Autor(es):
Alves, Marta Salgueiro 
Data: 2013
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/11470
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Biotecnologia ambiental; Resistência a antibióticos; Gaivotas; Escherichia coli
Descrição
A descoberta e produção de antibióticos foi um grande avanço para a medicina na
primeira metade do século passado. No entanto, as bactérias adaptaram-se
rapidamente desenvolvendo mecanismos de resistência aos antibióticos cuja
disseminação é facilitada pela transferência horizontal de genes. Hoje em dia a
resistência a antibióticos constitui um problema de saúde pública sendo detectada
não só a nível clínico, mas também em ambientes naturais, com particular
destaque para os ambientes aquáticos.
As ilhas das Berlengas são uma reserva natural. No entanto tem sido detectada
poluição associada a contaminação fecal na água da praia. Estudos anteriores
concluíram que a principal origem desta contaminação são as fezes de gaivotas
existentes na ilha.
O objectivo principal deste estudo foi analisar o perfil de resistência a antibióticos
de isolados de Escherichia coli obtidos da água da praia da ilha das Berlengas, de
fezes de gaivotas e do único efluente de águas residuais de origem humana
existente na ilha. Com isto, pretende-se avaliar o risco para a saúde pública da
contaminação fecal da água e confirmar a origem dessa poluição. Foi também
objectivo deste trabalho identificar marcadores associados a resistência a
antibióticos que contribuam para descriminar as fontes de poluição fecal.
Neste sentido procedeu-se à classificação dos 414 isolados de E. coli das
diferentes fontes de acordo com os principais grupos filogenéticos (A, B1, B2 e D):
mais de 70% dos isolados pertenciam aos grupos A e B1 geralmente associados a
estirpes comensais. Nas três fontes estudadas existem isolados do grupo A, B1 e
D. Verificaram-se isolados do grupo B2 apenas no efluente (10,1%) e em fezes
(3,9%).
Foi avaliada a susceptibilidade a antibióticos usando o método de difusão em
disco. Globalmente registaram-se para a ilha das Berlengas elevadas
percentagens de resistência aos antibióticos testados, com prevalência a nível das
penicilinas, aminoglicosídeos e tetraciclinas. A resistência a cefalosporinas de 3ª
geração, ao imipenemo e ciprofloxacina foi rara e mais frequente em isolados do
efluente. Registou-se uma elevada taxa de isolados multiresistentes (cerca de
30%). Foram pesquisadas as bases genéticas para os fenótipos obtidos, sendo
blaTEM, tet(A) e sul2 os genes mais frequentemente detectados. Verificou-se a
ocorrência de blaCTX-M-1 num isolado de água e blaCMY-2 num de fezes. O contexto
genético determinado para estes genes foi idêntico ao previamente descrito para
isolados clínicos.
Obtiveram-se diferenças significativas entre o padrão de resistência da água e do
efluente. Além disso, alguns dos fenótipos e genótipos detectados em isolados de
água ocorreram apenas numa das fontes: fezes (em maior número) ou efluente.
Para a utilização destes fenótipos e genótipos como marcadores seriam
necessários mais estudos. Este estudo mostra que a poluição fecal associada a
fezes de gaivotas, embora geralmente considerada menos grave que a associada
a fezes de humanos, pode constituir um risco para a saúde pública. The discovery and production of antibiotics was a major breakthrough for
medicine in the first half of the last century. However, bacteria have adapted
quickly through the development of antibiotic resistance mechanisms that
spread easily by horizontal gene transfer. The acquisition and dissemination of
resistance were promoted by the intensive (mis)use of antibiotics.
Nowadays, antibiotic resistance is a public health problem and is found not only
in clinical isolates but also in natural environments with particular emphasis for
the aquatic ones.
The Berlengas Islands are a natural reserve. However it was detected fecal
contamination in the beach water, for which the main origin was determined to
be, in previous studies, the seagull feces.
The aim of this study was to analyze the antibiotic resistance of Escherichia coli
isolates from the Berlengas beach water, gull feces and from the only humanderived
wastewater effluent in the Island and so to assess the risk to public
health of the fecal contamination and confirm its origin. It was also a goal to
identify markers based on antibiotic resistance to fecal pollution sources
discrimination.
In this sense we proceeded to the classification of the 414 Escherichia coli
isolates from different sources in accordance with the main phylogenetic
groups (A, B1, B2 and D), and over 70% of the isolates belonged to groups A
and B1, usually associated with commensal strains. These two groups, along
with group D, were the most frequent in all sources. Group B2 was only present
in effluent (10.1%) and in a lower percentage in feces (3.9%).
The assessment of antibiotic susceptibility was performed for all isolates using
the disk diffusion method. Overall, high percentages of resistance to the
antibiotics tested were detected in the Berlengas island, particularly to
penicillins, aminoglycosides and tetracyclines. Resistance to 3rd generation
cephalosporins, to imipenem and ciprofloxacin was rare but more frequent in
effluent isolates. It was also observed a global high rate of multiresistant
isolates (around 30%). It was investigated the genetic basis for the phenotypes
obtained, and blaTEM, tet(A) and sul2 genes were the most frequently detected
genes. blaCTX-M-1 was detected in one water isolate and blaCMY-2 in one feces
isolate. The genetic context determined for these two genes was identical to
what has been described for clinical isolates.
There were significant differences between the resistance patterns of water and
the effluent. Some phenotypes and genotypes observed in water were only
present in one of the other two sources: feces (in major number) and effluent.
The potential use of these phenotypes and genotypes as markers of these
pollution sources must be further investigated.
This study demonstrates that fecal pollution associated to gull feces, though
generally considered less dangerous than human fecal pollution, may also
constitute a risk to public health. Mestrado em Biotecnologia Industrial e Ambiental
