Comparison of methods for the detection of biofilm formation by Staphylococcus aureus isolated from bovine subclinical mastitis

Biofilm formation is considered to be a selective advantage for Staphylococcus aureus mastitis isolates by facilitating bacterial persistence in the udder. It requires attachment to mammary epithelium, proliferation and accumulation of cells in multilayers. The objective of this study was to determine the sensitivity and specificity of three techniques for the detection of S. aureus biofilm-positive strains. Two phenotypic tests, including growth on microtitre plates and Congo red agar, were compared with a PCR technique using 94 S. aureus strains obtained from cows with subclinical mastitis from two farms in the state of São Paulo. These strains were characterised by in vitro slime production on Congo red agar, biofilm formation on microtitre plates and the presence of the icaA and icaD genes. The results revealed that 85% of the isolates tested produced slime on the Congo red agar, 98.9% of the isolates produced biofilms in vitro by adhering to sterile 96-well "U" bottom polystyrene tissue culture plates, and 95.7% of the isolates carried the icaA and icaD genes. The results of the phenotypic tests for biofilm formation were compared with those of the molecular analysis, and the sensitivity and specificity of the Congo red agar test were 88.9% and 100%, respectively, while those of the microtitre plate test were 100% and 25%, respectively. When the phenotypic methods for the detection of biofilm producers, namely growth on microtitre plates and Congo red agar, were compared, the sensitivity and specificity were 86% and 100%, respectively. Therefore, growth on Congo red agar and the microtitre plate test are methods that could be used to determine whether an isolate has the potential for biofilm production.

Análise fenotípica e molecular da produção de biofilmes por estirpes de Staphylococcus aureus isoladas de casos de mastite subclínica bovina / Phenotypic and molecular analysis of biofilm production by strains of Staphylococcus aureus isolated from cases of bovine subclinical mastitis

A formação de biofilmes é considerada uma vantagem que alguns Staphylococcus aureus isolados de mastite bovina possuem, facilitando a permanência dos mesmos no úbere. Isto requer a adesão das bactérias no epitélio mamário com proliferação e formação de multicamadas de células envolvidas por uma matriz polimérica conhecida como exopolissacarídeo. O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biofilmes das estirpes de S. aureus isoladas de casos mastite subclínica bovina. Estudou-se 94 estirpes de S. aureus obtidas do leite de vacas com mastite subclínica oriundas de duas propriedades rurais no estado de São Paulo. Essas estirpes foram caracterizadas quanto a produção de biofilmes pelos testes de aderência em microplacas e pela presença dos genes icaA e icaD responsáveis pela produção do polissacarídeo de adesão intercelular. Os resultados obtidos revelaram que no teste de aderência em placas, 98,9% das estirpes produziram biofilme e a presença dos genes icaA e icaD foi encontrada em 95,7% das estirpes de S. aureus. Bactérias produtoras de biofilmes no epitélio mamário diminuem a efetividade dos antimicrobianos, por isso a detecção de S. aureus produtoras de biofilmes têm importância no entendimento da patogenia desse agente, além de permitir uma melhor adoção de medidas de prevenção e controle.

Biofilm formation is considered an advantage for Staphylococcus aureus mastitis isolates, facilitating bacterial persistence in the udder. It requires attachment to mammary epithelium, proliferation and accumulation of cells in multilayers and enclosing in a polymeric matrix known as exopolysaccharide. The objective of this study was to evaluate the ability of Staphylococcus aureus isolated from bovine subclinical mastitis for formation of biofilms. A total of 94 Staphylococcus aureus strains obtained from milk samples of cows suffering from subclinical mastitis in dairy herds on two properties in the state of São Paulo were evaluated. These strains were characterized by in vitro biofilm formation, and by the presence of icaA and icaD genes which are responsible for intercellular adhesion. The results revealed that 98.9% of the isolates produced biofilm in vitro by adherence in sterile 96-well "U" bottom polystyrene tissue culture plates; 95.7% of the isolates possessed the icaA and icaD genes. These bacterial isolates biofilm producers may impair eradication of chronic mastitis, rendering antibiotherapy less effective. The detection of biofilm forming ability in mastitis isolates may provide useful information for more adequate therapeutic regimen and for preventive actions in the control of those bacterial isolates in bovine herds.

Shigatoxigenic Escherichia coli serogroups O157, O111 and O113 in feces, water and milk samples from dairy farms

Este trabalho teve como objetivo determinar a prevalência de Escherichia coli Shigatoxigênicas dos sorogrupos O157, O111 e O113 em bovinos leiteiros, água e leite de propriedades rurais do Município de Jaboticabal/SP. Para isso, foram colhidas 454 amostras de fezes, 54 amostras de água e 30 amostras de leite e pesquisada a presenca de seqüências stx1, stx2 e eae pela reacão em cadeia da polimerase (PCR). Todas as amostras stx e/ eae positivas foram submetidas a uma nova reacão de PCR para deteccão das seqüências rfb O157, rfb O111 e rfb O113. Uma alta ocorrência (59,9%) de stx foi detectada nas fezes dos bovinos. Os coeficientes de prevalência das seqüências rfb O157, O111 e O113 nas fezes dos bovinos foram, respectivamente, 18,9%, 3,3% e 30,4%. Todas as seqüências foram encontradas com maior freqüência em bezerros e novilhas. As seqüências eae e stx2 foram as mais detectadas entre as amostras de fezes. Foram detectados 1,9% e 3,3% de seqüências stx na água e no leite, respectivamente. Nas amostras de água observou-se uma baixa prevalência de O113 e não foram detectadas O157 e O111. Nenhum dos sorogrupos pesquisados foi encontrado nas amostras de leite. STEC foram identificadas em todos os rebanhos (100%) e os sorogrupos O157, O111 e O113 foram observados em 40,0%, 50,0% e 90,0% dos rebanhos. Conclui-se que a prevalência de STEC em fezes de bovino, no Município de Jaboticabal/SP é alta, caracterizando-a como importante via de contaminacão ambiental para esses microrganismos.