RESUMO

Staphylococcus aureus causes nosocomial and intramammary infections in humans and cattle, respectively. A large number of virulence factors are thought to play important roles in the pathogenesis of this bacterium. Currently, genome-wide and data-analysis studies are being used to better understand its epidemiology. In this study, we conducted a genome wide comparison and phylogenomic analyses of S. aureus to find specific virulence patterns associated with clinical and subclinical mastitis strains in cattle and compare them with those of human origin. The presence/absence of key virulence factors such as adhesin, biofilm, antimicrobial resistance, and toxin genes, as well as the phylogeny and sequence type of the isolates were evaluated. A total of 248 genomes (27 clinical mastitis, 43 subclinical mastitis, 21 milk, 53 skin-related abscesses, 49 skin infections, and 55 pus from cellulitis) isolated from 32 countries were evaluated. We found that the cflA, fnbA, ebpS, spa, sdrC, coa, emp, vWF, atl, sasH, sasA, and sasF adhesion genes, as well as the aur, hglA, hglB, and hglC toxin genes were highly associated in clinical mastitis strains. The strains had diverse genetic origins (72 protein A and 48 sequence types with ST97, ST8 and ST152 being frequent in isolates from clinical mastitis, abscess, and skin infection, respectively). Further, our phylogenomic analyses suggested that zoonotic and/or zooanthroponotic transmission may have occurred. These findings contribute to a better understanding of S. aureus epidemiology and the relationships between adhesion mechanisms, biofilm formation, antimicrobial resistance, and toxins and could aid in the development of improved vaccines and strain genotyping methods.

RESUMO

A qualidade da matéria prima é um dos maiores entraves ao desenvolvimento e consolidação da indústria de laticínios no Brasil pois , grande parte do leite produzido pelo país é oriunda de produtores rurais com baixa capacitação técnica e limitação financeira para os investimentos necessários. Diante do risco, é fundamental que as normativas estabelecidas sejam seguidas para garantir segurança ao consumidor final. Para tanto objetivou-se avaliar a qualidade microbiológica de quatro marcas distintas de leite pasteurizado tipo C, comercializado em Itabuna Bahia. Do material coletado foram feitas analises para a contagem de unidades formadoras de colônia por mililitro, coloração de Gram, e teste de coagulase e catalase. Os resultados mostraram presença de Staphylococcus spp. e enterobactérias nas marcas de leite pasteurizado selecionadas.(AU)

Assuntos

RESUMO

O ozônio possui efeito bactericida, fungicida e viricida e tem sido usado para o trat amento de diversas enfermidades. O objetivo do trabalho, foi avaliar a ação bactericida do ozônio, in vitro, contra Staphylococcus aureus isolados de vacas leiteiras. O experimento foi realizado com vacas, produtoras de leite, uma fazenda do Sul da Bahia. Foram avaliadas vacas que foram positivas para mastite, depois de ter sido feito o teste California Mastitis Test. No laboratório realizou-se os testes de coloração de gram, catalase e coagulase, acetoína, maltose e trealose e foi realizada a diluição seriada das amostras em solução salina. Foi realizada também a ozonização das colônias na concentração de 40 microgramas por mililitro por 5 minutos. Nas análises após a ozonização, observou-se uma significativa diminuição do crescimento de colônias.(AU)

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O ozônio possui efeito bactericida, fungicida e viricida e tem sido usado para o trat amento de diversas enfermidades. O objetivo do trabalho, foi avaliar a ação bactericida do ozônio, in vitro, contra Staphylococcus aureus isolados de vacas leiteiras. O experimento foi realizado com vacas, produtoras de leite, uma fazenda do Sul da Bahia. Foram avaliadas vacas que foram positivas para mastite, depois de ter sido feito o teste California Mastitis Test. No laboratório realizou-se os testes de coloração de gram, catalase e coagulase, acetoína, maltose e trealose e foi realizada a diluição seriada das amostras em solução salina. Foi realizada também a ozonização das colônias na concentração de 40 microgramas por mililitro por 5 minutos. Nas análises após a ozonização, observou-se uma significativa diminuição do crescimento de colônias.

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A qualidade da matéria prima é um dos maiores entraves ao desenvolvimento e consolidação da indústria de laticínios no Brasil pois , grande parte do leite produzido pelo país é oriunda de produtores rurais com baixa capacitação técnica e limitação financeira para os investimentos necessários. Diante do risco, é fundamental que as normativas estabelecidas sejam seguidas para garantir segurança ao consumidor final. Para tanto objetivou-se avaliar a qualidade microbiológica de quatro marcas distintas de leite pasteurizado tipo C, comercializado em Itabuna – Bahia. Do material coletado foram feitas analises para a contagem de unidades formadoras de colônia por mililitro, coloração de Gram, e teste de coagulase e catalase. Os resultados mostraram presença de Staphylococcus spp. e enterobactérias nas marcas de leite pasteurizado selecionadas.

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The presence of biofilm-forming bacteria from the mammary gland of dairy cows adhered to equipment in the milking environment represents one of the major causes of bacterial resistance during mastitis treatment. The aim of this study was to identify strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli in milk samples from cows with mastitis, as well as in the expansion tank and milking set liners. We aimed to quantify the extracellular proteins and polysaccharides in the biofilm produced by each strain. A total of 294 samples were collected from a dairy farm in the municipality of Uberlândia, Minas Gerais. To identify the S. aureus, S. epidermidis and E. coli isolates responsible for biofilm production, we tested the phenotype using the Congo red agar (CRA) and microplate adhesion tests. Protein quantification was performed with a Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit (BCA kit), and polysaccharides were quantified by the phenol sulfuric acid method. We identified eight strains of S. aureus, one strain of S. epidermidis and 11 strains of E. coli responsible for biofilm production, all of which showed a higher concentration of polysaccharides than proteins in the matrix. Escherichia coli was considered the most prevalent bacterium among the samples, and S. aureus was determined to be the largest biofilm producer. The results of the CRA and microplate adhesion tests were similar in regard to identification of the biofilm-producing strains according to their phenotype and matrix composition. The classification of S. aureus strains as major biofilm producers is of great concern for producers, as such bacteria are considered one of the predominant contagious etiological agents that cause bovine mastitis. In addition, our observation that E. coli and S. epidermidis can produce biofilms highlights the need to reassess prophylactic measures to avoid the adhesion of biofilm-producing bacteria.(AU)

A presença de bactérias formadoras de biofilme microbiano, na glândula mamária de vacas leiteiras e aderidas aos equipamentos e utensílios do ambiente de ordenha, constitui uma das causas de resistência bacteriana no tratamento de mastite em vacas leiteiras. O estudo teve como finalidade identificar cepas produtoras de biofilme de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Escherichia coli, em amostras de leite de animais com mastite, tanque de expansão e teteiras do conjunto de ordenha. Visou-se quantificar as proteínas extracelulares e polissacarídeos das estirpes. No total, foram colhidas 294 amostras, em uma propriedade no município de Uberlândia, Minas Gerais. Para identificar as estirpes de S. aureus, S. epidermidis e E. coli isoladas produtoras de biofilme, foram utilizados testes fenotípicos como cultivo em ágar Vermelho Congo (CRA) e teste de adesão em microplaca. A quantificação de proteínas foi realizada com o Kit BCA e de polissacarídeos pelo método do ácido fenol sulfúrico. Identificou-se oito cepas de S. aureus, uma de S. epidermidis e 11 cepas de E. coli produtoras de biofilme, todas compostas com maior concentração de polissacarídeo do que proteína na matriz. E. coli foi considerada a bactéria mais prevalente das amostras e S. aureus a maior produtora de biofilme. Os resultados do CRA e do teste de adesão em microplaca foram similares ao identificar as cepas produtorasde biofilme, conforme a expressão do fenótipo e quantificação da matriz. A classificação de estirpes deS. aureus, como maiores produtoras de biofilme, preocupa ainda mais os produtores, pois tais bactériassão consideradas um dos principais agentes etiológicos contagiosos causadores da mastite bovina. Alémdisso, a capacidade de E. coli e S. epidermidis produzirem biofilme torna indispensável a reavaliaçãodas medidas profiláticas, com o intuito de evitar a adesão de bactérias produtoras de biofilme.(AU)

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The presence of biofilm-forming bacteria from the mammary gland of dairy cows adhered to equipment in the milking environment represents one of the major causes of bacterial resistance during mastitis treatment. The aim of this study was to identify strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli in milk samples from cows with mastitis, as well as in the expansion tank and milking set liners. We aimed to quantify the extracellular proteins and polysaccharides in the biofilm produced by each strain. A total of 294 samples were collected from a dairy farm in the municipality of Uberlândia, Minas Gerais. To identify the S. aureus, S. epidermidis and E. coli isolates responsible for biofilm production, we tested the phenotype using the Congo red agar (CRA) and microplate adhesion tests. Protein quantification was performed with a Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit (BCA kit), and polysaccharides were quantified by the phenol sulfuric acid method. We identified eight strains of S. aureus, one strain of S. epidermidis and 11 strains of E. coli responsible for biofilm production, all of which showed a higher concentration of polysaccharides than proteins in the matrix. Escherichia coli was considered the most prevalent bacterium among the samples, and S. aureus was determined to be the largest biofilm producer. The results of the CRA and microplate a

A presença de bactérias formadoras de biofilme microbiano, na glândula mamária de vacas leiteiras e aderidas aos equipamentos e utensílios do ambiente de ordenha, constitui uma das causas de resistência bacteriana no tratamento de mastite em vacas leiteiras. O estudo teve como finalidade identificar cepas produtoras de biofilme de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Escherichia coli, em amostras de leite de animais com mastite, tanque de expansão e teteiras do conjunto de ordenha. Visou-se quantificar as proteínas extracelulares e polissacarídeos das estirpes. No total, foram colhidas 294 amostras, em uma propriedade no município de Uberlândia, Minas Gerais. Para identificar as estirpes de S. aureus, S. epidermidis e E. coli isoladas produtoras de biofilme, foram utilizados testes fenotípicos como cultivo em ágar Vermelho Congo (CRA) e teste de adesão em microplaca. A quantificação de proteínas foi realizada com o Kit BCA e de polissacarídeos pelo método do ácido fenol sulfúrico. Identificou-se oito cepas de S. aureus, uma de S. epidermidis e 11 cepas de E. coli produtoras de biofilme, todas compostas com maior concentração de polissacarídeo do que proteína na matriz. E. coli foi considerada a bactéria mais prevalente das amostras e S. aureus a maior produtora de biofilme. Os resultados do CRA e do teste de adesão em microplaca foram similares ao identificar as

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The presence of biofilm-forming bacteria from the mammary gland of dairy cows adhered to equipment in the milking environment represents one of the major causes of bacterial resistance during mastitis treatment. The aim of this study was to identify strains of Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli in milk samples from cows with mastitis, as well as in the expansion tank and milking set liners. We aimed to quantify the extracellular proteins and polysaccharides in the biofilm produced by each strain. A total of 294 samples were collected from a dairy farm in the municipality of Uberlândia, Minas Gerais. To identify the S. aureus, S. epidermidis and E. coli isolates responsible for biofilm production, we tested the phenotype using the Congo red agar (CRA) and microplate adhesion tests. Protein quantification was performed with a Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit (BCA kit), and polysaccharides were quantified by the phenol sulfuric acid method. We identified eight strains of S. aureus, one strain of S. epidermidis and 11 strains of E. coli responsible for biofilm production, all of which showed a higher concentration of polysaccharides than proteins in the matrix. Escherichia coli was considered the most prevalent bacterium among the samples, and S. aureus was determined to be the largest biofilm producer. The results of the CRA and microplate adhesion tests were similar in regard to identification of the biofilm-producing strains according to their phenotype and matrix composition. The classification of S. aureus strains as major biofilm producers is of great concern for producers, as such bacteria are considered one of the predominant contagious etiological agents that cause bovine mastitis. In addition, our observation that E. coli and S. epidermidis can produce biofilms highlights the need to reassess prophylactic measures to avoid the adhesion of biofilm-producing bacteria.

A presença de bactérias formadoras de biofilme microbiano, na glândula mamária de vacas leiteiras e aderidas aos equipamentos e utensílios do ambiente de ordenha, constitui uma das causas de resistência bacteriana no tratamento de mastite em vacas leiteiras. O estudo teve como finalidade identificar cepas produtoras de biofilme de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Escherichia coli, em amostras de leite de animais com mastite, tanque de expansão e teteiras do conjunto de ordenha. Visou-se quantificar as proteínas extracelulares e polissacarídeos das estirpes. No total, foram colhidas 294 amostras, em uma propriedade no município de Uberlândia, Minas Gerais. Para identificar as estirpes de S. aureus, S. epidermidis e E. coli isoladas produtoras de biofilme, foram utilizados testes fenotípicos como cultivo em ágar Vermelho Congo (CRA) e teste de adesão em microplaca. A quantificação de proteínas foi realizada com o Kit BCA e de polissacarídeos pelo método do ácido fenol sulfúrico. Identificou-se oito cepas de S. aureus, uma de S. epidermidis e 11 cepas de E. coli produtoras de biofilme, todas compostas com maior concentração de polissacarídeo do que proteína na matriz. E. coli foi considerada a bactéria mais prevalente das amostras e S. aureus a maior produtora de biofilme. Os resultados do CRA e do teste de adesão em microplaca foram similares ao identificar as cepas produtorasde biofilme, conforme a expressão do fenótipo e quantificação da matriz. A classificação de estirpes deS. aureus, como maiores produtoras de biofilme, preocupa ainda mais os produtores, pois tais bactériassão consideradas um dos principais agentes etiológicos contagiosos causadores da mastite bovina. Alémdisso, a capacidade de E. coli e S. epidermidis produzirem biofilme torna indispensável a reavaliaçãodas medidas profiláticas, com o intuito de evitar a adesão de bactérias produtoras de biofilme.

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Staphylococcus is an important agent of mastitis, especially when biofilm producers are related to a number of mechanisms of resistance to different types of infections. The objective of this research was to evaluate the susceptibility and resistance of Staphylococcus aureus strains isolates from cases of bovine mastitis and milking environment under conditions of biofilm, compared to three different concentrations in different antimicrobials. Thirty-two strains used were S. aureus that, due to the inhibition tests, minimal biofilm eradication concentration were tested using cephalexin, amoxicillin and rifampin at concentrations of 30 mg/mL, and 50 mg/mL 100 mg/mL for 12 hours, and efficiency of tests evaluated by counting the colony forming units and the microplate test. The results revealed that among the tested antibiotics cephalexin showed the best efficiency at the three concentrations tested, and rifampin and amoxicillin were more efficient at concentrations of 50 and 100 mg/mL. These data demonstrate the importance of targeted antibiotic therapy associated with the correct cleaning of milking equipment, thus, preventing the formation of biofilm, avoiding persistent microbial adhesion in equipment, and the spread of microorganisms by ascending channel teats among herd animals.(AU)

Os Staphylococcus, principais agentes causadores da mastite, quando em biofilmes, estão relacionados a uma série de mecanismos de resistência em diferentes tipos de infecções. O presente trabalho avaliou a susceptibilidade e resistência dos Staphylococcus aureus, isolados de casos de mastite bovina e do ambiente de ordenha, em condições de biofilme, frente a três antimicrobianos distintos em diferentes concentrações. Foram utilizadas trinta e duas estirpes de S. aureus testadas frente aos testes de inibição da concentração mínima de erradicação de biofilmes, utilizando cefalexina, amoxicilina e rifampicina, nas concentrações de 30 mg/mL, 50 mg/mL e 100 mg/mL, por doze horas de contato, e a eficiência dos testes avaliada pela contagem das unidades formadoras de colônias e pelo teste de microplacas. Os resultados revelaram que, entre os antimicrobianos testados, a cefalexina foi o que apresentou melhor eficiência nas três concentrações testadas, e a rifampicina e amoxacilina tiveram maior eficiência nas concentrações de 50 e 100 mg/ mL. Esses dados demonstram a importância sobre antibioticoterapia orientada associada com a correta higienização dos equipamentos de ordenha, evitando-se, assim, a formação de biofilmes, a adesão microbiana persistente em equipamentos, e a difusão dos microrganismos pelo canal ascendente dos tetos entre os animais do rebanho.(AU)

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Staphylococcus is an important agent of mastitis, especially when biofilm producers are related to a number of mechanisms of resistance to different types of infections. The objective of this research was to evaluate the susceptibility and resistance of Staphylococcus aureus strains isolates from cases of bovine mastitis and milking environment under conditions of biofilm, compared to three different concentrations in different antimicrobials. Thirty-two strains used were S. aureus that, due to the inhibition tests, minimal biofilm eradication concentration were tested using cephalexin, amoxicillin and rifampin at concentrations of 30 mg/mL, and 50 mg/mL 100 mg/mL for 12 hours, and efficiency of tests evaluated by counting the colony forming units and the microplate test. The results revealed that among the tested antibiotics cephalexin showed the best efficiency at the three concentrations tested, and rifampin and amoxicillin were more efficient at concentrations of 50 and 100 mg/mL. These data demonstrate the importance of targeted antibiotic therapy associated with the correct cleaning of milking equipment, thus, preventing the formation of biofilm, avoiding persistent microbial adhesion in equipment, and the spread of microorganisms by ascending channel teats among herd animals.

Os Staphylococcus, principais agentes causadores da mastite, quando em biofilmes, estão relacionados a uma série de mecanismos de resistência em diferentes tipos de infecções. O presente trabalho avaliou a susceptibilidade e resistência dos Staphylococcus aureus, isolados de casos de mastite bovina e do ambiente de ordenha, em condições de biofilme, frente a três antimicrobianos distintos em diferentes concentrações. Foram utilizadas trinta e duas estirpes de S. aureus testadas frente aos testes de inibição da concentração mínima de erradicação de biofilmes, utilizando cefalexina, amoxicilina e rifampicina, nas concentrações de 30 mg/mL, 50 mg/mL e 100 mg/mL, por doze horas de contato, e a eficiência dos testes avaliada pela contagem das unidades formadoras de colônias e pelo teste de microplacas. Os resultados revelaram que, entre os antimicrobianos testados, a cefalexina foi o que apresentou melhor eficiência nas três concentrações testadas, e a rifampicina e amoxacilina tiveram maior eficiência nas concentrações de 50 e 100 mg/ mL. Esses dados demonstram a importância sobre antibioticoterapia orientada associada com a correta higienização dos equipamentos de ordenha, evitando-se, assim, a formação de biofilmes, a adesão microbiana persistente em equipamentos, e a difusão dos microrganismos pelo canal ascendente dos tetos entre os animais do rebanho.

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