Compostos de amônio quaternário (QACs) têm sido amplamente utilizados como desinfetantes e antissépticos, sendo essenciais na prevenção e controle de infecções bacterianas na medicina humana e veterinária. Embora patógenos prioritários multirresistentes têm sido muito bem caracterizados quanto ao perfil de suscetibilidade e contexto genético da resistência aos antibióticos, dados de resistência aos QACs são limitados. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade in vitro dos QACs de uso doméstico e hospitalar [cloreto de benzalcônio (BAC), cloreto de cetilpiridinio (CPC) e brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB)], contra patógenos prioritários multirresistentes, identificando os principais genes de resistência associados. Foram estudadas 100 cepas multirresistentes previamente sequenciados usando as plataformas Illumina MiSeq e NextSeq representativas de diferentes hospedeiros (humanos e animais) e fontes (ambientes e alimentos). As cepas foram identificadas como Klebsiella pneumoniae (n= 24), Escherichia coli (n= 30); Pseudomonas aeruginosa (n= 10), Enterobacter spp, (n= 8), Acinetobacter baumannii (n= 11) e Salmonella spp. (n= 17). Genes de resistência aos QACs foram identificados in silico através do alinhamento dos contigs obtidos de cada cepa sequenciada com genes de referência obtidos do GenBank, utilizando o programa Geneious versão 8 (Biomatters Ltd). A identidade de cada gene foi analisada utilizando o programa BLASTx, no qual um critério baseado em ≥90% identidade resultou na identificação dos genes mdfA (77%), qacE (44%), qacEΔ1 (43%), sugE(c) (29%), emrE (21%), qacA (19%), sugE(p) (5%), qacF (7%), qacH (7%) e qacL (7%) em 85 cepas; enquanto que 15 cepas não possuíam nenhum gene de resistência aos QACs. A concentração inibitória mínima (CIM) dos QACs para as 100 cepas foi determinada pelo método de microdiluição em caldo. Os resultados sugeriram que a resistência em patógenos prioritários circulando na interface humano-ambiente-animal não é restrita aos antibióticos, uma vez que a elevada ocorrência de genes qacE, qacEΔ1 e mdfA poderia estar associada com uma redução da suscetibilidade para QACs. Consequentemente, a resistência aos QACs poderia também contribuir para a persistência e adaptação destes patógenos nos seres humanos e outros animais, assim como em ambientes impactados antropogenicamente. / Quaternary ammonium compounds (QACs) have been widely used as disinfectants and antiseptics, being applied as essential compounds in the prevention and control of bacterial infections in human-and veterinary hospital medicine. Although multiresistant priority pathogens have been well characterized with respect to their susceptibility profile and their genetic context of resistance for antibiotics, studies of resistance to QACs are limited. Thus, the objective of the present study was to evaluate the in vitro activity of QACs [(benzalkonium chloride (BAC), cetylpyridinium chloride (CPC) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)] for household and hospital use against multiresistant priority pathogens, identifying the main resistance genes associated. A hundred multiresistant isolates (previously sequenced using the Illumina MiSeq and NextSeq platforms), representative of different hosts (humans and animals) and sources (environment and food) were studied. Isolates were identified as Klebsiella pneumoniae (n=24), Escherichia coli (n=30), Pseudomonas aeruginosa (n=10), Enterobacter spp. (n=8), Acinetobacter baumannii (n=11) and Salmonella spp. (n=17). In silico analysis for identification of genes conferring resistance to QACs were performed by aligning the contigs obtained from the strains with reference genes deposited in GenBank, using the Geneious version program (Biomatters Ltd). Similarities were analyzed using the BLASTx online program, considering the alignment criteria based on ≥ 90% identity. The result of these analysis revealed the presence of the following QAC genes: mdfA (77%), qacE (44%), qacEΔ1 (43%), sugE(c) (29%), emrE (21%), qacA (19%), sugE (p) (5%), qacF (7%), qacH (7%) e qacL (7%); while 15 strains showed no resistance genes for QACs. Determination of QACs minimum inhibitory concentration (MIC) for the 100 isolates, by the broth microdilution method. These results suggest that resistance to QACs in priority pathogens, circulating at the human-environment-animal interface, is not restricted to antibiotics, since the high occurrence of genes qacE, qacEΔ1 and mdfA were associated with a reduced susceptibility to QACs. Consequently, resistance to QACs could also contribute to the persistence and adaptation of these pathogens in humans and othes animals, as well as in anthropogenically impacted environments.

A resina acrílica para base de próteses removíveis é capaz de acumular biofilme e assim favorecer o aparecimento de diversos problemas na cavidade bucal dos usuários de próteses. A imobilização de um agente antisséptico na matriz polimérica tem potencial preventivo frente a esse acúmulo, mas necessita de maior investigação. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades biológicas do brometo de metacriloiloxiundecilpiridínio (MUPB), um composto antisséptico capaz de copolimerizar-se com as resinas acrílicas. Foram determinadas as concentrações inibitória e fungicida/bactericida mínimas (CIM, CFM/CBM) do MUPB frente às espécies Candida albicans, Candida dubliniensis, Candida glabrata, Lactobacillus casei, Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans, em comparação ao cloreto de cetilpiridínio (CCP). A seguir, investigou-se a citotoxicidade do MUPB em fibroblastos, comparando-o com o metil metacrilato (MMA). A avaliação da atividade antimicrobiana de diferentes concentrações do MUPB em massa (0, 0,3% e 0,6%) incorporado em uma resina acrílica termopolimerizável para base de próteses foi realizada por meio de testes de difusão em disco e quantificação de unidades formadoras de colônia (UFC) aderidas à resina após contato com suspensões de cada micro-organismo. A adesão microbiana também foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura. Comparações entre o MUPB e as demais substâncias, bem como entre as concentrações incorporadas na resina, foram realizadas com α=0,05. O MUPB apresentou CIM inferior ao CCP para C. dublinienses e S. mutans (P=0,046 e 0,043, respectivamente). Para as demais espécies, as diferenças não foram significantes. Para a CFM/CBM, só foi encontrada diferença significante para C. albicans (P=0,046). O MUPB não polimerizado mostrou-se em torno de 20 vezes mais citotóxico que o MMA. Independente da concentração incorporada e da espécie, não houve formação de halo de inibição em torno dos espécimes. A incorporação do MUPB só influenciou na adesão de C. albicans (P=0,003), com menores contagens de UFC para o grupo com 0,6%. Conclui-se que o MUPB não polimerizado tem capacidade antimicrobiana próxima à do CCP, e alta citotoxicidade, se comparado ao MMA. A atividade antimicrobiana, após incorporação em uma resina acrílica para base de prótese, não depende de sua eluição, porém apresentou-se restrita à C. albicans. / Acrylic resins for removable denture base are capable of accumulating biofilm and thus favor the appearance of various problems in the edentulous oral cavity. An antiseptic agent immobilized within the polymeric matrix has a preventive potential against this accumulation, but requires further investigation. The aim of this study was to evaluate the biological properties of methacryloyloxyundecylpyridinium bromide (MUPB), an antiseptic monomer capable of copolymerizing with acrylic resins. The minimum inhibitory and fungicidal/bactericidal concentrations (MIC, MFC/MBC) of MUPB were determined against the species Candida albicans, Candida dubliniensis, Candida glabrata, Lactobacillus casei, Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans, in comparison with cetylpyridinium chloride (CCP). After this, the cytotoxicity of MUPB was investigated in fibroblasts, compared with methyl methacrylate (MMA). The antimicrobial activity of different concentrations of MUPB (0, 0.3% and 0.6% w/w) incorporated into a heat polymerized denture base acrylic resin was evaluated by means of disk diffusion tests, and the CFUs adhered to the resin after contact with suspensions of each microorganism were quantified. Microbial adhesion was also evaluated by scanning electron microscopy. Comparisons were made between MUPB and the other substances, as well as between the concentrations incorporated into the resin (α=.05). MUPB presented a lower MIC than CCP for C. dubliniensis and S. mutans (P=.046 and .043, respectively). For the other species, the differences were not significant. For MFC or MBC, significant difference was found only for C. albicans (P=.046). Non polymerized MUPB was shown to be 20 times more cytotoxic than MMA. Irrespective of the concentration incorporated and the species, there was no growth of inhibition halo around the specimens. The incorporation of MUPB only influenced the adhesion of C. albicans (P=.003), with lower CFU counts for the group with the concentration of 0.6%. It was concluded that non polymerized MUPB has an antimicrobial capacity close to that of CCP, and high cytotoxicity when compared with MMA. The antimicrobial activity after incorporation within a denture base acrylic resin did not depend on its elution, but was shown to be restricted to C. albicans.

A resina acrílica para base de próteses removíveis é capaz de acumular biofilme e assim favorecer o aparecimento de diversos problemas na cavidade bucal dos usuários de próteses. A imobilização de um agente antisséptico na matriz polimérica tem potencial preventivo frente a esse acúmulo, mas necessita de maior investigação. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades biológicas do brometo de metacriloiloxiundecilpiridínio (MUPB), um composto antisséptico capaz de copolimerizar-se com as resinas acrílicas. Foram determinadas as concentrações inibitória e fungicida/bactericida mínimas (CIM, CFM/CBM) do MUPB frente às espécies Candida albicans, Candida dubliniensis, Candida glabrata, Lactobacillus casei, Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans, em comparação ao cloreto de cetilpiridínio (CCP). A seguir, investigou-se a citotoxicidade do MUPB em fibroblastos, comparando-o com o metil metacrilato (MMA). A avaliação da atividade antimicrobiana de diferentes concentrações do MUPB em massa (0, 0,3% e 0,6%) incorporado em uma resina acrílica termopolimerizável para base de próteses foi realizada por meio de testes de difusão em disco e quantificação de unidades formadoras de colônia (UFC) aderidas à resina após contato com suspensões de cada micro-organismo. A adesão microbiana também foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura. Comparações entre o MUPB e as demais substâncias, bem como entre as concentrações incorporadas na resina, foram realizadas com α=0,05. O MUPB apresentou CIM inferior ao CCP para C. dublinienses e S. mutans (P=0,046 e 0,043, respectivamente). Para as demais espécies, as diferenças não foram significantes. Para a CFM/CBM, só foi encontrada diferença significante para C. albicans (P=0,046). O MUPB não polimerizado mostrou-se em torno de 20 vezes mais citotóxico que o MMA. Independente da concentração incorporada e da espécie, não houve formação de halo de inibição em torno dos espécimes. A incorporação do MUPB só influenciou na adesão de C. albicans (P=0,003), com menores contagens de UFC para o grupo com 0,6%. Conclui-se que o MUPB não polimerizado tem capacidade antimicrobiana próxima à do CCP, e alta citotoxicidade, se comparado ao MMA. A atividade antimicrobiana, após incorporação em uma resina acrílica para base de prótese, não depende de sua eluição, porém apresentou-se restrita à C. albicans. / Acrylic resins for removable denture base are capable of accumulating biofilm and thus favor the appearance of various problems in the edentulous oral cavity. An antiseptic agent immobilized within the polymeric matrix has a preventive potential against this accumulation, but requires further investigation. The aim of this study was to evaluate the biological properties of methacryloyloxyundecylpyridinium bromide (MUPB), an antiseptic monomer capable of copolymerizing with acrylic resins. The minimum inhibitory and fungicidal/bactericidal concentrations (MIC, MFC/MBC) of MUPB were determined against the species Candida albicans, Candida dubliniensis, Candida glabrata, Lactobacillus casei, Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans, in comparison with cetylpyridinium chloride (CCP). After this, the cytotoxicity of MUPB was investigated in fibroblasts, compared with methyl methacrylate (MMA). The antimicrobial activity of different concentrations of MUPB (0, 0.3% and 0.6% w/w) incorporated into a heat polymerized denture base acrylic resin was evaluated by means of disk diffusion tests, and the CFUs adhered to the resin after contact with suspensions of each microorganism were quantified. Microbial adhesion was also evaluated by scanning electron microscopy. Comparisons were made between MUPB and the other substances, as well as between the concentrations incorporated into the resin (α=.05). MUPB presented a lower MIC than CCP for C. dubliniensis and S. mutans (P=.046 and .043, respectively). For the other species, the differences were not significant. For MFC or MBC, significant difference was found only for C. albicans (P=.046). Non polymerized MUPB was shown to be 20 times more cytotoxic than MMA. Irrespective of the concentration incorporated and the species, there was no growth of inhibition halo around the specimens. The incorporation of MUPB only influenced the adhesion of C. albicans (P=.003), with lower CFU counts for the group with the concentration of 0.6%. It was concluded that non polymerized MUPB has an antimicrobial capacity close to that of CCP, and high cytotoxicity when compared with MMA. The antimicrobial activity after incorporation within a denture base acrylic resin did not depend on its elution, but was shown to be restricted to C. albicans.