Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10923/7599
Type: masterThesis
Title: Caracterização de biofilmes polimicrobianos de Candida parapsilosis com Staphylococcus aureus ou Acinetobacter sp. e avaliação de sua sensibilidade a sanitizantes e a antimicrobianos
Author(s): Mattiello, Shaiana Paula
Advisor: Oliveira, Silvia Dias de
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Graduate Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Issue Date: 2015
Keywords: BIOLOGIA MOLECULAR
BIOLOGIA CELULAR
BACTÉRIAS
AGENTES ANTIBACTERIANOS
PREPARAÇÕES FARMACÊUTICAS
ENZIMAS - FARMACOLOGIA
BIOFILMES
Abstract: The species of the “C. parapsilosis complex” are common etiological agents of nosocomial candidemia, and C. parapsilosis sensu stricto is one of non-albicans Candida species with the highest incidences in clinical infections, primarily related to implanted medical devices. In this study, we identified 29 isolates comprising the “C. parapsilosis complex” to species level, all previously obtained from the hospital environment and medical tools. The isolates were also characterized for in vitro activity of aspartyl proteinase and phospholipase, as well as for their ability to form biofilms. The isolates identified as C. parapsilosis sensu stricto were also evaluated for their capability to interact with Staphylococcus aureus and Acinetobacter sp. in two-species polymicrobial biofilms. These biofilms were then analyzed for their tolerance to treatments with increasing concentrations of antimicrobials drugs and sanitizers. The results indicated that 75. 9% of the isolates were identified as C. parapsilosis sensu stricto, 24. 1% as Candida metapsilosis and none as Candida orthopsilosis. Regarding C. parapsilosis sensu stricto, all isolates were very strong producers of aspartyl proteinase, and 13. 6% of phospholipase. Regarding C. metapsilosis, 71. 4% and 14. 3% of the isolates showed very strong aspartyl proteinase and phospholipase activity, respectively. Moreover, all isolates were able to form biofilm on polystyrene surface. Among the C. parapsilosis sensu stricto isolates, 9. 1%, 45. 4% and 45. 4% were strong, moderate and weak biofilm producers, respectively. Regarding C. metapsilosis, 71. 4% were moderate and 28. 6% were weak biofilm producers. We also demonstrated that C. parapsilosis sensu stricto was capable of associating synergistically with both bacteria tested, since in polymicrobial biofilms a significantly higher number of bacterial cells adhered, compared to their own monomicrobial condition. However, bacterial cells did not interfere on the efficiency of yeast biofilm formation. When testing sanitizers, we showed that 70% ethyl alcohol and 1% sodium hypochlorite were effective to significantly decrease the number of viable cells, although they have not been able to eliminate the microbial populations of the biofilms. Our data also showed that the cells from all monomicrobial biofilms exhibited elevated tolerance to their respective antimicrobial drugs, at higher doses than their pre-determined minimal inhibitory concentration values. Nevertheless, biofilms of 6, 12 and 24 h of C. parapsilosis sensu stricto presented some decrease in cell viability to the treatment with ketoconazole, whereas 48 h biofilms were resistant to this antifungal. In polymicrobial biofilms, the bacterial cells did not affect the tolerance of yeast isolates to this antimicrobial. Conversely, S. aureus and Acinetobacter sp. cells were even more tolerant to the treatment with vancomycin and polymyxin B, respectively, when they were in polymicrobial biofilms, which was significantly different from their respective monomicrobial condition. The results from this work revealed the ability of “C. parapsilosis complex” isolates from nosocomial environment to express important virulence factors, as well as to interact synergistically with bacterial species of clinical importance. This data is clinically relevant, since such phenotypic features may represent an important risk in terms of nosocomial infection to hospitalized patients.
As espécies do “complexo Candida parapsilosis” mostram-se como frequentes agentes etiológicos de candidemias nosocomiais, sendo a C. parapsilosis sensu stricto uma das espécies não-albicans de Candida de maior incidência em infecções clínicas, estando relacionada principalmente com dispositivos médicos implantados. Neste estudo, identificamos, em nível de espécie, 29 isolados pertencentes ao “complexo Candida parapsilosis”, todos previamente obtidos a partir do ambiente hospitalar e de dispositivos médicos. Os isolados também foram caracterizados quanto à atividade in vitro de aspartil proteinase e fosfolipase, e quanto à habilidade de formar biofilmes. Os isolados identificados como C. parapsilosis sensu stricto foram avaliados quanto à capacidade de interagir com Staphylococcus aureus e Acinetobacter sp. no desenvolvimento de biofilmes polimicrobianos de duas espécies. Estes biofilmes foram então analisados quanto à sua capacidade de tolerar o tratamento com concentrações crescentes de fármacos antimicrobianos e sanitizantes. Como resultados, 75,9% dos isolados foram identificados como C. parapsilosis sensu stricto, 24,1% como Candida metapsilosis e nenhum como Candida orthopsilosis. Em relação à C. parapsilosis sensu stricto, todos os isolados mostraram-se como produtores muito fortes de aspartil proteinase e 13,6% de fosfolipase. Em relação à C. metapsilosis, 71,4% e 14,3% dos isolados apresentaram atividade muito forte de aspartil proteinase e fosfolipase, respectivamente. Além disso, todos os isolados foram capazes de formar biofilme em superfície de poliestireno. Dentre os isolados de C. parapsilosis sensu stricto, 9,1%, 45,4% e 45,4% mostraram-se como produtores fortes, moderados e fracos de biofilme, respectivamente. Em relação aos de C. metapsilosis, 71,4% foram moderados e 28,6% foram fracos formadores de biofilme. Demonstramos também que a C. parapsilosis sensu stricto foi capaz de se associar de forma sinérgica com ambas as bactérias testadas, pois nos biofilmes polimicrobianos um número significativamente maior de células bacterianas se aderiram em comparação à sua condição monomicrobiana. Entretanto, as bactérias não interferiram na eficiência de formação de biofilmes da levedura. O tratamento com sanitizantes mostrou que o álcool etílico a 70% e o hipoclorito de sódio a 1% foram eficazes em diminuir significativamente o número de células viáveis, mas não foram capazes, mesmo assim, de eliminar as populações microbianas dos biofilmes. Além disso, nossos dados mostraram que as células integrantes de todos os biofilmes monomicrobianos avaliados apresentaram elevada tolerância aos seus respectivos antimicrobianos, em doses superiores aos seus valores de concentração inibitória mínima, previamente determinados. Mesmo assim, os biofilmes de C. parapsilosis sensu stricto de 6, 12 e 24 h mostraram alguma perda de viabilidade celular ao tratamento com cetoconazol, enquanto biofilmes de 48 h se mostraram resistentes a este antifúngico. Nos biofilmes polimicrobianos, a presença das células bacterianas não influenciou a tolerância das leveduras ao antimicrobiano. Por outro lado, as células de S. aureus e Acinetobacter sp. foram ainda mais tolerantes ao tratamento com vancomicina e polimixina B, respectivamente, quando em biofilmes polimicrobianos, de forma significativa em comparação às suas respectivas condições monomicrobianas. Os resultados deste trabalho revelaram a capacidade de isolados do “complexo C. parapsilosis” do ambiente nosocomial de expressar importantes fatores de virulência, bem como de interagir sinergicamente com bactérias de importância clínica. Em conjunto, estas informações mostram-se de grande relevância clínica, em função de tais características fenotípicas representarem um importante risco em termos de infecção hospitalar a pacientes internados.
URI: http://hdl.handle.net/10923/7599
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