Avaliação microbiológica da superfície dos implantes ortopédicos metálicos usados para fixar fraturas ósseas / Microbiological analysis of the surface of metal orthopedic implants used to fix bone fractures

A maioria dos casos de fraturas ósseas é utilizada nas cirurgias, implantes ortopédicos de osteossíntese (placa-parafuso e parafusos) e a infecção associada ao implante está relacionada com crescimento de microrganismos em biofilme. O objetivo deste estudo foi identificar os microrganismos recuperados de implantes de osteossíntese usados para fixação de fratura óssea, avaliar a viabilidade celular, a capacidade de aderência dos estafilococos e, determinar o perfil de sensibilidade/resistência aos antimicrobianos. Após a remoção cirúrgica, os conjuntos metálicos de aço inoxidável austenítico ASTM F138/F139 ou ISO NBR 5832-1/9 foram enviados ao Laboratório de Microbiologia Clínica, lavados em solução tampão e submetidos ao banho ultrassônico em 40±2 kHz por 5 minutos. O fluido sonicado foi semeado em meios de cultura e a viabilidade celular foi avaliada por meio de marcador fluorescente. A produção de polissacarídeo extracelular por Staphylococcus spp. foi averiguada por meio do teste de aderência em placa de poliestireno. O perfil de sensibilidade/resistência foi determinado por meio de técnica do disco difusão. As bactérias mais isoladas incluíram Staphylococcus coagulase-negativa resistente à eritromicina, oxacilina e clindamicina. Em menor freqüência, Pseudomonas aeruginosa resistente à sulfametoxazol/trimetoprim e ampicilina; Acinetobacter baumannii resistente à ceftazidima; Enterobacter cloacae resistente à cefalotina, cefoxitina, cefazolina, levofloxacina, ciprofloxacina; Bacillus spp. e Candida tropicalis. A observação ao microscópio de fluorescência demonstrou agrupamentos celulares vivos envoltos em substância transparente. O teste de aderência dos Staphylococcus coagulase-negativa à placa de poliestireno mostrou que estes microrganismos são produtores de polissacarídeo extracelular. Em conclusão, os conjuntos metálicos foram colonizados por bactérias relacionadas à infecção de implantes ortopédicos, os quais apresentaram resistência múltipla aos antimicrobianos.

In the majority of cases of bone fracture requiring surgery, orthopedic implants (screw-plate and screw) are used for osteosynthesis and the infections associated with such implants are due to the growth of microorganisms in biofilms. The objective of this study was to identify microorganisms recovered from osteosynthesis implants used to fix bone fractures, to assess the viability of the cells and the ability of staphylococci to adhere to a substrate and to determine their sensitivity/resistance to antimicrobials. After surgical removal, the metal parts of austenitic stainless steel (ASTM F138/F139 or ISO NBR 5832-1/9) were transported to the Laboratory of Clinical Microbiology, washed in buffer and subjected to ultrasonic bath at 40±2 kHz for 5 minutes. The sonicated fluid was used to seed solid culture media and cell viability was assessed under the microscope by with the aid of a fluorescent marker. The production of extracellular polysaccharide by Staphylococcus spp. was investigated by means of adhesion to a polystyrene plate. The profile of susceptibility to antimicrobials was determined by the disk diffusion assay. The most frequently isolated bacteria included coagulase-negative Staphylococcus resistant to erythromycin, clindamycin and oxacillin. Less frequent were Pseudomonas aeruginosa resistant to trimethoprim/sulfamethoxazole and ampicillin, Acinetobacter baumannii resistant to ceftazidime, Enterobacter cloacae resistant to cephalothin, cefoxitin, cefazolin, levofloxacin and ciprofloxacin, Bacillus spp. and Candida tropicalis. The observation of slides by fluorescence microscope showed clusters of living cells embedded in a transparent matrix. The test for adherence of coagulase-negative Staphylococcus to a polystyrene plate showed that these microorganisms produce extracellular polysaccharide. In conclusion, the metal parts were colonized by bacteria related to orthopedic implant infection, which were resistant to multiple antibiotics.

Formação de biofilme cristalinode Proteus mirabilis em cateterurológico / Formation of crystalline biofilm of Proteus mirabilis in urological catheter

O cateter uretral de longa permanência tem papel de destaque para pacientes com retenção urinária, com obstrução debexiga, com danos neurológicos e outras doenças. A urina contém sais minerais, que em pH alcalino se precipitam,cristalizam-se e bloqueiam o cateter urológico. A cristalização dos componentes iônicos da urina ocorre em presença de urease, enzima produzida por Proteus mirabilis. Esta bactéria tem a capacidade de aderir a superfícies inanimadas e formar biofilme. O objetivo deste estudo foi observar a formação de biofilme cristalino na superfície luminal de cateter urológicode látex siliconizado, por meio de microscópio eletrônico de varredura, após a canalização de urina artificial infectada com Proteus mirabilis. O experimento foi realizado in vitro,em sistema de fluxo dinâmico. A urina artificial, composta de sais de cálcio, magnésio, fosfatos, uréia e albumina deovo, foi infectada com Proteus mirabilis ATCC 25933. O fluxo da urina canalizada foi interrompido após a cristalização dos componentes iônicos. A cristalização foi observada após a alcalinização da urina. A microscopia eletrônica de varredura demonstrou a presença de cristais e morfologiastípicas de bacilos embutidos em massa amorfa. O presente estudo mostrou que a incrustação pode limitar o uso decateter urológico de longa permanência.

The indwelling urethral catheter has an important role for patients with urinary retention, bladder obstruction, neurological damage and other diseases. Urine contains minerals which precipitate in alkaline pH, crystallize and block the urological catheter. Thecrystallization of the ionic components of urine occurs in the presence of urease, an enzyme produced by Proteus mirabilis. This bacterium adheres to inanimate surfaces and forms biofilms. The aim of this study was to investigate the formation of crystalline biofilm on the luminal surface of siliconized latex catheters by means of scanning electron microscope, after channeling artificialurine infected with Proteus mirabilis. The experiment was performed in vitro using a dynamic flow system. The artificial urine compounds were salts of calcium, magnesium, phosphates, urea and egg albumin, and it was infected with Proteus mirabilis ATCC 25933. The urine flow was stopped after crystallization of the ionic components. Crystallization was observed afteralkalinization of urine. Scanning electron microscopy showed the presence of crystals and morphologies typical of bacilli embedded in an amorphous mass on the internal lumen of the catheter. Thepresent study showed that catheter encrustation may limit the use of long-term indwelling catheter.