Biofilm formation by Vibrio parahaemolyticus on different surfaces and its resistance to sodium hypochlorite / Formação de biofilme por Vibrio parahaemolyticus em diferentes superficies e resistência ao hipoclorito de sódio

ABSTRACT: Vibrio parahaemolyticus is an important pathogen for both fish industry and consumers. It forms biofilm which makes it difficult to eliminate this microorganism using sanitizers. This study aimed to assess biofilm formation on different surfaces and effect of biofilm on resistance to sanitizers. Eight isolates of biofilm-forming V. parahaemolyticus were tested for the ability to form biofilms on a number of surfaces including high density polyethylene, stainless steel, glass, exoskeleton of Farfantepenaeus paulensis (Pink Shrimp), and operculum of Micropogonias furnieri (Whitemouth Croaker). Efficiency of sanitizer sodium hypochlorite against the bacteria was evaluated in the biofilms formed on the surface of the materials used; out the eight strains analyzed four formed biofilm on different surfaces. The present study shows that there are variations between surfaces in terms of biofilm formation, with more than one bacterial strain being able to form biofilm on the surface of the operculum of M. furnieri and on high density polyethylene as well. One isolate formed biofilm on glass, and one isolate formed biofilm on stainless steel. Sanitizers reduced biofilm formation on all surfaces. Based on our findings, we concluded that V. parahaemolyticus isolates have different ability to form biofilm on different surfaces. No isolates formed biofilm on shrimp shells. Results of this study also showed that sodium hypochlorite eat a concentration of 20 parts per million (20ppm) of Cl2, albeit not able to eliminate bacteria reported in biofilms, is still capable of reducing bacterial populations.

RESUMO: Vibrio parahaemolyticus é uma bactéria patogênica importante tanto para a indústria como para os consumidores de pescados, uma vez que pode formar biofilme, dificultando a sua eliminação por sanitizantes. Este estudo teve como objetivo verificar a formação de biofilme em diferentes superfícies e o efeito do biofilme sobre a resistência a sanitizante. Oito isolados de V. parahaemolyticus formadores de biofilme foram testados quanto à capacidade de formar biofilme em superfícies de polietileno de alta densidade, aço inoxidável, vidro, exoesqueleto de Farfantepenaeus paulensis (Camarão-rosa) e opérculo de Micropogonias furnieri (Corvina). A eficiência do sanitizante hipoclorito de sódio foi avaliada frente às bactérias nos biofilmes formados sobre a superfície dos materiais utilizados. Das oito cepas analisadas, quatro foram consideradas formadoras de biofilme em diferentes superfícies. Os resultados mostraram variação entre as superfícies, sendo que mais de uma cepa formou biofilme na superfície do opérculo de M. furnieri e do polietileno de alta densidade. Um isolado formou biofilme em vidro e um em aço inoxidável. Nenhum isolado formou biofilme na carapaça de camarão. O sanitizante reduziu a formação do biofilme em todas as superfícies. Conclui-se que os isolados de V. parahaemolyticus apresentam distinta capacidade de formar biofilme em diferentes superfícies e que o hipoclorito de sódio na concentração de 20 partes por milhão (20ppm) de Cl2, embora não elimine as bactérias que se encontram em biofilme, reduz a sua população.

Formação de biofilme por Vibrio parahaemolyticus isolados de pescados / Biofilm formation by Vibrio parahaemolyticus isolated from fish

O pescado é um alimento altamente perecível, possui pH próximo a neutralidade, elevada atividade de água e alto teor de nutrientes facilmente utilizáveis por micro-organismos. Vibrio parahaemolyticus pode ser encontrado em ambientes com salinidade entre 3% e 8% e tem pH ideal para multiplicação entre 7,8 e 8,6. É um patógeno que pode causar gastrenterite aguda pelo consumo de frutos do mar contaminados, crus ou mal cozidos. Mesmo os processos de tratamento de água como cloração, adição de antibióticos e filtros apresentam dificuldade em reduzir a contaminação por Vibrio, sendo suposto que este gênero bacteriano pode formar biofilmes em diferentes superfícies. O objetivo do trabalho foi verificar a capacidade de V. parahaemolyticus isolados de pescados formarem biofilme após estresse subletal. No decorrer de um ano, foram realizadas 12 coletas mensais de amostras de peixes capturados no estuário da Lagoa dos Patos, as quais foram analisadas quanto à presença de V. parahaemolyticus. Concomitantemente, foram coletadas assepticamente amostras de água do estuário para análise de sanilidade e pH. Os isolados de Vibrio foram analisados pela reação em cadeia da polimerase (PCR) para identificação da espécie pela presença dos genes toxR. Além dos isolados obtidos no presente trabalho, também foram estudadas 15 outras cepas de V. parahaemolyticus previamente isoladas em outros trabalhos. As cepas foram avaliadas quanto à capacidade de produção de biofilme em placas de microtitulação. A capacidade de produção de biofilme após as cepas serem submetidas a diferentes tipos de estresse subletal (42ºC, 20ºC, 4ºC e pH ácido) também foi testada. Dentre os 120 peixes analisados, foram isolados V. parahaemolyticus de quatro (3,33%) pescados, sendo Mugil platanus a única espécie de peixe na qual o micro-organismo foi encontrado. Das 19 cepas analisadas, 89,5% foram capazes de formar biofilme, o que parece indicar que essa capacidade tem um papel importante na sobrevivência do micro-organismo nos pescados. Dessas, 25% das cepas aumentaram a capacidade de formar biofilme. Com base nos resultados, conclui-se que peixes da espécie M. platanus do estuário da Lagoa dos Patos são hospedeiros de V. parahaemolyticus e que a quase totalidade das cepas são formadoras de biofilme. A exposição a condições subletais de estresse tem efeito distinto sobre as diferentes cepas, induzindo aumento na capacidade de formar biofilme em algumas. Este foi o primeiro estudo realizado com V. parahaemolyticus, para avaliar o efeito de fatores de estresse sobre a formação de biofilme.(AU)

Fish is a highly perishable food, has a neutral pH, high water activity and high content nutrient, which makes it favorable to the microorganisms multiplication. Vibrio parahaemolyticus may be found in environments with a salinity of 3% and 8% and has optimal pH for multiplication between 7.8 and 8.6. This pathogen can cause acute gastroenteritis by consumption of contaminated raw or undercooked seafood. There is difficulty in reducing Vibrio contamination during fish processing, being supposed that this bacterial genus can form biofilm on different surfaces. The aim of this study was to verify the ability of V. parahaemlyticus isolated from fish from biofilm after sublethal stress. In the course of one year, 12 monthly samples of fish caught in the Lagoa dos Patos Estuary were analyzed for the presence of V. parahaemolyticus. Concurrently, water samples from estuary were collected aseptically for salinity analysis and pH. Vibrio isolates were analyzed by polymerase chain reaction (PCR) to identification of the species by presence of the toxR gene. In addition to the isolates obtained in this study were also studied 15 other strains of V. parahaemolyticus previously isolated in other works. The strains were evaluated for biofilm production capacity in microtiter plates. The biofilm production capacity after the strains had being subjected to different types of sublethal stress (42oC, 20°C, 4°C and acid pH) was also tested. Among the 120 analyzed fish, V. parahaemolyticus were isolated from four (3.33%) fishes, and Mugil platanus was the only species in which the microorganism was found. Among the 19 strains analyzed, 89.5% were able to form biofilm, which seems to indicate that this ability has an important role in the microorganism survival in the fish. Among these strains, 25% increased the ability to form biofilm after sublethal exposure. Based on the results, we concluded that fish of the species M. platanus of the Lagoa dos Patos Estuary are hosts of V. parahaemolyticus and that almost all of these strains are forming biofilm. Exposure to sublethal stress conditions has distinct effect on different strains, inducing an increase in the ability to form biofilm in some. This was the first study about the effects of stress on the V. parahaemolyticus biofilms formation.(AU)

Chromobacterium violaceum (Schröter 1872) isolated from the aquatic environment associated with the fish culture of Jaú, Zungaro jahu (Ihering, 1898) (Siluriformes, Pimelodidae) / Chromobacterium violaceum (Schröter 1872) isolado de ambiente aquático associado à piscicultura de Jaú, Zungaro jahu (Ihering, 1898) (Siluriformes, Pimelodidae) piscicultura

The jau, Zungaro jahu (Ihering, 1898) is an endangered species, rheophilic, reaching 1.5 m and more than 100 kg. During a work of microbiological monitoring of water quality, in the cultivation of Zungaro jahu, microorganisms that were isolated, were previously reported in other studies, as family members Enterobacteriaceae, Staphylococcus and non-fermenting bacilli. However, it was also isolated Chromobacterium violaceum, which despite being a bacterium found in such an environment, it was reported linked to the cultivation of fish. This paper describes the Chromobacterium violaceum founded in a psiculture, which has implications for national fish farming.

O jaú, Zungaro jahu (Ihering, 1898), é uma espécie em extinção, reofílica, atingindo 1,5 m e mais que 100 kg. Durante um trabalho de monitoramento microbiológico da qualidade da água, no cultivo da espécie em foco, foram isolados microrganismos previamente descritos em outros estudos, como membros da família Enterobacteriaceae, Staphylococcus e bacilos não fermentadores. Além desses microrganismos, foi isolada também a espécie Chromobacterium violaceum, que apesar de ser uma bactéria encontrada neste tipo de ambiente, não foi relatada associada ao cultivo de peixes. Este trabalho relata este importante achado, que pode trazer implicações à piscicultura nacional.

Variação espacial e sazonal de microrganismos associados ao cultivo do Zungaro jahu (Ihering, 1898), na Estação Ambiental de Volta Grande no Estado de Minas Gerais / Spatial and seazonal variations of microorganisms associated with cultivation Zungaro jahu (Ihering,1898), at Estação Ambiental de Volta Grande in the State of Minas Gerais

Objetivo - Identificar a variação espacial e a sazonal de microrganismos associados ao cultivo semi-intensivo do Zungaro jahu. Métodos - As amostras de água foram coletadas ao longo de um eixo longitudinal em uma piscicultura, no município de Conceição das Alagoas/MG e semeadas em diferentes meios de cultura. Os microrganismos foram isolados e identificados. Resultados - Foram identificados10 gêneros de bactérias. Para os cinco pontos de coleta analisados, obteve-se uma diversidade de 11 espécies de bactérias Gram-negativas e 3 espécies de bactérias Gram-positivas. Conclusão - A análise de variação sazonal apontou para uma redução das categorias taxonômicas em julho, o que pode estar relacionado às baixas temperaturas observadas neste período. A análise da variação espacial mostrou que o tanque que recebe a água de toda a piscicultura apresenta maior diversidade microbiana provavelmente decorrente da adição de matéria orgânica utilizada como insumo.

Objective - To identify the spatial and seasonal variation of microorganisms associated with Zungaro jahu cultivation semi-intensive. Methods - Water samples were collected along a longitudinal axis in a fish farming Conceição das Alagoas county, Minas Gerais-Brazil, and seeded in different culture medium. Results - Ten bacteria genus were isolated and identified 11 of microorganisms and 3 species of Gram-negative and Gram-positive bacteria, respectively was obtained in the five collected points analyzed. The seasonal variation analysis indicated a reduction of taxonomic categories in July, must be directly associated with the low temperatures. Conclusion - The analysis showed that space variation of the tank which receives water from the whole farm-fish has a higher microbial diversity; probably due to the addition of organic matter used in fish feed.

Risk factors for vancomycin-resistant enterococci colonisation in critically ill patients

Vancomycin-resistant enterococci (VRE) are important hospital pathogens and have become increasingly common in patients admitted to the intensive care unit (ICU). To determine the incidence and the risk factors associated with VRE colonisation among ICU patients, active surveillance cultures for VRE faecal carriages were carried out in patients admitted to the ICU of the University Hospital of Uberlândia, Minas Gerais, Brazil. Risk factors were assessed using a case-control study. Seventy-seven patients (23.1 percent) were found to be colonised with vanC VRE and only one patient (0.3 percent) was colonised with vanA VRE. Independent risk factors for VRE colonisation included nephropathy [odds ratio (OR) = 13.6, p < 0.001], prior antibiotic use (OR = 5.5, p < 0.03) and carbapenem use (OR = 17.3, p < 0.001). Our results showed a higher frequency (23.1 percent) of Enterococcus gallinarum and Enterococcus casseliflavus, species that are intrinsically resistant to low levels of vancomycin (vanC), without an associated infection, associated with prior antibiotic use, carbapenem use and nephropathy as comorbidity. This study is the first to demonstrate the risk factors associated with vanC VRE colonisation in ICU hospitalised patients. Although vanA and vanB enterococci are of great importance, the epidemiology of vanC VRE needs to be better understood. Even though the clinical relevance of vanC VRE is uncertain, these species are opportunistic pathogens and vanC VRE-colonised patients are a potential epidemiologic reservoir of resistance genes.

Trends in antimicrobial resistance among clinical isolates of enterococci in a Brazilian tertiary hospital: a 4-year study / Evolução da resistência aos antimicrobianos entre isolados clínicos de enterococos em um hospital terciário brasileiro: um estudo de 4 anos

INTRODUCTION: In the past two decades members of the genus Enterococcus have emerged as important nosocomial pathogens worldwide. This study prospectively analyzed the distribution of species and trends in antimicrobial resistance among clinical isolates of enterococci in a Brazilian tertiary hospital from 2006-2009. METHODS: Enterococcal species were identified by conventional biochemical tests. The antimicrobial susceptibility profile was performed by disk diffusion in accordance with the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). A screening test for vancomycin was also performed. Minimal inhibitory concentration (MIC) for vancomycin was determined using the broth dilution method. Molecular assays were used to confirm speciation and genotype of vancomycin-resistant enterococci (VRE). RESULTS: A total of 324 non-repetitive enterococcal isolates were recovered, of which 87 percent were E. faecalis and 10.8 percent E. faecium. The incidence of E. faecium per 1,000 admissions increased significantly (p < 0.001) from 0.3 in 2006 to 2.3 in 2009. The VRE rate also increased over time from 2.5 percent to 15.5 percent (p < 0.001). All VRE expressed high-level resistance to vancomycin (MIC >256µg/ mL) and harbored vanA genes. The majority (89.5 percent) of VRE belonged to E. faecium species, which were characteristically resistant to ampicillin and quinolones. Overall, ampicillin resistance rate increased significantly from 2.5 percent to 21.4 percent from 2006-2009. Resistance rates for gentamicin, chloramphenicol, tetracycline, and erythromycin significantly decreased over time, although they remained high. Quinolones resistance rates were high and did not change significantly over time. CONCLUSIONS: The data obtained show a significant increasing trend in the incidence of E. faecium resistant to ampicillin and vancomycin.

INTRODUÇÃO: Nas últimas duas décadas, os enterococos emergiram como importantes patógenos nosocomiais no mundo inteiro. Neste estudo, foi analisada a distribuição das espécies e a evolução da resistência aos antimicrobianos entre isolados clínicos de enterococos obtidos em um hospital terciário, no período de 2006 a 2009. MÉTODOS: As espécies foram identificadas por testes bioquímicos convencionais e o perfil de sensibilidade foi determinado pelo método de disco difusão. A sensibilidade à vancomicina foi também determinada pela triagem em agar e pela concentração inibitória mínima (CIM). Testes moleculares foram utilizados para confirmar as espécies e determinar os genótipos dos enterococos resistentes à vancomicina (VRE). RESULTADOS: Foram analisadas 324 amostras de enterococos, sendo 87 por cento E. faecalis e 10,8 por cento E. faecium. A incidência de E. faecium por 1.000 pacientes internados aumentou significativamente (p < 0,001) de 0,3 em 2006 para 2,3 em 2009. A taxa de VRE também aumentou significativamente de 2,5 por cento para 15,5 por cento (p < 0,001). Todos os VRE apresentaram genótipo VanA e CIM >256µg/mL para vancomicina. A maioria (89,5 por cento) dos VRE pertencia à espécie E. faecium e foram resistentes à ampicilina e quinolonas. Foi observado um aumento significativo na taxa de resistência à ampicilina, de 2,5 por cento (2006) para 21,4 por cento (2009). As taxas de resistência para gentamicina, cloranfenicol, tetraciclina e eritromicina diminuíram significativamente no período do estudo. Para as quinolonas, as taxas de resistência foram elevadas não alteraram significativamente, no período do estudo. CONCLUSÕES: Os resultados do presente estudo mostram um aumento significativo na incidência de E. faecium resistentes à ampicilina e vancomicina.

First report of vancomycin-resistant Enterococcus faecalis in Uberaba, Minas Gerais state

In this study we report the first isolation of VanA-type vancomycin-resistant Enterococcus faecalis strains from two different patients hospitalized in the same intensive care unit at the hospital of Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba, Minas Gerais, Brazil.