Biofilmes e Resistência Antimicrobiana: Uma Análise de Cepas Bacterianas de Origem Alimentar

Abstract

Os biofilmes são comunidades bacterianas aderidas a superfícies, envoltas por matriz extracelular que favorece sua proteção e sobrevivência em condições adversas. Na indústria de alimentos, a formação de biofilmes ocorre como um mecanismo adaptativo, representando uma ameaça significativa, já que podem permanecer nas superfícies mesmo após a higienização, elevando o risco de contaminação cruzada e surtos de doenças transmitidas por alimentos (DTAs). A resistência antimicrobiana, considerada uma ameaça global por órgãos como Organização Mundial de Saúde (OMS), Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) e Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), quando associada aos biofilmes, agrava esses problemas, representando um desafio crítico para a indústria alimentícia e a saúde pública. Essas cepas resistem ao sistema imune e às terapias antimicrobianas, atuam como reservatórios de genes de resistência e promovem a disseminação desses genes, o que contribui para o surgimento e propagação de superbactérias, limitando os tratamentos disponíveis, tornando-os ineficazes e aumentando os custos e riscos associados a infecções persistentes. Além disso, mesmo cepas não patogênicas podem representar riscos ao servirem como reservatórios de resistência genética, facilitando a transferência desses genes para bactérias patogênicas. Nesse contexto, o controle rigoroso dos biofilmes e a correta aplicação das Boas Práticas de Fabricação (BPF) são essenciais para conter a disseminação de genes de resistência, garantir a segurança dos alimentos e saúde pública. O objetivo do estudo foi avaliar a capacidade de formação de biofilmes por cepas bacterianas isoladas de alimentos de origem animal e da cadeia de produção, com ênfase em cepas que apresentam resistência a antimicrobianos. Os resultados mostraram que 41,7% das cepas de Escherichia coli apresentam algum grau de formação de biofilme, Enterobacter kobei 37,5% formaram biofilme, enquanto em Klebsiella pneumoniae, 60% apresentaram capacidade de adesão. Niallia circulans, Enterococcus mundtii, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecalis, Cellulosimicrobium cellulans, Proteus mirabilis, Enterobacter asburiae, Enterobacter hormaechei e Klebsiella oxytoca apresentaram 100% das cepas com capacidade de formação de biofilme em algum grau. Em Proteus hauseri e Hafnia alvei, 50% das cepas foram formadoras, enquanto em Proteus rettgeri, Enterobacter bugandensis e Citrobacter braakii nenhuma cepa apresentou aderência.

Biofilms are bacterial communities adhered to surfaces, surrounded by an extracellular matrix that enhances their protection and survival under adverse conditions. Their formation cycle occurs in five stages: initial adhesion, irreversible attachment, structural formation, maturation, and cell dispersion, allowing the colonization of new areas. In the food industry, the presence of biofilms compromises product safety, as pathogenic microorganisms can remain on surfaces even after cleaning, increasing the risk of cross-contamination and outbreaks of foodborne diseases. It is estimated that microbial biofilms are associated with approximately 60% of foodborne disease outbreaks worldwide, constituting an important public health risk factor. Antimicrobial resistance, considered a global threat by organizations such as WHO, PAHO, and FAO, exacerbates this issue, as the effectiveness of antibiotics is reduced in biofilms, enabling persistence and recurrence of infections caused by clinically significant pathogens. The formation of biofilms by antibiotic-resistant strains represents a critical challenge for the food industry and public health, as their persistence favors cross-contamination. These strains resist the immune system, transfer resistance genes, and turn contaminated environments into genetic reservoirs, promoting the emergence of superbugs. In this context, the aim of the study was to evaluate the biofilm-forming capacity of bacterial strains isolated from animal-derived foods, with an emphasis on strains that exhibit antimicrobial resistance, through in vitro biofilm formation on inert surfaces using a microtiter plate-based model. The analysis showed that 41.7% of Escherichia coli strains demonstrated some degree of biofilm formation, Enterobacter kobei formed biofilms in 37.5% of cases, while in Klebsiella pneumoniae, 60% showed adhesion capacity. Niallia circulans, Enterococcus mundtii, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecalis, Cellulosimicrobium cellulans, Proteus mirabilis, Enterobacter asburiae, Enterobacter hormaechei, and Klebsiella oxytoca showed 100% of the strains with some degree of biofilm-forming ability. In Proteus hauseri and Hafnia alvei, 50% of the strains formed biofilms, while in Proteus rettgeri, Enterobacter bugandensis, and Citrobacter braakii, no strains showed adherence.