Molecular Characterisation of Biofilm-Forming, Multidrug-Resistant Bacteria from Water Distribution Systems, Choba, Rivers State, Nigeria

Resumo Técnico: Caracterização Molecular de Bactérias Formadoras de Biofilme e Multirresistentes em Sistemas de Distribuição de Água, Choba, Estado de Rivers, Nigéria

Problema
O acesso à água potável é um direito humano fundamental e uma meta do 6º Objetivo de Desenvolvimento Sustentável. No entanto, os sistemas de distribuição de água são reconhecidos como ambientes onde bactérias patogênicas podem persistir, frequentemente formando biofilmes que as protegem de desinfetantes e antibióticos. Embora estudos anteriores tenham identificado espécies patogênicas na água potável, existe uma lacuna na pesquisa que avalia os determinantes de virulência específicos e os perfis de resistência a drogas desses isolados. Este estudo aborda a necessidade de caracterizar bactérias formadoras de biofilme e multirresistentes (MDR) isoladas de sistemas municipais de distribuição de água em Choba, Estado de Rivers, Nigéria, para diferenciar entre cepas patogênicas e não patogênicas e avaliar os riscos à saúde pública.

Metodologia
O estudo empregou uma combinação de técnicas microbiológicas, fenotípicas e moleculares padrão:

• Coleta de Amostras: Doze amostras de água de torneira ambiental foram coletadas assepticamente no campus de Abuja da Universidade de Port Harcourt.
• Isolamento e Identificação: Vinte e oito isolados bacterianos foram recuperados e confirmados via ensaios bioquímicos (incluindo testes de motilidade, fermentação de açúcares, oxidase, catalase, urease e indol).
• Teste de Suscetibilidade Antimicrobiana: O método de difusão em disco de Kirby-Bauer foi utilizado em ágar Mueller Hinton para determinar os perfis de resistência contra vários antibióticos.
• Avaliação de Biofilme: Dois métodos fenotípicos foram utilizados:
  1. Ágar Congo Red (CRA): Para observar a pigmentação preta indicativa de produção de biofilme.
  2. Método do Tubo: Para visualizar a formação de anéis e quantificar o biofilme via coloração com cristal violeta.
• Triagem Molecular: O DNA genômico foi extraído utilizando o método de fervura. A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) foi realizada para detectar quatro genes específicos associados à virulência: fimH (fimbrias tipo 1), papC (fimbrias P), afaCc (adesinas afimbriais) e rmpA (regulador associado à cápsula).
• Análise Estatística: Os dados foram analisados utilizando o Microsoft Excel 2010.

Principais Resultados

• Identificação Bacteriana: Os 28 isolados compreenderam várias espécies, sendo Escherichia coli e Streptococcus sp. as mais prevalentes (21,4% cada). Chromobacterium violaceum representou 3,6% (1 isolado).
• Resistência Antibiótica:
  • Isolados Gram-negativos mostraram alta resistência (>80%) a três antibióticos específicos, mas foram totalmente sensíveis a três quinolonas (ofloxacino, ácido nalidíxico, levofloxacino).
  • Isolados Gram-positivos exibiram taxas de resistência mais baixas (<15% para 50% dos antibióticos testados).
  • No geral, 84,6% dos isolados Gram-negativos foram classificados como MDR, em comparação com 33,3% dos Gram-positivos.
• Formação de Biofilme: Apenas um isolado, identificado como Chromobacterium violaceum (designado PC19), demonstrou capacidade de formação de biofilme. Isso foi confirmado pela pigmentação preta no CRA e por um anel roxo visível no ensaio do tubo.
• Achados Moleculares:
  • PC19 (C. violaceum): Apesar da baixa resistência fenotípica a antibióticos (resistente apenas à cefuroxima), este isolado formador de biofilme testou positivo para o gene papC. Os genes afaCc, fimH e rmpA não foram detectados.
  • PC12 (Klebsiella pneumoniae): Selecionado por seu status MDR e ausência de formação de biofilme, este isolado testou positivo para fimH e papC, mas negativo para afaCc e rmpã.
  • Notavelmente, o estudo detectou a presença de genes de virulência em isolados que não necessariamente exibiam fenótipos de multirresistência elevada.

Principais Contribuições

• Isolamento Inédito: Este estudo relata o isolamento bem-sucedido e a identificação molecular de Chromobacterium violaceum de um sistema municipal de distribuição de água na Nigéria, um achado não documentado anteriormente neste contexto específico.
• Correlação Fenótipo-Genótipo: A pesquisa destaca uma interação complexa entre a resistência antimicrobiana e a virulência. Demonstra que um isolado pode possuir genes associados à virulência (especificamente papC em C. violaceum) e capacidades de formação de biofilme mesmo quando não é extensivamente multirresistente.
• Aplicação Metodológica: O estudo valida o uso do Ágar Congo Red e dos métodos de tubo juntamente com a triagem por PCR de genes de virulência como ferramentas eficazes para avaliar o potencial patogênico de bactérias de origem hídrica.

Significância e Alegações
Os autores concluem que a presença de Chromobacterium violaceum com potencial de formação de biofilme em uma rede de água potável implica um aumento no risco de persistência microbiana e redução da suscetibilidade aos processos de desinfecção. O estudo enfatiza que a suscetibilidade antimicrobiana não equivale necessariamente a um baixo potencial patogênico; mesmo isolados suscetíveis podem abrigar determinantes de virulência que permitem a adesão aos tubos e a formação de biofilmes.

O artigo afirma que esses achados reforçam a necessidade de uma vigilância microbiológica contínua que integre métodos fenotípicos e moleculares. Essa abordagem é considerada essencial para a gestão eficaz da qualidade da água e para a proteção da saúde pública, particularmente para distinguir entre bactérias ambientais inofensivas e aquelas com capacidades patogênicas latentes.