Contribuição do efluxo para a aquisição de resistência aos antibióticos em isolados clínicos de Acinetobacter baumannii

Abstract

A rápida disseminação de isolados multirresistentes aos antibióticos (MDR) em Acinetobacter baumannii é preocupante, limitando as opções terapêuticas para o tratamento destas infeções e compele ao desenvolvimento de alternativas terapêuticas. A atividade dos sistemas de efluxo em bactérias é reconhecida como um dos mecanismos de resistência aos antibióticos, além de que os compostos inibidores de efluxo (IEs) são considerados potenciais adjuvantes terapêuticos no tratamento das infeções causadas por bactérias MDR. Em A. baumannii, estão descritos sistemas de efluxo envolvidos na aquisição do fenótipo MDR, à semelhança de outras bactérias Gram-negativas. Assim sendo, este trabalho teve como objetivo principal avaliar a contribuição da atividade de efluxo para o desenvolvimento de multirresistência em isolados clínicos de A. baumannii. Para esse fim, estudou-se da atividade de efluxo em três isolados clínicos sequenciais MDR de A. baumannii (AB-1, AB-2 e AB-3), através de metodologias para avaliação do efluxo de forma i) direta, pela deteção preliminar da atividade de efluxo pelo método de “Cartwheel” em placa de agar e confirmação da atividade de efluxo pela realização de ensaios de fluorometria em tempo real (após otimização do protocolo experimental) usando brometo de etídio como substrato de efluxo universal; e ii) indireta, pela determinação de concentrações mínimas inibitórias (CMIs) de antibióticos e brometo de etídio na presença e ausência de IEs. Os resultados permitiram concluir que os três isolados clínicos MDR possuem atividade aumentada de efluxo em relação à estirpe de referência A. baumannii ATCC19606T, em particular o isolado AB-2 e também quais os IEs que melhor potenciaram a acumulação de EtBr nas células e causaram redução significativa das CMIs dos antibióticos, o que adiciona interesse ao estudo destes compostos como potenciais adjuvantes terapêuticos e sublinha a importância do efluxo como o primeiro passo na aquisição de resistência em isolados clínicos de A. baumannii.

The rapidly spreading of multidrug resistant (MDR) Acinetobacter baumannii isolates is not only alarming, but urges the need for the development of alternative therapeutic options, by limiting the available options for the treatment of these serious infections. The activity of bacterial efflux systems is recognized as one of the mechanisms for antimicrobial resistance; furthermore, efflux inhibitors (IEs) are regarded as potential adjuvants in the treatment of MDR infections. In A. baumannii, there are several efflux mechanisms described, that play a role in the acquisition of MDR phenotype, in similarity to other Gram-negative bacteria. Therefore, the aim of this work was to determinate the contribution of efflux pump systems to the development of multidrug resistance in A. baumannii clinical isolates. Hence, we studied efflux activity in three A. baumannii clinical sequential isolates (AB-1, AB-2 e AB-3), by i) direct measurement of efflux using the agar “Cartwheel” method and real time fluorometry assays (after protocol optimization) using agar ethidium bromide (EtBr) as a broad efflux substrate, and ii) indirect measurement of efflux (by determining the minimal inhibitory concentrations (CMIs) of antibiotics and EtBr in the presence and absence of IEs. The results obtained allowed us to conclude that all three A. baumannii clinical isolates exhibit greater efflux activity, when compared to the type strain A. baumannii ATCC19606T, in particular AB-2 isolate; also, we demonstrated which IEs were more efficient in triggering intracellular accumulation of EtBr and reducing significantly the MIC values for antibiotics and EtBr. This supports efflux pump’s systems as the first step towards the acquisition of multidrug resistance in clinical A. baumannii isolates, and raises interest in the use of IEs as therapeutic adjuvants.