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Authors
Abstract(s)
Acinetobacter spp. has emerged as a pathogen of a major public health concern due to their increased resistance to antibiotics and their association with a wide range of nosocomial infections. The aim of this work was to gain insight into the food-related ecology and epidemiology of Acinetobacter spp. and to compare food and clinical strains regarding biofilm production, resistance to desiccation and disinfectant susceptibility. As there is no standard procedure to recover Acinetobacter spp. from food, two selective enrichment media were evaluated for the recovery of low levels of these organisms. Enrichment in Dijkshoorn enrichment medium followed by plating on CHROMagarTM Acinetobacter medium was shown to be a reliable method. Using this procedure, Acinetobacter spp. were isolated from 77.9% of fruit (35/50) and vegetables (39/45) samples and from all the meat analysed (50). A high genetic diversity established by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) was observed among the isolates and based on the analysis of the partial sequence of rpoB,181 strains ecovered from fruits and vegetables and 156 strains recovered from meat samples were identified as members of eighteen and thirteen distinct species, respectively. Acinetobacter calcoaceticus and Acinetobacter johnsonii were the most common species (both with the frequency of 26.5%) recovered from fruit and vegetables, while Acinetobacter guillouiae (34.9%), A. johnsonii (15%) and A. bereziniae (12%) were the most common species recovered from meats. Acinetobacter spp. belonging to the A. baumannii group (11.0% from fuit and vegetables, 18.7% from meats), which is most frequently associated with nosocomial infections worldwide, were also recovered. Most of these strains were resistant to some of the antimicrobials recommended to treat Acinetobacter infections such as piperacillin¬tazobactam, ceftadidime, ciprofloxacin, as well as to colistin and polymyxin B, the last-resort drugs to treat infections caused by multidrug-resistant Acinetobacter. Overall, 29.8% of the isolates from fruit and lettuces, and 51.2% of the isolates from meats were classified as multidrug¬resistant (MDR), and 4.4% and 9.6% as extensively drug-resistant (XDR), respectively. The taxonomic status of six strains of Acinetobacter obtained from meats, was investigated, using a polyphasic analysis, since their partial rpoB sequence similarities to other Acinetobacter species with validly published names were lower than 95%. The species status of two groups was confirmed by comparative multilocus sequence analysis, including also the gyrB, recA and 16S rRNA genes, low (below 95%) whole-genome sequence (WGS) average nucleotide identity (ANI) values and low (below 70%) digital DNA¬DNA hybridization (dDDH) similarities between the WGS of the proposed type strains of each novel species and the representatives of the known Acinetobacter species. Phylogenomic treeing from core genome analysis supported these results as well as, the coherence of each new species¬lineage was supported by matrix-assisted laser desorption/ionization time¬of-flight mass spectrometry, differentiation of the species at the protein level by cellular fatty acids profiles and by unique and differential combinations of metabolic and physiological properties shared by each novel species. These strains represented two coherent lineages that were distinct from each other and from all known species, and the names Acinetobacter portensis sp. nov. (four strains: AC 877T = CCUG 68672T = CCM 8789T as type strain), and Acinetobacter guerrae sp. nov. (two strains: AC 1271T = CCUG 68674T = CCM 8791T as type strain) were proposed for these novel species. Control the dissemination of A. baumannii is challenging mainly due to its high adaptability to adverse environmental conditions. The biofilm formation ability in silicon and stainless steel, the resistance to desiccation on a stainless steel surface and the susceptibility to eleven commercial antimicrobial products was compared between food (10) and clinical strains (10). The clinical strains were selected based on their presumptive persistent and non-persistent status among 104 isolates recovered from patients in Hospital de São Marcos, Braga. Predominant clones of MDR A. baumannii repeatedly isolated in different years (2004 to 2007) or in different months (isolates recovered in 2014) were defined as persistent and strains recovered sporadically (with a PFGE pattern observed only once among all isolates) were defined as non-persistent. There were no significant differences between clinical and food strains since all the strains were able to form biofilm on silicon and stainless steel surfaces, exhibited desiccation resistance capacity ranging from 14 to 77 days and were susceptible to disinfectants at the recommended use concentrations. However, the biofiom-forming capacity of persistent strains was significantly higher than the non-persistant strains on both surfaces. The resistance to desiccation of persistent strains (mean survival time: 65.8 days) was also significantly longer than that of the non-persistent strains (mean survival time: 35.8 days). Therefore, these factors may contribute to their maintenance in the hospital setting. A high intra¬species variability in susceptibility to disinfectants was observed for A. baumannii and there was no correlation between the efficiency of disinfectants and the origin of the isolates. Moreover, no correlation between antibiotic resistance and biofilm production, resistance to desiccation and disinfectant susceptibility was found. Therefore, food products may be a potential vehicle of spread in the community and clinical environments of Acinetobacter strains resistant to several antibiotics, able to produce biofilm and to survive to desiccation, which may led to nosocomial and community¬acquired infections in susceptible individuals.
Acinetobacter spp. emergiu como um patógenico de grande relevância para a saúde pública devido ao aumento da resistência aos antibióticos e à sua associação com várias infeções nosocomiais. Este trabalho teve como objetivo obter uma visão sobre a ecologia alimentar e epidemiologia de Acinetobacter spp. e comparar estirpes alimentares e clínicas quanto à produção de biofilme, resistência à dessecação e suscetibilidade a desinfetantes. Como não existe um procedimento padrão para recuperar Acinetobacter spp. de alimentos, dois meios de enriquecimento seletivo foram avaliados para a recuperação de baixos níveis desses organismos. O enriquecimento em meio Dijkshoorn seguido de plaqueamento em meio CHROMagarTM Acinetobacter mostrou ser um método adequado. Usando este procedimento, Acinetobacter spp. foram isolados de 77,9% das amostras de frutas (35/50) e de vegetais (39/45) e de todas as carnes analisadas (50). Foi observada uma elevada diversidade genética entre os isolados, estabelecida por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e, com base na análise da sequência parcial de rpoB. 181 estirpes recuperadas de frutas e de vegetais e 156 estirpes recuperadas de amostras de carne foram identificadas como membros de 18 e de 13 espécies distintas, respectivamente. Acinetobacter calcoaceticus e Acinetobacter johnsonii foram as espécies mais comuns (ambas com frequência de 26,5%) recuperadas de frutas e de vegetais, enquanto Acinetobacter guillouiae (34,9%), A. johnsonii (15%) e A. bereziniae (12%) foram as espécies mais comuns recuperadas de carne. Acinetobacter spp. pertencentes ao grupo A. baumannii (11,0% de frutas e vegetais, 18,7% de carnes), frequentemente associado a infecções nosocomiais em todo o mundo, também foram recuperados. A maioria dessas estirpes era resistente a alguns dos antimicrobianos recomendados para tratar infecções por Acinetobacter, como piperacilina-tazobactam, ceftadidima, ciprofloxacina, bem como à colistina e polimixina B, os antibióticos de último recurso para tratar infecções causadas por Acinetobacter multirresistentes. No geral, 29,8% dos isolados de frutas e de alfaces e 51,2% dos isolados de carnes foram classificados como multirresistentes (MDR) e 4,4% e 9,6% como extensivamente resistentes aos medicamentos (XDR), respectivamente. A posição taxonómica de seis estirpes de Acinetobacter recuperadas de amostras de carne, foi investigada, usando uma análise polifásica, uma vez que as semelhanças entre as suas sequências parciais rpoB com outras espécies de Acinetobacter com nomes válidos foram inferiores a 95%. Confirmou-se que as estirpes pertenciam a duas novas espécies por análise de sequências multilocus, incluindo também os genes gyrB, recA e 16S rRNA, baixos valores (inferiores a 95%) de identidade média de nucleotídeos (ANI) na sequência completa do genoma (WGS) e baixa semelhança (inferior a 70 %) de hibridização digital DNA-DNA (dDDH) entre o WGS das estirpes tipo proposta para cada nova espécie e os representantes das espécies conhecidas de Acinetobacter. A coerência de cada nova linhagem-espécie foi apoiada por espectrometria de massa de ionização e dessorção a laser assistida por matriz, a diferenciação das espécies ao nível de proteínas, pelo perfil de ácido gordos membranares e pelas combinações únicas e diferenciadoras de propriedades metabólicas e fisiológicas partilhadas por cada nova espécie. Essas estirpes representam duas linhagens que são distintas uma da outra e de todas as espécies conhecidas, e os nomes Acinetobacter portensis sp. nov. (quatro estirpes: AC 877T = CCUG 68672T = CCM 8789T como estirpe tipo) e Acinetobacter guerrae sp. nov. (duas estirpes: AC 1271T = CCUG 68674T = CCM 8791T como estirpe tipo) foram propostos para essas novas espécies. Controlar a disseminação de A. baumannii é um desafio principalmente devido à sua elevada capacidade de adaptação a condições ambientais adversas. A capacidade de formação de biofilme em silicone e em inox, a resistência à dessecação em inox e a suscetibilidade a 11 produtos antimicrobianos comerciais foi comparada entre estirpes alimentares (10) e clínicas (10). As estirpes clínicas foram selecionadas entre 104 isolados recuperados de pacientes no Hospital de São Marcos (Braga) com base na sua presuntiva persistência e não persistência. Os clones predominantes de MDR A. baumannii isolados repetidamente em anos diferentes (2004 a 2007) ou em meses diferentes (isolados recuperados em 2014) foram definidos como persistentes e as estirpes recuperadas esporadicamente (com um padrão de PFGE observado apenas uma vez entre todos os isolados) foram definidas como não persistentes. Não foram identificadas diferenças significativas entre as estirpes clínicas e alimentares; todas as estirpes formaram biofilme em superfícies de silicone e inox, resisistiram à dessecação de 14 a 77 dias e revelaram¬se suscetíveis aos desinfetantes testados nas concentrações de utilização recomendadas. No entanto, a capacidade de formação de biofilme das estirpes persistentes foi significativamente maior do que a das estirpes não persistentes em ambas as superfícies. A resistência à dessecação de estirpes persistentes (tempo médio de sobrevivência: 65,8 dias) foi também significativamente maior do que a das estirpes não persistentes (tempo médio de sobrevivência: 35,8 dias). Estes fatores poderão contribuir para a sua manutenção no ambiente hospitalar. Foi também observada uma elevada variabilidade intra¬espécies na suscetibilidade aos desinfetantes mas não foi revelada correlação entre a eficiência dos desinfetantes e a origem dos isolados. Não foram também encontradas correlações entre a resistência a antibióticos e a produção de biofilme, a resistência à dessecação ou a susceptibilidade a desinfetantes. Os alimentos podem, então, ser um potencial veículo de disseminação, tanto na comunidade como em ambientes clínicos, de Acinetobacter resistente a diversos antibióticos, com capacidade para produzir biofilme e de sobreviver à dessecação, o que pode resultar em infeções nosocomiais e adquiridas na comunidade por indivíduos suscetíveis.
Acinetobacter spp. emergiu como um patógenico de grande relevância para a saúde pública devido ao aumento da resistência aos antibióticos e à sua associação com várias infeções nosocomiais. Este trabalho teve como objetivo obter uma visão sobre a ecologia alimentar e epidemiologia de Acinetobacter spp. e comparar estirpes alimentares e clínicas quanto à produção de biofilme, resistência à dessecação e suscetibilidade a desinfetantes. Como não existe um procedimento padrão para recuperar Acinetobacter spp. de alimentos, dois meios de enriquecimento seletivo foram avaliados para a recuperação de baixos níveis desses organismos. O enriquecimento em meio Dijkshoorn seguido de plaqueamento em meio CHROMagarTM Acinetobacter mostrou ser um método adequado. Usando este procedimento, Acinetobacter spp. foram isolados de 77,9% das amostras de frutas (35/50) e de vegetais (39/45) e de todas as carnes analisadas (50). Foi observada uma elevada diversidade genética entre os isolados, estabelecida por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e, com base na análise da sequência parcial de rpoB. 181 estirpes recuperadas de frutas e de vegetais e 156 estirpes recuperadas de amostras de carne foram identificadas como membros de 18 e de 13 espécies distintas, respectivamente. Acinetobacter calcoaceticus e Acinetobacter johnsonii foram as espécies mais comuns (ambas com frequência de 26,5%) recuperadas de frutas e de vegetais, enquanto Acinetobacter guillouiae (34,9%), A. johnsonii (15%) e A. bereziniae (12%) foram as espécies mais comuns recuperadas de carne. Acinetobacter spp. pertencentes ao grupo A. baumannii (11,0% de frutas e vegetais, 18,7% de carnes), frequentemente associado a infecções nosocomiais em todo o mundo, também foram recuperados. A maioria dessas estirpes era resistente a alguns dos antimicrobianos recomendados para tratar infecções por Acinetobacter, como piperacilina-tazobactam, ceftadidima, ciprofloxacina, bem como à colistina e polimixina B, os antibióticos de último recurso para tratar infecções causadas por Acinetobacter multirresistentes. No geral, 29,8% dos isolados de frutas e de alfaces e 51,2% dos isolados de carnes foram classificados como multirresistentes (MDR) e 4,4% e 9,6% como extensivamente resistentes aos medicamentos (XDR), respectivamente. A posição taxonómica de seis estirpes de Acinetobacter recuperadas de amostras de carne, foi investigada, usando uma análise polifásica, uma vez que as semelhanças entre as suas sequências parciais rpoB com outras espécies de Acinetobacter com nomes válidos foram inferiores a 95%. Confirmou-se que as estirpes pertenciam a duas novas espécies por análise de sequências multilocus, incluindo também os genes gyrB, recA e 16S rRNA, baixos valores (inferiores a 95%) de identidade média de nucleotídeos (ANI) na sequência completa do genoma (WGS) e baixa semelhança (inferior a 70 %) de hibridização digital DNA-DNA (dDDH) entre o WGS das estirpes tipo proposta para cada nova espécie e os representantes das espécies conhecidas de Acinetobacter. A coerência de cada nova linhagem-espécie foi apoiada por espectrometria de massa de ionização e dessorção a laser assistida por matriz, a diferenciação das espécies ao nível de proteínas, pelo perfil de ácido gordos membranares e pelas combinações únicas e diferenciadoras de propriedades metabólicas e fisiológicas partilhadas por cada nova espécie. Essas estirpes representam duas linhagens que são distintas uma da outra e de todas as espécies conhecidas, e os nomes Acinetobacter portensis sp. nov. (quatro estirpes: AC 877T = CCUG 68672T = CCM 8789T como estirpe tipo) e Acinetobacter guerrae sp. nov. (duas estirpes: AC 1271T = CCUG 68674T = CCM 8791T como estirpe tipo) foram propostos para essas novas espécies. Controlar a disseminação de A. baumannii é um desafio principalmente devido à sua elevada capacidade de adaptação a condições ambientais adversas. A capacidade de formação de biofilme em silicone e em inox, a resistência à dessecação em inox e a suscetibilidade a 11 produtos antimicrobianos comerciais foi comparada entre estirpes alimentares (10) e clínicas (10). As estirpes clínicas foram selecionadas entre 104 isolados recuperados de pacientes no Hospital de São Marcos (Braga) com base na sua presuntiva persistência e não persistência. Os clones predominantes de MDR A. baumannii isolados repetidamente em anos diferentes (2004 a 2007) ou em meses diferentes (isolados recuperados em 2014) foram definidos como persistentes e as estirpes recuperadas esporadicamente (com um padrão de PFGE observado apenas uma vez entre todos os isolados) foram definidas como não persistentes. Não foram identificadas diferenças significativas entre as estirpes clínicas e alimentares; todas as estirpes formaram biofilme em superfícies de silicone e inox, resisistiram à dessecação de 14 a 77 dias e revelaram¬se suscetíveis aos desinfetantes testados nas concentrações de utilização recomendadas. No entanto, a capacidade de formação de biofilme das estirpes persistentes foi significativamente maior do que a das estirpes não persistentes em ambas as superfícies. A resistência à dessecação de estirpes persistentes (tempo médio de sobrevivência: 65,8 dias) foi também significativamente maior do que a das estirpes não persistentes (tempo médio de sobrevivência: 35,8 dias). Estes fatores poderão contribuir para a sua manutenção no ambiente hospitalar. Foi também observada uma elevada variabilidade intra¬espécies na suscetibilidade aos desinfetantes mas não foi revelada correlação entre a eficiência dos desinfetantes e a origem dos isolados. Não foram também encontradas correlações entre a resistência a antibióticos e a produção de biofilme, a resistência à dessecação ou a susceptibilidade a desinfetantes. Os alimentos podem, então, ser um potencial veículo de disseminação, tanto na comunidade como em ambientes clínicos, de Acinetobacter resistente a diversos antibióticos, com capacidade para produzir biofilme e de sobreviver à dessecação, o que pode resultar em infeções nosocomiais e adquiridas na comunidade por indivíduos suscetíveis.
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Keywords
Acinetobacter spp. Occurrence in foods Antibiotic resistance Taxonomic status Ocorrência em alimentos Resistência a antibióticos Posição taxonómica