Comparação da incidência, da prevalência da colonização, e da resistência de Staphylococcus aureus em diferentes populações humanas

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Revista

ISSN 2179-5037

Revista UNIABEU Belford Roxo V.6 Número 13 maio- agosto 2013

COMPARAÇÃO DA INCIDÊNCIA, DA PREVALÊNCIA DA

COLONIZAÇÃO, E DA RESISTÊNCIA DE Staphylococcus aureus

EM DIFERENTES POPULAÇÕES HUMANAS

Victor Maurílio Pinto Bastos1

Antonio Neres Norberg2

José Tadeu Madeira de Oliveira3

Fabiano Guerra Sanches4

Oscarino dos Santos Barreto Junior5

Nicolau Maués Serra-Freire6 RESUMO: Entre junho/2003 e janeiro/2004, utilizando amostras de secreção nasal de três grupos distintos de populações humanas, foram comparados indicadores de saúde de coeficiente de incidência, coeficiente de prevalência da colonização, e a resistência de cepas de Staphylococcus aureus entre as populações. O grupo I foi formado por 100 estudantes de um colégio de ensino médio da cidade do Rio de Janeiro, e caracterizado como grupo comunidade; o grupo II foi formado por 150 profissionais de saúde em atividade em um hospital, designado grupo hospitalar; o grupo III = grupo isolado, foi

1_{Universidade Iguaçu. victorpinto@uol.com.br}

2_{Doutor em Parasitologia pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Professor titular da}

disciplina Patógeno-Hospedeiro-Interação (PHI) da Faculdade de Medicina Souza Marques. Professor titular de Clínica Médica no curso de Fisioterapia, Microbiologia no curso de Enfermagem, Introdução à Semiologia Médica e Análises Clínicas do curso de Farmácia do Centro Universitário UNIABEU. norberg@uol.com.br

3_{Mestre em Ciências Biológicas (Doenças Parasitárias) pela Universidade Iguaçu (2000).}

Professor EBTT do Instituto Benjamin Constant, da Universidade Iguaçu e da Associação Brasileira de Ensino Universitário, professor convidado do curso de Pós-Graduação em Fisioterapia Dermato-Funcional da Universidade Gama Filho. jtadeumadeira@yahoo.com.br

4_{Doutor em Ciências biológicas pela Universidad Autonoma de Asuncion, UAA, Paraguai.}

Professor Titular de Cirurgia no Instituto de Pós-graduação Médica Carlos Chagas. RJ, Brasil. fabianogsanches@uol.com.br

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Graduado em Medicina pela Faculdade Souza Marques (1989). Médico de Família e Comunidade - Secretaria Municipal da Saúde do Rio de Janeiro. Gerente Técnico/Diretor da Clínica da Família Padre José de Azevedo Tiúba. Professor Coordenador do Internato em Medicina de Família e Comunidade da UNIGRANRIO BARRA - RIO DE JANEIRO/RJ. oscarinobarretojr@globo.com

6_{PhD em Medicina Veterinária, Pós-Doutorado em Ciência Veterinária pela University of}

Edinburgh, Pesquisador Titular no Instituto Oswaldo Cruz/Fiocruz, Professor no Curso de Farmácia no UNIABEU, e Medicina na UNIG, Bolsista de Produtividade 1B do CNPq. nmsf@ioc.fiocruz.br

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composto por 259 indígenas da etnia Terena da aldeia Moreira, município de Miranda, estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. Os procedimentos laboratoriais foram realizados no Laboratório de Pesquisa em Doenças Parasitárias da Universidade Iguaçu. O material foi semeado em placas de Petri contendo os meios de cultura ágar-sangue de carneiro e ágar-hipertônico-manitol, incubados em estufa bacteriológica a 37oC por 24 horas. A identificação de S. aureus foi realizada por caracteres morfotintoriais face ao método de Gram, presença de hemólise, fermentação do manitol, provas: de catalase, coagulase e desoxirribonuclease. A cepa padrão utilizada como controle foi a ATCC 25923. Para o teste antimicrobiano, foram utilizados discos impregnados com: penicilina G, gentamicina, clindamicina, eritromicina, oxacilina, vancomicina, ciprofloxacina, sulfametoxazol-trimetropim, nitrofurantoína, rifampicina, cefazolina e ampicilina-sulbactam. Foi comprovada a infecção por S. aureus no grupo comunidade em 27 estudantes (CP = 27%); todas as cepas isoladas apresentaram boa sensibilidade aos antibióticos testados, exceto à penicilina G. No grupo hospitalar 25 profissionais estavam infectados (CP = 16,7%), e nas cepas isoladas foram observadas altas taxas de variação na sensibilidade aos antibióticos testados. No grupo isolado, foi calculado CP = 12,4% de amostras positivas, sendo uma delas sensível à penicilina G. Em 12 (48%) das amostras do grupo isolado, observou-se resistência à oxacilina. Pela análise estatística ficou demonstrada maior frequência de infectados entre os indivíduos do grupo comunidade (teste binominal; p<0,01). O risco de haver colonização entre as pessoas dos grupos comunidade e hospitalar é de duas a três vezes maior que o grupo isolado (OR; p<0,05), sendo o grupo hospitalar o que demonstrou maior risco de infecção por amostras resistentes (RR; p<0,05). A possibilidade de resistência bacteriana foi menor no grupo comunidade.

Palavras-chave: Staphylococcus aureus; hospedeiros humanos; risco de

infecção.

Comparison of the incidence, the prevalence of the settling, and the resistance Staphylococcus aureus in different population human beings.

ABSTRACT: From June/2003 to January/2004, using nasal secretion samples of three

distinct groups of population human beings, they had been compared indicating of health of coefficient of incidence, the coefficient of prevalence of the settling, and resistance of strains of Staphylococcus aureus between the populations. Group I was formed by 100 students of a college of education average of the city of Rio de Janeiro, and characterized as community group; group II was formed by 150 professionals of health in activity in a hospital, assigned hospital group; the group III = isolated group, was composed for 259 aboriginals of the etnia Terena of the village Moreira, city of Miranda, state of the Mato Grosso of the South, Brazil. The laboratory procedures had been carried through in the Laboratory of Research in Parasitic Illnesses of the Iguaçu University. The material was sown in plates of Petri contends the ways of culture blood of sheep and agar-hypertonic mannitol, incubated in bacteriological greenhouse 37o_{C for 24 hours. The} identification of S. aureus were carried through by morphologic and stained characters face to the method of Gram, presence of hemolysis, fermentation of mannitol, tests of catalasys, coagulasys and desoxirribonucleasys. S. aureus strains used standard as control was ATCC 25923. For the test antimicrobials, records impregnated had been used

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with: penicillin G, gentamicin, clindamycin, erythromicyn, oxacillin, vancomicyn, ciprofloxacin, trimetoprima sulfametoxazol, nitrofurantoin, rifampicin, cefazolin and ampicillin/sulbactam. The infection for S. aureus was proven in 27 students of the group

community (CP = 27%); all bacterial strains had presented good sensitivity to tested

antibiotics, except the a penicillin G. In the hospital group 25 professionals were infected (CP = 16.7%), and in S. aureus strains isolated high taxes of variation in sensitivity to tested antibiotics had been observed. In the isolated group, was calculated CP = 12.4% of positive samples, being one of them sensible one to penicillin G. In 12 (48%) of the samples of the isolated group, resistance to the oxacillin observed itself. For the analysis statistics binomial test, was demonstrated bigger frequency of infected between individuals of the group community (; p< 0.01). The risk to have settling enters the people of the groups community and hospital it is of two the three bigger times that isolated group (OR; p< 0,05), being the hospital group what it demonstrated to greater risk of infection for resistant samples (RR; p< 0,05). The possibility of bacterial resistance was lesser in the

community group.

Keywords: Staphylococcus aureus; human host; risk of infection.

INTRODUÇÃO

Microrganismos do gênero Staphylococcus são cocos Gram positivos, imóveis, não formadores de esporos, que dão origem a células arredondadas com cerca de um mícron de diâmetro. Quando observados em microscopia óptica, aparecem geralmente como células únicas, pares ou agrupadas, com aparência de cacho de uvas. A maioria das espécies são aeróbicas ou anaeróbicas facultativas, com multiplicação rápida na maioria dos meios de cultura a 37oC, mas indicam melhor formação de pigmento, que lhes é característico, em temperatura entre 20oC e 25oC. As colônias em meio sólido têm formas arredondadas e aparências rugosas elevadas e brilhantes, com coloração amarelo-ouro (Brooks et

al., 2009; Levinson, 2010).

A maioria das espécies é benigna ou tem simbiose do tipo comensalismo (LENZI, VANNIER-SANTOS, 2008) com o hospedeiro. Outras espécies causam supurações, abscessos, e diversas infecções piogênicas e até sepse fatal. Espécies do gênero Staphylococcus são capazes de provocar hemólise, coagulação do plasma e produzir enzimas e toxinas extracelulares. Uma toxina entérica termoestável, produzida por S. aureus é responsável pela poluição

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alimentar mais comumente reportada (COURA, 2008; VERONESI & FOCACCIA, 2009). É comum encontrá-lo na região nasofaríngea; de adultos saudáveis portadores persistentes (aproximadamente 25%), e com maior incidência entre hospitalizados, equipe de saúde, indivíduos com doenças eczematosas e usuários de agulhas. Sua dispersão é comum, sendo responsável por diversas infecções hospitalares. Ocorre contaminação por contato direto, ou transmissão através da poluição de superfícies (ALGHALTHY et al., 2000; BOOTH et al., 2001; TRABULSI & ALTERTHUM, 2008). A frequência dos portadores nasais é maior entre os que trabalham em hospitais. As infecções estafilocócicas, geralmente superficiais e leves na maioria dos pacientes, podem tornar-se graves em recém-nascidos, pacientes cirúrgicos, carcinomatosos, diabéticos ou portadores da Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA). Cepas multidrogarresistentes (MRSA) são mais comuns em ambientes hospitalares (KLUYTMANS et al., 1997; PORTH & MATFIN, 2010).

Espécies de estafilococos são encontradas no solo, na água e em produtos derivados de animais, como queijos, carne e leite. Habita mais frequentemente a pele, glândulas da pele e regiões membranomucosas de mamíferos e aves, sendo muitas vezes encontradas na boca, glândulas mamárias e no trato gastrointestinal, urinário e respiratório alto. Entre pessoas saudáveis, podem ser observados três modelos de interação com S. aureus: portador persistente, portador intermitente, e não portador (VERONESI & FOCACCIA, 2009).

O gênero Staphylococcus é classificado em duas categorias: coagulase positiva e coagulase negativa. Entre as cepas coagulase-positivas, S. aureus é a espécie relacionada com infecções em humanos, tanto comunitárias quanto hospitalares. Embora susceptível à ação de vários antibióticos, também é reconhecida sua resistência a muitos deles. A antibioticoterapia adequada deve ser baseada no teste de sensibilidade. O uso de benzilpenicilina, na década de 40, resolveu temporariamente o problema. Na sequência, amostras resistentes foram reportadas. A disseminação progressiva dessas amostras diminuiu o valor terapêutico dos antibióticos até então usados. Atualmente apenas algumas cepas

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são sensíveis à penicilina (TRABULSI & ALTERTHUM, 2008; MURRAY et al., 2009; PAIANO & BEDENDO, 2009). Bartoloni et al. (1989) corroboraram as indicações referidas ao mostrar a capacidade de adaptação dessas bactérias que se tornam resistentes a novos antibióticos e a correlação positiva entre o uso dos antimicrobianos e a prevalência de cepas resistentes.

Considerando a variação do coeficiente de prevalência, e o de incidência de

S. aureus aferidos para diversas comunidades, este trabalho teve como objetivo

comparar a incidência, a prevalência da colonização e a resistência de cepas de

S. aureus entre populações humanas epidemiologicamente diferentes.

MATERIAL E MÉTODO

Foi considerada como unidade amostral cada humano que doasse a secreção nasal nos três grupos amostrais examinados entre junho/2003 e janeiro/2004. O grupo I foi formado por 100 estudantes de um colégio de ensino médio da cidade do Rio de Janeiro, e designado como grupo comunidade; o grupo II, formado por 150 profissionais de saúde atuantes em um hospital da cidade do Rio de Janeiro, identificado como grupo hospitalar; e o grupo III foi composto por 259 indígenas da etnia Terena da aldeia Moreira, município de Miranda, estado do Mato Grosso do Sul, Brasil, e foi denominado grupo isolado. De cada pessoa foi solicitada autorização para o recolhimento de material e uso dos dados para divulgação científica sem a identificação pessoal de cada um.

De cada unidade amostral foi coletada secreção nasal com o auxílio de suabes estéreis. Cada material recolhido foi acondicionado em tubo contendo meio de transporte, onde foi mantido até o processamento no Laboratório de Pesquisa em Doenças Parasitárias da Universidade Iguaçu. O material foi semeado em placas de Petri contendo os meios de cultura ágar-sangue de carneiro e ágar-hipertônico-manitol. Foi usado o método de esgotamento por estrias, e a semeadura foi incubada em estufa bacteriológica a 37oC por 24 horas.

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A identificação primária foi realizada por meio das características morfológicas e tintoriais face ao método de Gram, prova de catalase, presença de hemólise, da fermentação do manitol, prova da coagulase em tubo e prova de desoxirribonuclease.

A cepa padrão de S. aureus ATCC 25923 foi utilizada como controle no teste de sensibilidade aos antimicrobianos. Os testes foram realizados pela técnica de difusão em ágar, conforme procedimento padronizado pelo "National Commitee for Clinical Laboratory Standards" (NCCLS, 1993). A partir do crescimento das culturas de S. aureus, foram realizados repiques em 5 mL de Triptic Soy Bean por cinco horas. A suspensão foi preparada com a densidade ajustada para 0,5 de turvação na escala de McFarland, que corresponde a concentração de aproximadamente 108 Unidades Formadoras de Colônias/mL. Com o auxílio de suabes estéreis, as suspensões foram semeadas em placas contendo ágar Mueller-Hinton, de modo a obter um crescimento confluente. Os discos de papel de filtro contendo os antimicrobianos foram aplicados sobre a superfície semeada e as placas incubadas a 37oC por 24 horas (KLOSS & BANNERMAM, 1999). Após o período de incubação, foi medido o diâmetro dos halos de inibição de crescimento.

Nos testes foram desafiados os seguintes antimicrobianos: penicilina G, gentamicina, clindamicina, eritromicina, oxacilina, vancomicina, ciprofloxacina, sulfametoxazol-trimetropim, nitrofurantoína, rifampicina, cefazolina e ampicilina-sulbactam. Confirmação da resistência à oxacilina: a concentração de antibiótico/disco utilizado foi de 1 mg. As amostras que apresentaram zonas de inibição menores de 10 mm foram consideradas resistentes, e a ocorrência de qualquer crescimento dentro do halo foi interpretada como evidência de uma subpopulação resistente.

Foi calculado o coeficiente de incidência (CI), o de prevalência da colonização em cada grupo (CP)(SERRA-FREIRE, 2002). Na análise estatística para os dados de colonização, resistência/sensibilidade e colonização por cepas resistentes, foram calculados o Odds Ratio e o risco relativo, arbitrando como nível

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de significância 5% para o erro tipo I (p<0,05)( ROUQUAYROL, ALMEIDA FO, 2007). Os resultados entre as comunidades foram comparados por meio do Teste Binomial para duas proporções, também em nível de significância arbitrado em 5%.

RESULTADOS

S. aureus foi isolado em 27 dos 100 estudantes do grupo comunidade (CP

= 27%). Todas as cepas isoladas apresentaram boa sensibilidade aos antibióticos testados, exceto à penicilina G [OR = 0,37; p<0,05; (Tab. 1)]. No grupo hospitalar foram isolados 25 casos positivos (CP = 16,7%), e se verificou significativa resistência aos antimicrobianos testados com taxas de resistência variando de 0% (nitrofurantoína e vancomicina) a 100% (penicilina G)(Tab. 1). Em 12 das amostras, constatou-se resistência à oxacilina (CI = 48%). No grupo isolado foram encontrados 32 ameríndios infectados (CP = 12,4%), sendo uma das amostras sensível à penicilina (Tab. 1).

Tabela 1. Perfil de sensibilidade/resistência das cepas de Staphylococus aureus

isolados de secreção nasal de humanos procedentes de três populações: escolar, hospitalar e ameríndia, coletadas no período de junho 2003 a janeiro de 2004.

Antibióticos desafiados

Grupo I = comunidade (escolar urbano)

Grupo II = hospitalarb (profissionais de saúde urbano)

Grupo III = isoladob (ameríndios)

Sensibilidade Resistência Sensibilidade Resistência Sensibilidade Resistência

nº % nº % nº % nº % nº % nº % Penicilina 00 00 27 100 00 00 25 100 01 03 31 97 Amicacina 27 100 00 00 13 52 12 48 * * * * Cefazolina 27 100 00 00 13 52 12 48 32 100 00 00 Ciprofloxacina 27 100 00 00 06 24 19 76 32 100 00 00 Clindamicina 27 100 00 00 19 76 06 24 32 100 00 00 Eritromicina 27 100 00 00 18 72 07 28 24 08 08 25 Gentamicina 27 100 00 00 23 92 02 08 32 100 00 00 Nitrofurantoína 27 100 00 00 25 100 00 00 32 100 00 00 Oxacilina 27 100 00 00 13 52 12 48 32 100 00 00 Rifampicina 27 100 00 00 23 92 02 08 32 100 00 00 Sulfametroxazol+ Trimetropim 27 100 00 00 10 40 15 60 32 100 00 00 Vancomicina 27 100 00 00 25 100 00 00 32 100 00 00 Total 297 91,7 27 8,3 188 62,7 112 37,3 113 88,9 39 11,1

b- Teste Odds Ratio relativo à sensibilidade/resistência= 0,37 (p>0,05;IC95%=0,26≤µ≤0,53 * Antibiótico não testado neste grupo

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Pela análise estatística com o teste binominal (p<0,05) foi comprovada a maior prevalência de portadores de S. aureus entre indivíduos do grupo comunidade (Tab. 2).

Tabela 2. Comparação entre os perfis de colonização e de sensibilidade/resistência das

cepas de Staphylococcus aureus isolados de humanos procedentes de três populações: escolar, hospitalar e ameríndia, coletadas no período de 2003 a janeiro 2004, usando o teste da razão dos produtos cruzados (teste Odds Ratio).

Grupo Avaliado* Colonização Sensibilidade/Resistência Tamanho da amostra (no ) e Prevalência (%) Odds ratio Probabilidad e de erro Intervalo de confiança Odds ratio Probabilidad e de erro Intervalo de confiança Comunidadea 100 27,0 3,04 <0,05 1,69≤µ≤5,44 1 ** ** Hospitalarb 150 16,7 2,14 <0,05 1.15≤µ≤4,0 6,55 <0,05 4,14≤µ≤10,4 Isoladob 259 12,4 1 ** ** 2,45 <0,05 1,53≤µ≤3,9 *Grupo comunidade = escolar urbano; Grupo hospitalar = profissionais de saúde, urbano; Grupo isolado = ameríndios. OBS. Expoentes com letras diferentes nos nomes dos grupos indicam diferenças significativas entre os grupos em relação ao coeficiente de prevalência (Teste binomial).

O risco de ser colonizado por S. aureus é duas a três vezes maior nos grupos comunidade e hospitalar [OR = 3,04; p<0,05; Tab. 2)], que ocupam espaço urbano, em relação ao grupo isolado, pessoas que habitam em espaço aberto. A comunidade hospitalar tem maior risco de infecção (RR; p<0,05) por amostras resistentes (Tab. 3). Em relação à possibilidade de S. aureus ter resistência bacteriana, esta ainda é menor na comunidade urbana (Tab. 2).

Tabela 3. Risco Relativo da frequência de amostras resistentes das cepas de

Staphylococcus aureus isolados de humanos procedentes de três populações: escolar,

hospitalar e ameríndia, coletadas no período de junho de 2003 a janeiro de 2004, testados pelo teste da razão dos produtos cruzados (teste Odds Ratio).

Grupo Avaliado Amostras resistentes (no Amostras negativas(no) Odds ratio Probabilidade de erro Intervalo de confiança Comunidade 27 1.173 1 ** ** Hospitalar 112 1.688 0,36 0,05 0,24≤µ≤0,55 Hospitalar 112 1.688 0,22 0,05 0,15≤µ≤0,31 Isolado 39 2.810 1 ** ***

*Grupo comunidade = escolar urbano; Grupo hospitalar = profissionais de saúde, urbano; Grupo isolado = ameríndios.

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DISCUSSÃO

O estudo foi desenvolvido seguindo o protocolo de Koneman & Stephen (2001) e Levinson (2010), que utilizaram a caracterização morfofuncional das células bacterianas e provas bioquímicas clássicas no processo de diagnóstico e identificação do gênero e espécie da bactéria. S. aureus já era conhecida como patógeno antes da era antibiótica, sendo uma das mais frequentes causadoras de infecções em hospitalizados, o que sinaliza a importância de medidas profiláticas.

Na visão epidemiológica e patogênica destas infecções os portadores sadios são considerados importantes elos da cadeia, existindo alta variação relativa à prevalência e à incidência entre eles, fato ratificado em nosso estudo. Os resultados também confirmam a colonização das narinas entre indivíduos aparentemente sãos da área urbana, em concordância com Kluytmans et al. (1997), que referiram que 20% dos indivíduos são portadores permanentes e outros 60% são portadores intermitentes. Contudo, os resultados de agora discordam de outros por não ter sido encontrada maior frequência da bactéria entre indivíduos da comunidade hospitalar, que são explicáveis pelo uso de antimicrobianos como rotina. Fato que vem de encontro com este raciocínio é que no grupo hospitalar foi encontrado o maior número de cepas resistentes, identificado com os resultados de Alghalthy et al. (2000). Assim, fica sugestivo haver correlação entre as variáveis, destacando a necessidade de tratamento de portadores nasais em hospitais, onde este fator é considerado de risco para ocorrência de infecções.

No grupo III, que foi formado pelos ameríndios, ainda que isolamento territorial acontecesse, foram detectadas cepas resistentes à penicilina (97%), ampicilina (97%) e eritromicina (25%). Este fato pode ser explicado pela prescrição frequente desses antibióticos por parte dos médicos que atendem a esta comunidade. Pode-se também verificar a sensibilidade de uma cepa (3%) de

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S. aureus a todos os antibióticos testados, corroborando com os dados que

demonstraram sensibilidade de 5% para a penicilina G (KLUYTMANS et al., 1997). Os portadores de S. aureus são mais propensos a se infectar com as cepas existentes em suas narinas, e de transmiti-las para outros indivíduos, principalmente em hospitais. A presença desse microrganismo entre humanos adultos e saudáveis, em até 40% de modo assintomático, destaca a possibilidade de colonização de outras áreas do organismo (NORBERG et al., 2002).

A disseminação entre a comunidade indígena pode ser explicada pela presença de infecções de pele diagnosticadas em ameríndios da tribo durante essa pesquisa. Ao contrário de outras bactérias, S. aureus resistente no ambiente pode sobreviver durante horas nas superfícies físicas do ambiente (VERONESI & FOCACCIA, 2009). A prevalência de S. aureus resistentes nos hospitais é variável e depende da localização, do tamanho, e do tipo da instituição, podendo alcançar níveis de 10% a 50%, patamar encontrado agora no ambiente pesquisado.

Parker (1982) referiu que as cepas de S. aureus resistentes à oxacilina tendem a ser multidroga resistentes (MRSA), enquanto Lowy (1998) diz não existir evidência de que os MRSA sejam mais virulentos que os sensíveis à oxacilina. No entanto, têm sido descritas formas graves de infecção por MRSA em unidades de terapia intensiva neonatal e de adultos. O mecanismo preciso de disseminação do MRSA nos hospitais durante os surtos epidêmicos não está claramente definido, porém, a medida mais provável é por meio da transmissão por contato direto das mãos do pessoal da saúde que cuida diretamente dos enfermos, já que indivíduos colonizados ou infectados são os reservatórios da bactéria.

CONCLUSÃO

Infecção por S. aureus ocorre em comunidades urbanas e isoladas livres, independente da atividade dos indivíduos. A prevalência de cepas é maior entre indivíduos de ambiente urbano, estudantes e profissionais de saúde. Há maior risco de cepas se tornarem resistentes aos antibióticos em ambiente hospitalar.

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Há maior risco de infecção por cepas resistentes aos antibióticos entre indivíduos em ambiente hospitalar. Ainda há S. aureus sensível à penicilina entre indivíduos ameríndios. Nenhuma das cepas de S. aureus isoladas pode ser considerada multidroga resistente.

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Recebido em 17 de março de 2013. Aceito em 17 de junho de 2013.