Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a successful pathogen which was historically found in hospital settings but now is a common cause of infection in communities. The rapid emergence of community-acquired MRSA (CA-MRSA) at the turn of the 21st century has established this bacterium’s presence throughout the globe and MRSA continues to be endemic in certain countries. Asia is the most populous continent in the world and also holds a high burden of MRSA infection. This presents a concern for both public health and the acquisition of antibiotic resistance in this region. This literature review describes how MRSA became a successful pathogen. It provides a systematic review of the recent literature on MRSA in East Asia to identify major MRSA clones by country as determined by their molecular characteristics. Also to identify notable genetic and epidemiological factors associated with these MRSA clones. The results of this survey provided evidence of the importance of using molecular categorization techniques to accurately distinguish MRSA strains that require specific antibiotic treatment methods. It also provided evidence of CA-MRSA clones invading hospital settings and traditional hospital-acquired MRSA (HA-MRSA) clones continuing to develop multi-drug resistance throughout East Asian countries. The results also detected novel MRSA strains across hospitals and reported the spread of major MRSA clones within and between countries. Strengthening existing surveillance systems and collaborative efforts between countries within Asia should be a priority to monitor the evolution and movement MRSA especially in the age of globalization and accessible travel.

abstract: Throughout time, compounds from natural sources have provided humans with medicines, and recently become the structural inspiration for semisynthetic drugs. One arena that has benefited greatly from the use of these natural products is the discovery of novel antibacterial agents. Methicillin-resistant Staphylcoccus aureus (MRSA) continues to plague the United States as well as throughout the world, at least in part because of increasing antibiotic resistance. Therefore, scientists continue to scour natural products as potential leads, either directly or indirectly, for antibiotics to treat MRSA. The structure of the indole sesquiterpene, polyalthenol, was discovered in 1976 and recent work shows a 4µg/mL minimum inhibitory concentration (MIC) against a variety of strains of MRSA. Given the unique framework of this natural product and its biological activity against MRSA, the total synthesis becomes the next logical step. Presently a racemic synthesis has successfully afforded an indole ketone with the correct relative stereochemistry of polyalthenol, however, the completion of the total synthesis of polyalthenol presents several challenges. Herein, the work towards the synthesis is described in addition to the proposed completion of the synthesis. / Dissertation/Thesis / M.S. Applied Biological Sciences 2012

Submitted by Flávia Sousa (flaviabs@ufba.br) on 2013-04-16T16:00:32Z No. of bitstreams: 1 2012 - Mestrado PMPGCF - RNF.pdf: 2912444 bytes, checksum: b76fa79b8643234c9d74ee46adea96a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Flávia Sousa(flaviabs@ufba.br) on 2013-05-06T11:43:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012 - Mestrado PMPGCF - RNF.pdf: 2912444 bytes, checksum: b76fa79b8643234c9d74ee46adea96a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-06T11:43:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012 - Mestrado PMPGCF - RNF.pdf: 2912444 bytes, checksum: b76fa79b8643234c9d74ee46adea96a0 (MD5) / CNPq Universal 014/2008, 13389/2010-0; FAPESB/PPUS 008/2009 / O Staphylococcus aureus é um patógeno envolvido em infecções noscomiais e comunitárias. O objetivo deste estudo foi analisar in vitro a atividade antimicrobiana do extrato etanólico da folha de Phanera flexuosa (Moric) L.P.Queiroz (EFPF), conhecida como escada de macaco, coletada na Floresta Nacional Contendas do Sincorá (BA), sobre o crescimento bacteriano e sobre alguns fatores de virulência de Staphylococcus aureus resistentes a antibióticos (MRSA), isolados de ambientes hospitalares de Vitória da Conquista (BA). O EFPF foi testado nas concentrações entre 4000 a 125 μg/mL na determinação de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Foram estudados Staphylococcus aureus ATCC 43300 e 31 isolados resistentes a oxacilina em antibiograma e que apresentaram o gene mecA em reação de PCR. Na CIM, as placas foram incubadas a 37°C, 24h, sendo interpretadas de acordo com o crescimento bacteriano e confirmado com o corante ressazurina. Como controle dos experimentos, foi utilizado o veículo, etanol (10%, v/v). Verificou-se a inibição de formação do biofilme de MRSA em 3, 5, 7 e 24 h, após a exposição ao EFPF, avaliou-se a formação de biomassa total com cristal de violeta, viabilidade celular com MTT e morfologia do biofilme usando microscopia confocal após 24 h (isolados clínicos 16A e 92). Foi realizada curva de crescimento de MRSA avaliando a absorbância e viabilidade da cultura bacteriana suplementada com 1% glicose, e tratada com o veículo ou EFPF em concentração subinibitória (CIM50). Nos tempos de 5 e 24 h de exposição ao EFPF, da curva foi analisada a expressão gênica de α-hla, PVL, sea, seb, spa, icaA, icaB, icaC, icaD, icaR dos isolados 16A e 112. Foram realizadas 03 triplicatas para cada experimento e análise estatística. Todos os isolados testados e a cepa ATCC apresentaram CIM ente 125 e 4000 μg/mL, sendo resultados relevantes de CIM (125 μg/mL) foram obtidos para a cepa ATCC 43300 e para os isolados 27A, 27B, 28, 29, 33A, 43.1, 47.1, 52, 76, 85.1, 85.2, 92 e 113. Quanto ao CBM, ocorreu para os isolados 47.1 e 92 (4000 μg/mL), isolado 12D (1000 μg/mL), e isolado 29 (500 μg/mL). Na inibição de formação de biofilme, os resultados em redução de células viáveis e formação da biomassa total ocorreram nos tempos de 7 e 24h, sendo que na concentração 5000 μg/mL foi efetiva no biofilme de 24 h. Quanto à curva de crescimento, a atividade antimicrobiana de EFPF ocorreu na fase final exponencial e estacionária inicial avaliada pela redução de absorbância, e também a redução da viabilidade celular do EFPF em relação ao veículo nas cepas testadas. Houve diminuição da expressão de PVL do isolado 16A tratado com EFPF (p<0,05), aumento da expressão de icaC, icaR e spa do isolado 16A em relação ao veículo (p<0,05). O EFPF apresenta atividade antimicrobiana contra S. aureus e influencia a expressão de fatores de virulência das cepas MRSA testadas, sendo um potencial antimicrobiano e promissora fonte para o isolamento de substâncias bioativas contra microrganismos multirresistentes. PIBIC/CNPq, CNPq Universal 14/2008, 14/2010, 13389/2010-0, Decit/SCTIE/MS (CNPq/FAPESB/SESAB), PERMANECER /UFBA, MEC-PET/SESU/SECAD. / Vitória da Conquista - BA

Introdução: Staphylococcus aureus é um patógeno que causa uma variedade de infecções nosocomiais e comunitárias. Bacteremia por Staphylococcus aureus meticilina resistente (MRSA) está associada com uma elevada morbidade e mortalidade. Alguns autores consideram uma maior taxa de mortalidade em bacteremia por MRSA em comparação aos observados em bacteremia causada por Staphylococcus aureus sensível a meticilina. O uso da vancomicina no tratamento de infecções por MRSA tem estado sobre crescente vigilância nos últimos anos, já que existe uma grande preocupação sobre a redução de sua eficácia no tratamento de pacientes com bacteremia por MRSA. Estudos sugerem que a vancomicina tem atividade reduzida contra infecções por MRSA quando os valores da concentração inibitória mínima (CIM) se aproximam do valor máximo considerável como susceptível. O locus (acessory gene regulator) regula a expressão de vários genes de virulência, de aderência e produção de biofilme, e pode estar envolvido com a diminuição da sensibilidade a vancomicina. O staphylococcal cassette chromosome (SCCmec) carreia o gene mecA que caracteriza o fenótipo clássico de MRSA e confere resistência aos antibióticos β-lactâmicos. Objetivos: Avaliar as CIMs dos antibióticos: vancomicina, por microdiluição em caldo, e daptomicina, linezolida, tigeciclina e quinopristina/dalfopristina e teicoplanina pela metodologia de Etest®; caracterizar o polimorfismo do locus agr e os tipos de SCCmec de isolados de MRSA de pacientes internados em um hospital, terciário e acadêmico, no sul do Brasil. Métodos: Estudo retrospectivo de coorte no qual foram avaliados todos os episódios de bacteremia causada por MRSA nos Centros de Terapia Intensiva (CTIs) durante o período de junho de 2009 a dezembro de 2011. A detecção dos grupos agr (agr tipo I, II, III e IV) e SCCmec (SCCmec I, II, III, IV e V) foi realizada a partir da técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR). Resultados: Foram incluídos no total 21 pacientes. Os isolados de MRSA testados se apresentaram sensíveis a todos os antibióticos testados. O locus agr foi determinado em todos os isolados, sendo que onze pertencem ao grupo agr I (52,4%) e dez ao grupo agr II (27,6%). Já a caracterização dos tipos de SCCmec, não foi possível para onze isolados; para o restante, foi encontrado dois isolados SCCmec tipo I, cinco SCCmec tipo III e três SCCmec tipo IV. Conclusão: Apesar do pequeno número de pacientes e da necessidade de maiores estudos em nosso meio, nossos resultados sugerem que a vancomicina continua a ser a primeira opção de escolha para o tratamento de infecções por MRSA, como recomendado pela Infectious Diseases Society of America. No entanto, a publicação de uma série de estudos sugerindo a susceptibilidade reduzida à vancomicina, mesmo com CIMs próximas ou no ponte de corte, a terapia com vancomicina não seria recomendada a estes pacientes, sendo necessário a avaliação de um novo esquema terapêutico. / Background: Staphylococcus aureus is a versatile pathogen that cause a variety of nosocomial and community infections. Bacteremia caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is associated with high morbidity and mortality. Some authors consider a higher rate of mortality in MRSA bacteremia compared to those observed in bacteremia caused by methicillin-sensitive Staphylococcus aureus. The use of vancomycin to treat infection due to MRSA has been under increased vigilance in recent years, since there is great concern about reducing their effectiveness in treating patients with MRSA bacteremia. Studies suggest that reduced activity against vancomycin has MRSA when the values of the minimum inhibitory concentration (MIC) approach the upper end of the range of susceptibility. The agr locus (acessory regulator gene) and regulates the expression of several virulence genes, adherence and biofilm production and can be involved in reduced sensitivity to vancomycin. The staphylococcal cassette chromosome (SCCmec) carries the mecA gene that characterizes the classic phenotype of MRSA and confers resistance to β-lactam antibiotics. Objectives: Evaluate MICs of antibiotics: vancomycin, by broth microdilution, and daptomycin, linezolid, tigecycline and quinopristina / dalfopristin and teicoplanin by Etest® methodology; characterize the polymorphism of the agr locus and SCCmec types of MRSA isolates from patients in a hospital, tertiary and academic, in southern Brazil. Methods: A retrospective cohort study which evaluated all episodes of bacteremia caused by MRSA in intensive care units (ICUs) during the period June 2009 to December 2011. The detection of agr groups (agr type I, II, III and IV) and SCCmec (SCCmec I, II, III, IV and V) were performed using the technique of polymerase chain reaction (PCR). Results: We included a total twenty one patients. The MRSA isolates tested were susceptible to all antibiotics tested. The agr locus was determined in all isolates, eleven belong to agr group I (52.4%) and ten to agr group II (27.6%). Already characterization of SCCmec types, it was not possible to eleven isolates; for the remaining two isolates found was SCCmec type I, five SCCmec type III and three SCCmec type IV. Conclusions: Despite the small number of patients and the need for further studies in this area, our results suggest that vancomycin remains the first choice option for the treatment of MRSA infections, as recommended by the Infectious Diseases Society of America. However, the publication of a series of studies suggesting reduced susceptibility to vancomycin, even with MICs near or on cut off, with vancomycin therapy would not be recommended for these patients, the evaluation of a new regimen is necessary.

Staphylococcus aureus é uma bactéria que pode ser encontrada colonizando diversas partes do corpo humano, entretanto os diversos fatores de virulência que a bactéria possui, ancorados a sua superfície ou excretados para o meio extracelular, tornam essa bactéria um potencial patógeno, causando infecções de pele e tecidos moles, osteomielite, infecções respiratórias, infecções relacionadas a cateteres e outros dispositivos e bacteremia. Um dos fatores de virulência da bactéria, é a habilidade em formar biofilmes. Biofilmes são comunidades bacterianas tridimensionais complexas, que vivem organizadas e aderidas a uma superfície biótica ou abiótica, embebidas em uma matriz exopolimérica. Cerca de 80% das bactérias vivem organizadas na forma de biofilme, pois nestas estruturas são menos sensíveis aos antibióticos e à resposta imune do hospedeiro. A habilidade de S. aureus em formar biofilme é importante pois o torna uma das principais bactérias que infecta dispositivos médicos e implantes, aumentando a morbidade e mortalidade dos pacientes que apresentam esse tipo de infecção. Os medicamentos da classe dos β-lactâmicos eram a principal escolha para o tratamento de S. aureus, entretanto nos últimos anos essa bactéria adquiriu resistência a esses antimicrobianos, através da aquisição do gene mecA, tornando escassa as opções terapêuticas. Como se não bastasse, os biofilmes bacterianos são particularmente mais resistentes a tratamentos com antibióticos, não só devido ao aumento da transmissão de mecanismos de resistência dentro da comunidade, mas também por causa das limitações de difusão da droga colocados pela matriz extracelular, inativação de antibióticos pela alta concentração de íons de metal e baixo pH, entre outros fatores. Combinados, esses atributos tornam o biofilme bacteriano em torno de 1000 vezes mais tolerante e/ou resistente aos antimicrobianos comparado às células planctônicas. A investigação de estudos epidemiológicos para prevenção dessas infecções, bom como de novas estratégias para prevenção e tratamento de infecções por biofilmes, especialmente em isolados clínicos sabidamente multirresistentes, é urgentemente necessária. Dentre estas estratégias estão a pesquisa de diferentes mecanismos ou substâncias capazes de provocar a inibição da formação ou a erradicação do biofilme formado. Neste contexto, 8 os sistemas de bombas de efluxo e inibidores de bombas de efluxo representam uma fonte promissora de erradicação do biofilme formado. O principal objetivo deste estudo é investigar características clínico-epidemiológicas em isolados clínicos que estejam associadas a formação de biofilme, bem como investigar o papel de bombas de efluxo, inibidores dessas bombas e novos genes envolvidos na habilidade de isolados clínicos de S. aureus em formar biofilme. O capítulo 1 associa características clínicas e epidemiológicas com a habilidade de formação de biofilme. O capítulo 2 mostra o papel da adição de antimicrobianos na inibição e erradicação de biofilmes, a associação com inibidores de bomba de efluxo para melhor entender os sistemas de bomba de efluxo na capacidade desses isolados em formar biofilme e por último, novos genes que participam desse processo, em isolados clínicos de MRSA. Este estudo permite planejar ações preventivas para essas infecções relacionadas a biofilmes. Além disso, demonstra que os sistemas de bombas de efluxo parecem ser alvos promissores para erradicar infecções associadas a biofilmes bacterianos. / Staphylococcus aureus can be found colonizing the human body, however its virulence factors anchored to its surface or secreted into the extracellular medium, makes this bacteria as a potential pathogenic, causing skin and soft tissue infections, osteomyelitis, respiratory infections, catheter-related and other devices infections and bacteremia. One of the virulence factors that bacteria produce is the ability to form biofilms. Biofilms are complex three-dimensional bacterial communities, living organized and attached on a biotic or abiotic surface, embedded in a matrix exopolimérica. About 80% of live bacteria are organized in the form of biofilms because in these structures are less sensitive to antibiotic and the host immune response. The ability of S. aureus to form biofilms is important because it makes it one of the main bacteria that infects medical devices and implants, increasing patient morbidity and mortality. The class of β-lactam drugs used to be main choice for the treatment of S. aureus infections, however in recent years the bacteria acquired resistance to these antibiotics by acquiring mecA gene, so therapeutic options becoming scarce. Besides that, bacterial biofilms are particularly resistant to antibiotic treatments, not only due to increased transmission resistance mechanisms within the community, but also because limitations in drug diffusion by extracellular matrix, inactivation of antibiotics due to high concentration of metal ions and low pH, and other factors. Combined, these attributes make the bacterial biofilm around 1000 times more tolerant and / or resistant to antimicrobial compared to planktonic cells. Investigation of epidemiological studies to prevent such infections, as well as new strategies for prevention and treatment of biofilm infections, especially in known multidrug-resistant clinical isolates, is urgently needed. Among these strategies we could list the different search engines or substances capable of causing or inhibiting the formation of biofilm eradication. In this context, system efflux pumps and efflux pump inhibitors represent a promising source of biofilm eradication. The aim of this study is to investigate the clinical and epidemiological characteristics in clinical isolates that are associated with biofilm formation and investigate the role of efflux pumps and inhibitors of these pumps in the ability of S. 10 aureus clinical isoltes to form biofilms. The chapter 1 associates clinical and epidemiological characteristics with biofilm formation ability. Chapter 2 shows the role of the addition of antimicrobials in inhibition and eradication of biofilms, the association with efflux pump inhibitors to better understand the efflux pump systems in the ability of these isolates to form biofilm and, finally, new genes important in MRSA clincal isolates biofilm formation. This study allows planning preventive actions for these biofilm-related infections. In addition, it demonstrates that efflux pump systems appear to be promising targets for eradicating infections associated with bacterial biofilms.

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um dos principais microrganismos envolvidos nas Infecções relacionadas à Assistência à Saúde (IrAS). Porém, um clone de MRSA, o CA-MRSA, emergiu na comunidade e atualmente vem sendo agente de IrAS. O objetivo desta dissertação é avaliar fenotípica e genotipicamente 111 amostras de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina e sensíveis a antibióticos não ß-lactâmicos de pacientes atendidos em cinco hospitais no município do Rio de Janeiro. Utilizando os critérios padronizados pelo CLSI 2012, foram determinadas as susceptibilidades a 11 antimicrobianos pelo método de disco difusão em ágar e concentração inibitória mínima para vancomicina e oxacilina pelo método da microdiluição em caldo. A multirresistência (resistência a 3 ou mais antimicrobianos não ß-lactâmicos) foi observada em 31,5% das amostras, sendo que 53,2% apresentaram resistência ao antimicrobiano clindamicina, uma das opções para o tratamento empírico das infecções de pele/tecidos moles. 86,4% apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina &#8805; 1,0 g/mL ou seja, elevado percentual de amostras associadas ao fenômeno MIC creep, o qual está associado ao insucesso na terapia antimicrobiana anti-MRSA. Não foi observado até o momento nenhuma amostra com CIM &#8805; 4cg/mL para vancomicina, entretanto, já há resistência à linezolida em quatro hospitais do estudo. A tipificação do SCCmec nos permitiu classificar 4,5% das amostras em HA-MRSA e 86,5% em CA-MRSA, nas quais a resistência heterogênea típica à oxacilina foi observada em 57,2%. A toxina de Panton-Valentine (PVL) foi identificada pela metodologia de PCR em 28% das amostras com genótipo CA-MRSA. Os fatores de riscos clássicos, da literatura, relacionados à infecção por HA-MRSA foram também observados nos pacientes com infecção por CA-MRSA portadoras de SCCmec IV e V. No intuito de verificar a existência de similaridades genéticas ou a presença de clone predominante entre as amostras dos cinco hospitais, foi realizada a técnica de eletroforese em gel sob campo pulsado (PFGE) e observou-se diversidade genética assim como a presença de amostras com padrões similares aos clones OSPC (18,5%) e USA400. Não foram encontradas amostras com padrões de eletroforese similares aos clones USA300, USA800 e CEB. É essencial a vigilância da resistência aos antimicrobianos não ß-lactâmicos no CA-MRSA, em especial à vancomicina. A mudança na epidemiologia deste microrganismo vem impactando os padrões característicos dos genótipos limitando os critérios de diferenciação entre eles. Neste contexto, as técnicas moleculares atuam como excelentes ferramentas de caracterização. O conhecimento do patógeno auxilia na elaboração e implementação de medidas preventivas, contribuindo para o controle da doença tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade. / Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a major microrganism involved in healthcare associated infections (HAIs). However, a clone of MRSA, CA-MRSA, has emerged in the community and has been considered agent of HAIs. The goal of this dissertation is to evaluate phenotypically and genotypically 111 samples of methicillin-resistant Staphylococcus aureus susceptible to non ß-lactam antibiotics from patients treated in five hospitals in the city of Rio de Janeiro. Using the Clinical and Laboratory Standards Institute criteria were determined susceptibility to 11 antimicrobials by the disk diffusion method and minimal inhibitory concentration for oxacillin and vancomycin by broth microdilution method. The multidrug resistance (resistance to three or more non ß-lactam antibiotics) was observed in 31.5% of isolates, and 53.2% were resistant to the antimicrobial clindamycin, one of the choices in the empirical treatment of infections of skin / soft tissue. 86.4% showed minimal inhibitory concentration (MIC) for vancomycin &#8805; 1.0 mg / mL, representing high percentage of samples associated with the MIC creep phenomenon, which can imply therapeutic failure. The typification of SCCmec enabled us to classify 4,5% of the samples in HA-MRSA and 86.5% in CA-MRSA, among which the typical heterogeneous oxacillin resistance was observed in 57.2%. The Panton-Valentine Leukocidin (PVL) toxin, one of the virulence factors involved in the pathogeneses of MRSA, was present in 28% of samples with genotype CA-MRSA. We performed uptake of demographic and clinical information on patients medical records and verified the presence of classical risk factors for HA-MRSA infection in individuals infected by CA-MRSA carrying SCCmec IV and V. In order to verify the existence of genetic similarities or the presence of predominant clone among the samples of the five hospitals, we applied the technique of pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and observed genetic diversity and the presence of samples with standards similar to OSPC clones (18.5%) and USA400. There were no samples with electrophoresis patterns similar to clone USA300, USA800 and CEB. Surveillance of resistance to non ß-lactam antibiotics is essencial in CA-MRSA, especially vancomycin. The change in the epidemiology of this microrganism has been impacting the characteristic patterns of genotypes limiting criteria of differentiation between them. In this context, molecular techniques serve as excellent characterization tools. Knowledge of pathogen assists in the development and implementation of preventive measures, contributing to disease control both in hospitals and in the community.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that commonly colonises the skin and nares of around one third of otherwise healthy individuals. While colonisation is benign, S. aureus can cross skin and mucosal barriers to cause infections that manifest as clinical disease. Clinical outcomes are diverse and range from mild, non-complicated and often self-limiting skin and soft tissue infections (including boils, abscesses and cellulitis) to more severe and life-threatening conditions including pneumonia, toxic shock syndrome and bacteraemia. Medication isn’t always needed for mild S. aureus infections as often they resolve with time but, for severe or persistent cases, antimicrobial treatment is generally required. Following decades of widespread and intensive usage of topical, enteral and parenteral antimicrobials to treat S. aureus infections; AMR has become an established and ubiquitous problem in the treatment of infections caused by this microorganism, especially when in the methicillin resistant form (i.e. MRSA). The aim of this thesis was to examine aspects of S. aureus epidemiology (including MRSA and methicillin-sensitive S. aureus (MSSA)) in Scotland using statistical methods and data from several large public health databases. More specifically this involved: descriptions of spatial and temporal trends of morbidity and mortality; comparisons of epidemiological and molecular attributes (including antimicrobial resistance) of (1) MSSA and MRSA, and (2) the dominant clones of MRSA (i.e. EMRSA-15 and EMRSA-16); descriptions of spatial and temporal trends of antimicrobial prescribing in primary and secondary care and any associations between prescribing rates and MRSA antimicrobial resistance; and carrying out a hospital-level risk factor analysis of MRSA, testing hypotheses that hospital size, hospital connectivity (through shared transfer patients) and hospital category have an effect on hospital-level incidences of MRSA in mainland Scottish hospitals. Results showed that total S .aureus bacteraemia and MRSA bacteraemia in Scotland statistically declined over time (p < 0.0001), but MSSA bacteraemia did not (p > 0.05). While combined mortality rates (i.e. all MSSA deaths (both primary and secondary cause), or all MRSA deaths (both primary and secondary cause)) mirror these findings; case-fatality ratios (CFR) show no declines over time for either MRSA or MSSA. Results also show that several epidemiological factors point towards a predominant community source for MSSA isolates (i.e. outside healthcare) and hospital source for MRSA. Evidence for this included: (1) the lack of resistance genes in the MSSA population, (2) MRSA was more associated with long-term care and high-risk patients in the specialties care of the elderly, high dependency units/intensive care units (HDU/ICU), and surgery and conversely MSSA with specialties that commonly served outpatients, and (3) the abundance of non-EMRSA-15/non- EMRSA-16 ‘other’ clones in the MSSA population as compared with the hospital-associated CC22 (EMRSA-15) and CC30 (EMRSA-16) clones. EMRSA-15 was by far the most dominant MRSA clone in Scotland with EMRSA-16 declining significantly and non-EMRSA-15/non-EMRSA-16 clones causing an increasing number of infections (over the time period 2003-2013). EMRSA-16 was resistant to a larger number of antimicrobials than EMRSA-15, typically 9 versus 5, and while resistance varied for EMRSA-16 over the study period, resistance remained stable for EMRSA-15. There was little difference between clinical and screening MRSA isolates. Analyses of antimicrobial prescribing showed that prescribing rates of several drugs increased over time (2003-2013). Prescribing was far higher in primary care settings than in secondary care, although this differed between antimicrobials. Significant positive associations between prescribing and resistance rates were found for gentamicin (pr - p<0.0001, se - p<0.0001) and trimethoprim (pr - p<0.01, se - p<0.0001) in both primary (pr) and secondary (se) care, and clindamycin (p<0.0001) in primary care only. Finally, in Scotland there is a threshold of connectivity above which the majority of hospitals, regardless of size, are positive for MRSA. Higher levels of MRSA are associated with the large, highly connected teaching hospitals with high ratios of patients to domestic staff. While there were a number of data limitations, this body of work provides a better understanding of the epidemiology of S. aureus including MRSA in Scotland.

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Estudos recentes têm mostrado a presença de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) em certos grupos da população, tais como os pacientes HIV positivos, nos quais foi observado maiores riscos de infecções por esta linhagem. O objetivo deste estudo é determinar a prevalência de MRSA colonizando pacientes HIV positivos atendidos em um hospital de referência em doença infecciosas, na cidade do Natal-RN, Brasil. Para tanto, todos os pacientes HIV positivos em tratamento, no hospital selecionado para o estudo, foram convidados a participar da pesquisa e solicitado à assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE). Realizou-se um estudo transversal e descritivo, em que as amostras biológicas dos participantes foram obtidas através de swabs nasais. Os espécimes obtidos foram semeados no meio de cultivo ágar manitol salgado para o isolamento de S. aureus. As colônias sugestivas dessa espécie foram submetidas a testes laboratoriais de identificação como coloração de Gram, susceptibilidade à bacitracina e as provas da catalase e coagulase livre. A identificação de MRSA foi realizada através da técnica de disco-difusão, utilizando como marcador, o disco de cefoxitina, conforme recomendado pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) 2017. A mesma técnica foi utilizada para avaliar a susceptibilidade a outros antimicrobianos. Foi realizada ainda a detecção dos genes mecA e lukF através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). As informações relativas à condição clínica dos participantes foram obtidas mediante entrevista, realizada por meio de um questionário contendo 16 perguntas. Dos 400 pacientes que participaram do estudo, 129 (32,2%) estavam colonizados por S. aureus. Destes, nove (2,2%) eram MRSA, confirmados pela presença do gene mecA. Quanto ao gene lukF, apenas cinco abrigavam esse gene. A maioria dos MRSA apresentou sensibilidade à maioria dos antibióticos testados. No entanto, três amostras apresentaram resistência a mais de duas classes dos antimicrobianos. Não foi encontrada nenhuma associação entre a colonização por S. aureus, incluindo a linhagem MRSA e os fatores relacionados aos indivíduos estudados. Contudo, a presença da linhagem MRSA, reconhecida pela sua virulência e facilidade em adquirir mecanismos de resistência aos antimicrobianos, colonizando pacientes que apresenta maior vulnerabilidade a infecções pode representar um fator de risco para esse segmento da população. / The bacterial species Staphylococcus aureus is considered one of the most important human pathogens. And, a notable feature of this species is the ability to acquire resistance to antibiotics, with methicillin resistance being one of the most significant. Recent studies have shown the presence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in certain population groups, such as HIV-positive patients, in whom increased risk of infection by this strain has been observed. The objective of the study is to determine the prevalence of MRSA colonizing HIV positive patients treated at a referral hospital in the city of Natal-RN and to relate the presence of MRSA with factors associated with the clinical condition of the individuals. To that end, all HIV-positive patients being treated at the hospital selected for the study were invited to participate in the study and asked to be enrolled in the ICF. A crosssectional and descriptive study was carried out, in which the biological samples of the participants were obtained through nasal swabs. These were seeded in the salted mannitol agar medium for the isolation of S. aureus. The colonies suggestive of this species were submitted to laboratory tests of identification as Gram staining, susceptibility to bacitracin and the tests of catalase and free coagulase. The identification of the S. aureus strain resistant to methicillin (MRSA) was performed using the disk-diffusion technique, using as a marker the cefoxitin disc as recommended by the CLSI 2017. The same technique was used to evaluate the susceptibility to other antimicrobials. Detection of mecA and lukF genes through Polymerase Chain Reaction (PCR) was also performed. The information regarding the clinical condition of the participants was obtained through an interview, consisting of 16 questions. Of the 400 patients who participated in the study, 129 (32.2%) were colonized by S. aureus. Of these, nine (2.2%) were MRSA, confirmed by the presence of the mecA gene. As for the lukF gene, only five harbored this gene. Most MRSA showed sensitivity to most of the antibiotics tested. However, three samples showed resistance to more than two classes of antimicrobials. No association was found between S. aureus colonization, including the MRSA lineage and the factors related to the individuals studied. However, the presence of MRSA lineage, recognized for its virulence and ease in acquiring mechanisms of antimicrobial resistance, colonizing patients that presents greater vulnerability to infections may represent a risk factor for this segment of the population.

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No. of bitstreams: 1 JullietteMedeirosDeOliveiraGalvao_DISSERT.pdf: 1459515 bytes, checksum: da55a7d4347a7676e22c495d8b8c4ffb (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Os Staphylococcus aureus, em especial a linhagem Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), é reconhecidamente um importante patógeno humano e se destaca não somente pela sua patogenicidade, mas também pela sua elevada capacidade de adquirir resistência à maioria dos antimicrobianos disponíveis para o tratamento das infecções estafilocócicas. Esta bactéria integra a microbiota da pele e superfícies das mucosas sendo a mucosa nasal anterior o sítio primário da sua colonização, em indivíduos saudáveis. A presença dessa espécie em determinadas populações como indivíduos em tratamento de hemodiálise, representa um fator de risco para o desenvolvimento de infecções. O objetivo do estudo foi verificar a prevalência da espécie Staphylococcus aureus e da linhagem Staphylococcus aureus resistente à meticilina colonizando pacientes submetidos ao tratamento de hemodiálise em uma clínica de referência na cidade do Natal-RN. As amostras nasais foram coletas com auxílio de swab estéril, os quais foram inoculados em caldo BHI e encaminhados ao Laboratório de Bacteriologia Médica na UFRN, onde os mesmos foram incubados por 24h a 37˚C. Os isolados bacterianos foram identificados presuntivamente através de técnicas convencionais como a coloração de Gram e os testes para as enzimas catalase e coagulase. A identificação dos MRSA e a susceptibilidade aos antimicrobianos foram realizadas através da técnica de disco difusão. Os genes mecA e lukF foram pesquisados através da técnica da Reação em Cadeia da Polimerase. Os dados relativos aos pacientes foram coletados através de uma entrevista estruturada com 15 perguntas. Participaram deste estudo, 375 pacientes, dos quais 90 (24%) portavam o S. aureus em suas narinas e 9 (2,4%) o Staphylococcus aureus resistentes à meticilina. Todos os MRSA apresentaram o gene mecA. Das cepas de MRSA, oito apresentaram o gene lukF, codificador da Leucocidina de Panton Valentine (PVL). Nenhuma das variáveis pesquisadas mostrou-se associada estatisticamente com a frequência de S. aureus e MRSA. Contudo, a presença desse micro-organismo é importante, especialmente a linhagem MRSA, uma vez que sua virulência e resistência aos antimicrobianos é bastante estabelecida e, sobretudo, colonizando pacientes hemodialíticos, os quais apresentam maior susceptibilidade às infecções. / Staphylococcus aureus, mainly the methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strain, has been recognized as an important human pathogen, and highlighted its pathogenicity as well its high ability to acquire resistance to most antimicrobials used for staphylococcal infections treatment. This bacterium integrates the microbiota of the skin and mucosal surfaces, and anterior nasal mucosa is the primary site of healthy individuals colonization. The presence of this species in certain populations, as individuals on hemodialysis treatment, represents a risk factor for infections development. The aim of the study was to describe the prevalence of S. aureus and MRSA colonizing patients submitted to hemodialysis treatment in a clinic reference in the city of Natal-RN. Nasal samples were collected with using a of sterile swab, which were inoculated in BHI broth and sent to Laboratório de Bacteriologia Médica at Universidade Federal do Rio Grande do Norte, where they were incubated for 24 hours at 37°C. Bacterial isolates were identified by conventional techniques such as Gram staining and the tests for catalase and coagulase enzymes. The MRSA identification and antimicrobial susceptibility were performed using the disk diffusion technique. The mecA and lukF genes were screened using Polymerase Chain Reaction technique. Patient data were collected through a structured interview with 15 questions. A total of 375 patients, of whom 90 (24%) carried on S. aureus in their nose and 9 (2,4%) methicillin-resistant Staphylococcus aureus. All MRSA have showed mecA gene, and eight had lukF gene encoding Panton Valentine Leucocidin (PVL). None of the variables studied was statistically associated with the prevalence of S. aureus and MRSA. However, the presence of this microorganism is important, especially the MRSA strain, since its virulence and antimicrobial resistance is well established and, moreover, colonizing hemodialytic patients, which are more susceptible to infections.

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um dos principais microrganismos envolvidos nas Infecções relacionadas à Assistência à Saúde (IrAS). Porém, um clone de MRSA, o CA-MRSA, emergiu na comunidade e atualmente vem sendo agente de IrAS. O objetivo desta dissertação é avaliar fenotípica e genotipicamente 111 amostras de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina e sensíveis a antibióticos não ß-lactâmicos de pacientes atendidos em cinco hospitais no município do Rio de Janeiro. Utilizando os critérios padronizados pelo CLSI 2012, foram determinadas as susceptibilidades a 11 antimicrobianos pelo método de disco difusão em ágar e concentração inibitória mínima para vancomicina e oxacilina pelo método da microdiluição em caldo. A multirresistência (resistência a 3 ou mais antimicrobianos não ß-lactâmicos) foi observada em 31,5% das amostras, sendo que 53,2% apresentaram resistência ao antimicrobiano clindamicina, uma das opções para o tratamento empírico das infecções de pele/tecidos moles. 86,4% apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina &#8805; 1,0 g/mL ou seja, elevado percentual de amostras associadas ao fenômeno MIC creep, o qual está associado ao insucesso na terapia antimicrobiana anti-MRSA. Não foi observado até o momento nenhuma amostra com CIM &#8805; 4cg/mL para vancomicina, entretanto, já há resistência à linezolida em quatro hospitais do estudo. A tipificação do SCCmec nos permitiu classificar 4,5% das amostras em HA-MRSA e 86,5% em CA-MRSA, nas quais a resistência heterogênea típica à oxacilina foi observada em 57,2%. A toxina de Panton-Valentine (PVL) foi identificada pela metodologia de PCR em 28% das amostras com genótipo CA-MRSA. Os fatores de riscos clássicos, da literatura, relacionados à infecção por HA-MRSA foram também observados nos pacientes com infecção por CA-MRSA portadoras de SCCmec IV e V. No intuito de verificar a existência de similaridades genéticas ou a presença de clone predominante entre as amostras dos cinco hospitais, foi realizada a técnica de eletroforese em gel sob campo pulsado (PFGE) e observou-se diversidade genética assim como a presença de amostras com padrões similares aos clones OSPC (18,5%) e USA400. Não foram encontradas amostras com padrões de eletroforese similares aos clones USA300, USA800 e CEB. É essencial a vigilância da resistência aos antimicrobianos não ß-lactâmicos no CA-MRSA, em especial à vancomicina. A mudança na epidemiologia deste microrganismo vem impactando os padrões característicos dos genótipos limitando os critérios de diferenciação entre eles. Neste contexto, as técnicas moleculares atuam como excelentes ferramentas de caracterização. O conhecimento do patógeno auxilia na elaboração e implementação de medidas preventivas, contribuindo para o controle da doença tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade. / Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a major microrganism involved in healthcare associated infections (HAIs). However, a clone of MRSA, CA-MRSA, has emerged in the community and has been considered agent of HAIs. The goal of this dissertation is to evaluate phenotypically and genotypically 111 samples of methicillin-resistant Staphylococcus aureus susceptible to non ß-lactam antibiotics from patients treated in five hospitals in the city of Rio de Janeiro. Using the Clinical and Laboratory Standards Institute criteria were determined susceptibility to 11 antimicrobials by the disk diffusion method and minimal inhibitory concentration for oxacillin and vancomycin by broth microdilution method. The multidrug resistance (resistance to three or more non ß-lactam antibiotics) was observed in 31.5% of isolates, and 53.2% were resistant to the antimicrobial clindamycin, one of the choices in the empirical treatment of infections of skin / soft tissue. 86.4% showed minimal inhibitory concentration (MIC) for vancomycin &#8805; 1.0 mg / mL, representing high percentage of samples associated with the MIC creep phenomenon, which can imply therapeutic failure. The typification of SCCmec enabled us to classify 4,5% of the samples in HA-MRSA and 86.5% in CA-MRSA, among which the typical heterogeneous oxacillin resistance was observed in 57.2%. The Panton-Valentine Leukocidin (PVL) toxin, one of the virulence factors involved in the pathogeneses of MRSA, was present in 28% of samples with genotype CA-MRSA. We performed uptake of demographic and clinical information on patients medical records and verified the presence of classical risk factors for HA-MRSA infection in individuals infected by CA-MRSA carrying SCCmec IV and V. In order to verify the existence of genetic similarities or the presence of predominant clone among the samples of the five hospitals, we applied the technique of pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and observed genetic diversity and the presence of samples with standards similar to OSPC clones (18.5%) and USA400. There were no samples with electrophoresis patterns similar to clone USA300, USA800 and CEB. Surveillance of resistance to non ß-lactam antibiotics is essencial in CA-MRSA, especially vancomycin. The change in the epidemiology of this microrganism has been impacting the characteristic patterns of genotypes limiting criteria of differentiation between them. In this context, molecular techniques serve as excellent characterization tools. Knowledge of pathogen assists in the development and implementation of preventive measures, contributing to disease control both in hospitals and in the community.