating anti-αGal antibodies using a soluble αGal glycopolymer confers protection against Gram-negative bacterial infections. We demonstrated that the in vivo intra-corporeal removal of anti-αGal antibodies in α1,3-galactosyltransferase knockout (GalT-KO) mice was associated with protection against mortality from Gram-negative sepsis after cecal ligation and puncture (CLP). The improved survival of GalT-KO mice was associated with an increased killing capacity of serum against Escherichia coli isolated after CLP and reduced binding of IgG1 and IgG3 to the bacteria. Additionally, inhibition of anti-αGal antibodies from human serum in vitro increases the bactericidal killing of E. coli O86:B7 and multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa. In the case of E. coli O86:B7, there was also an improvement in bacteria opsonophagocytosis by macrophages. Both lytic mechanisms were related to a decreased binding of IgG2 to the bacteria. Our results show that protective immunity against Gram-negative bacterial pathogens can be elicited, and infectious diseases caused by these bacteria can be prevented by removing natural anti-αGal antibodies

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) catheter-related bacteraemia in haemodialysis patients

Background: the aim of the study was to determine clinical and microbiological differences between patients with methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) catheter-related bacteraemia (CRB) undergoing or not undergoing haemodialysis, and to compare outcomes. Methods: prospective multicentre study conducted at 21 Spanish hospitals of patients with MRSA bacteraemia diagnosed between June 2008 and December 2009. Patients with MRSA-CRB were selected. Data of patients on haemodialysis (HD-CRB) and those not on haemodialysis (non-HD-CRB) were compared. Results: among 579 episodes of MRSA bacteraemia, 218 (37.7 %) were CRB. Thirty-four (15.6 %) were HD-CRB and 184 (84.4 %) non-HD-CRB. All HD-CRB patients acquired the infection at dialysis centres, while in 85.3 % of the non-HD-CRB group the infection was nosocomial (p < .001). There were no differences in age, gender or severity of bacteraemia (Pitt score); comorbidities (Charlson score ≥ 4) were higher in the HD-CRB group than in the non-HD-CRB group (73.5 % vs. 46.2 %, p = .003). Although there were no differences in VAN-MIC ≥1.5 mg/L according to microdilution, using the E-test a higher rate of VAN-MIC ≥1.5 mg/L was observed in HD-CRB than in non-HD-CRB patients (63.3 % vs. 44.1 %, p = .051). Vancomycin was more frequently administered in the HD-CRB group than in the non-HD-CRB group (82.3 % vs. 42.4 %, p = <.001) and therefore the appropriate empirical therapy was significantly higher in HD-CRB group (91.2 % vs. 73.9 %, p = .029). There were no differences with regard to catheter removal (79.4 % vs. 84.2 %, p = .555, respectively). No significant differences in mortality rate were observed between both groups (Overall mortality: 11.8 % vs. 27.2 %, p = .081, respectively), but there was a trend towards a higher recurrence rate in HD-CRB group (8.8 % vs. 2.2 %, p = .076). Conclusions: in our multicentre study, ambulatory patients in chronic haemodialysis represented a significant proportion of cases of MRSA catheter-related bacteraemia. Although haemodialysis patients with MRSA catheter-related bacteraemia had significantly more comorbidities and higher proportion of strains with reduced vancomycin susceptibility than non-haemodialysis patients, overall mortality between both groups was similar

Methicilin-resistant Staphylococcus aureus: evolution of endemic clones and emergence of community clones in the hospital environment

[spa] SARM se ha diseminado en el Hospital Universitari de Bellvitge (HUB) durante más de 20 años y a pesar de la aplicación de medidas preventivas, actualmente el porcentaje de resistencia a meticilina entre los aislamientos de SARM está cerca al 24%. Esta situación es similar a muchos otros hospitales españoles. El objetivo del trabajo presentado en esta tesis fue realizar un análisis integrado del perfil genético de las sucesivas poblaciones de SARM que han causado infección en el HUB desde el principio de la endemia (1990-2014), y un estudio de la expresión fenotípica de la resistencia antibiótica. En, este trabajo, se incluye también los resultados de un estudio multicéntrico en el que el Servicio de Microbiología del HUB actuó como centro de referencia, para el estudio de aislamientos procedentes de pacientes con bacteriemia por SARM ingresados en 23 hospitales españoles aislados durante el período 2008-2009. Los resultados de los estudios presentados en esta tesis muestran que la resistencia media a meticilina en S. aureus alcanzó un valor del 20% en el HUB en el período 1990-2014. Durante los últimos 10 años, el porcentaje de resistencia a meticilina fue próximo al 24%. Esta situación fue similar en los demás hospitales (25%). El linaje dominante en el HUB durante la primera década del estudio (el clon multiresistente — clon Ibérico, ST247-SCCmecl-agr1), desapareció posteriormente. Actualmente el complejo clonal 5, relacionado con el clon Pediátrico (ST5-SCCmecIV-agrIII) es el linaje dominante en el HUB, así como en los demás hospitales en España. En el HUB, el clon ST8-SCCmecIV-agrl se ha convertido en el segundo clon más frecuente en 2014. Los determinantes de resistencia antibiótica así como los determinantes genéticos de virulencia fueron específicos para cada clon. La presencia de linajes de origen comunitaria se detectó en ambas colecciones de SARM (SARM aislado en el HUB y SARM aislado de diferentes hospitales españoles), siendo los más importantes los clones USA300 (ACME positivo y negativo) y el clon SARM asociado al ganado - SARM-ST398. Sin embargo, el número de aislados que pertenecieron a estos clones fue bajo y en la mayoría de los casos se asociaron a infecciones que debutaron en el hospital, causadas por bacterias adquiridas en la comunidad. No se detectó transmisión nosocomial de los clones asociados a la comunidad.[eng] Infections by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) are still an important cause of morbidity and mortality worldwide. Health-care associated infections, especially bacteremia, often represent a clinical challenge because of the severity of the infection, the associated high mortality (close to 30% in some series) and the difficulty to initiate a correct empirical (o guided) antibiotic therapy. MRSA has spread throughout Hospital Universitari de Bellvitge (HUB) for more than 20 years and, in spite of preventive measures, the percentage of methicillin resistance among S. aureus is currently close to 24%. This figure is similar to that found in many other hospitals around Spain. The epidemiology of MRSA infection has been changing over the years with the evolution of endemic clones and the emergence of new genetic lineages of MRSA with distinct virulence attributes and with the ability to spread within the community. The identification of new reservoirs and the knowledge of the MRSA genetic content will help on one hand, to better understand the pathogenesis of the disease and to facilitate the adequate therapy; and, on the other hand, to limit the spread of epidemic lineages. The aim of the work presented in this Thesis was to provide an integrated analysis of the genetic background of successive MRSA populations causing infection in the HUB since the beginning of the endemia (1990-2014), linked to the phenotypic expression of antibiotic resistance. In addition, we were the reference Microbiology Laboratory for a multicentre study that allowed us to have access to MRSA bacteremic isolates from 23 different hospitals in Spain obtained in 2008-2009. The results of the studies addressed in this Thesis showed that, on average, 20% of all S. aureus isolated in Hospital Universitari de Bellvitge (HUB) from 1990 to 2014, were methicillin resistant. Over the last 10 years, methicillin resistance percentage was around 24%. This figure is similar to other hospitals in Spain (25%). The dominant lineage in HUB for the first decade (the multiresistant Iberian clone, ST247-SCCmecI-agrI) was considered extinct. Currently, Clonal Complex 5, related to the Pediatric clone (ST5-SCCmecIV-agrII), was the dominant lineage in the HUB, as it was in other Spanish hospitals. In the HUB, clone ST8-SCCmecIV-agrI has become the second most frequent lineage in 2014. Antibiotic resistance determinants as well as genetic determinants of virulence properties were specific of particular clones. The dominant lineage in HUB for the first decade (the multiresistant Iberian clone, ST247-SCCmecI-agrI) was considered extinct. Currently, Clonal Complex 5, related to the Pediatric clone (ST5-SCCmecIV-agrII), was the dominant lineage in the HUB, as it was in other Spanish hospitals. In the HUB, clone ST8-SCCmecIV-agrI has become the second most frequent lineage in 2014. Antibiotic resistance determinants as well as genetic determinants of virulence properties were specific of particular clones. The presence of community-acquired MRSA lineages was detected in both MRSA collections (MRSA isolated from HUB and MRSA from different Spanish hospitals), being the most important clone USA300 (with positive and negative ACME) and the livestock related clone MRSA-ST398. However, the number of isolates belonging to these clones was scarce and in most cases corresponded to hospital-onset infections, caused by bacteria acquired in the community. No significant nosocomial transmission of community-acquired clones was detected. Vancomycin tolerance was only detected among isolates belonging to clone ST247-SCCmecI-agrI (Iberian clone). In addition, we could not detect any influence on vancomycin susceptibility expression of agr polymorphism or rpoB mutations