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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.9.2009.tde-26042010-120936
Document
Author
Full name
Lara Mendes de Almeida
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Mamizuka, Elsa Masae (President)
Cunha, Maria de Lourdes Ribeiro de Souza da
Zafalon, Luiz Francisco
Title in Portuguese
Fatores de virulência e genes regulatórios agr de Staphylococcus aureus e outras espécies coagulase positivas isoladas de mastites bovina e ovina
Keywords in Portuguese
Mastite
Resistência
Staphylococcus aureus
Virulência
Abstract in Portuguese
A mastite é um sério problema em rebanhos leiteiros com consideráveis conseqüências econômicas. Embora alguns patógenos possam causar essa doença, Staphylococcus aureus é o mais importante agente etiológico em mastites bovinas e ovinas. O surgimento de linhagens resistentes a diferentes antibióticos e a presença de múltiplos fatores de virulência dificultam o tratamento das infecções causadas por essa espécie. Neste estudo, foram analisados 70 isolados de estafilococos coagulase positivos de origem animal: 52 provenientes de amostras de leite de bovinos portadores de mastite subclínica, do óstio dos tetos desses animais e de insufladores de três fazendas de exploração leiteira do Estado de São Paulo. Os outros 18 isolados foram provenientes de ovinos da região do agreste do Estado de PE, sendo 6 de casos de mastite clínica e 12 de casos de mastite subclínica. Por meio da eletroforese de campo pulsado (PFGE), pôde-se concluir que houve alta diversidade genética entre as linhagens de S. aureus isoladas das diferentes fontes analisadas das três fazendas do Estado de SP. No entanto, um perfil clonal comum foi identificado nas amostras de leite de duas dessas fazendas e, em uma terceira fazenda, houve a predominância de outro perfil clonal de S. aureus entre os isolados de leite bovino proveniente de animais portadores de mastite subclínica. Em relação às outras espécies coagulase positivas, todas originadas de óstios bovinos, foi possível determinar os perfis clonais dos isolados S. schleiferi spp coagulans e S. delphini e identificar a ocorrência de dois perfis distintos entre as linhagens de S. intermedius. Os isolados S. aureus provenientes de ovinos mostraram baixa diversidade genética com três perfis clonais comuns aos casos de mastite clínica e subclínica. Observou-se, em relação à combinação dos fatores de virulência de bovinos e ovinos, a ocorrência do gene cflA em 100% das amostras, o que indica o seu envolvimento no processo de colonização da glândula mamária, independente do hospedeiro. Dois clones bovinos destacaram-se por apresentar multiplicidade dos genes codificadores dos fatores de virulência. No entanto, houve pouca ocorrência dos genes relacionados ao processo toxigênico entre os isolados dessa espécie animal, ao contrário das cepas provenientes de ovinos. Em relação ao sistema regulador agr, o grupo II foi associado aos perfis clonais que apresentaram maior combinação dos genes codificadores dos fatores de virulência em isolados S. aureus provenientes de bovinos. Já o grupo III e agr negativos, aos isolados portadores de poucos desses genes. A presença do gene eta, pouco freqüente em linhagens animais, foi associada tanto com cepas bovinas agr negativas como do grupo II. Assim como nos isolados bovinos, o grupo II de agr, em ovinos, também foi relacionado com o perfil que apresentou maior combinação dos fatores de virulência, incluindo a associação dos genes sec e tst, mas também com perfis portadores de poucos genes de adesinas ou de nenhum gene para exotoxinas. O mesmo foi observado para o grupo I em linhagens ovinas. As cepas resistentes à oxacilina (BORSA), provenientes de isolados bovinos e de insufladores, apresentaram concentração inibitória mínima ≥1 - ≤ 16 µg/ml com múltipla resistência a outros antimicrobianos, mas foram negativas para o gene mecA, o que indica que sejam portadoras de outros mecanismos de resistência aos beta-lactâmicos, diferente da produção de PBP2a.
Title in English
Virulence factors and regulatory genes (agr) of Staphylococcus aureus and other coagulase-positive species isolated from bovine and ovine mastitis
Keywords in English
Mastitis
Resistance
Staphylococcus aureus
Virulence
Abstract in English
Mastitis is a serious problem in dairy herds with considerable economic consequences. Although some pathogens may cause this disease, Staphylococcus aureus is the most important etiologic agent in bovine and ovine mastitis. The appearance of antibiotic resistant strains and the presence of multiple factors of virulence, make the treatment of the infections caused by these species very difficult. In this study, we analyzed 70 isolates of coagulase positive Staphylococcus sp of animal origin: 52 from milk samples of subclinic mastitis, bovine teats and milking linners collected in three dairy farms from São Paulo State. The other 18 isolates were from the agreste region ovine in the State of Pernanbuco, with 6 strains from cases of clinic mastitis and 12 cases of subclinic mastitis. By pulsed-field electrophoresis (PFGE), we found high genetic diversity among S. aureus strains from different sources analyzed in the three farms from São Paulo State. However, a common S. aureus cloning profile was identified in the milk samples from two farms and, the third farm, presented a predominance of different profile from two previous farms. The six coagulase positive isolates from bovine teats were identified as S. schleiferi spp coagulans (1), S. delphini (1) and S. intermedius (4). This last specie presented two distinct profiles among strains. The ovine S. aureus strains showed a low genetic diversity presenting three common profiles in both clinic and subclinic mastitis. The cflA gene occurred in 100% of the bovine and ovine strains, showing its involvement in the process of colonization of the mammary glands independent of host species. Two bovine clones was notable for presenting multiplicity of virulence factors genes. However, there was a low occurrence of toxin encoding genes among bovine strains, unlike the ovine strains. The group II agr regulatory systems of S. aureus from bovine strains was associated to a wider combination of the virulent factors encoding genes. However, group III and negative agr was associated to few combination genes. Although the gene eta is, in general, less frequent in animal strains, in this study it was associated in both agr negative and group II agr bovine strains. In ovine, agr group II, as in the bovine isolates, it was also related to a wider combination of virulence factors, including the association of sec and tst genes. It was also found a few genes encoding adhesion and exotoxins in this group, occurring the same in agr group I in ovine strains. The borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus (BORSA) strains isolated from bovine ostium, milk and milking apparatus line presented minimum inhibitory concentration ≥1 - ≤ 16 µg/ml with multiple resistance to other antimicrobial, but they were negative to the mecA gene, suggesting they are carrying other resistance mechanisms to beta-lactam antibiotics, different from the production of PBP2a.
 
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Publishing Date
2010-05-31
 
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