Perfil de sensibilidade aos antimicrobianos e pesquisa de genes de resistência em Escherichia coli isolados de água e pescado oriundos da Lagoa da Conceição, Florianópolis-SC

Abstract

Esta dissertação avaliou a ocorrência e os perfis fenotípico e genotípico de resistência aos antimicrobianos em Escherichia coli (E. coli) isoladas de amostras de água e pescado provenientes da Lagoa da Conceição, em Florianópolis-SC, ecossistema lacustre submetido a crescente pressão antrópica e marcado por deficiências de saneamento. Reconhecida como bioindicador de contaminação fecal, E. coli constitui também um marcador relevante de risco microbiológico, sobretudo diante da disseminação global de resistência aos antimicrobianos. A presença de bactérias multirresistentes, particularmente de patótipos capazes de infectar humanos, em ambientes recreacionais e de produção de alimentos representa um desafio à saúde pública, pois a exposição a esses ambientes pode resultar em infecção ou colonização, com risco de posterior disseminação. A transferência horizontal de genes intensifica essa ameaça, favorecendo o intercâmbio de determinantes de resistência entre bactérias ambientais, zoonóticas e humanas, ampliando a severidade das infecções na saúde humana, prolongando o tempo de recuperação e comprometendo a segurança de procedimentos médicos e cirúrgicos. De acordo com o Ministério da Saúde, a resistência aos antimicrobianos é responsável por aproximadamente 34 mil mortes diretas e outras 138 mil mortes associadas por ano no Brasil. No presente estudo, 97 isolados foram testados frente a 17 antimicrobianos pertencentes a oito classes distintas, revelando que 23,71% apresentaram perfil multirresistente (MDR), isto é, resistência a três ou mais classes, e 6,18% foram classificados como extensivamente resistentes (XDR), com resistência a seis ou sete classes de antimicrobianos. A tetraciclina apresentou o maior índice de resistência (42,27%), seguida por norfloxacino (38,14%), ampicilina (28,87%) e sulfazotrim (25,77%). Em contrapartida, todos os isolados (100%) foram sensíveis aos carbapenêmicos meropenem e imipenem. O fenótipo de ß-lactamases de espectro estendido (ESBL) foi identificado em 15 isolados provenientes da água e em dois do pescado. Na análise genotípica, os genes de resistência detectados incluíram blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8, blaCMY-2, blaTEM, blaSHV, qnrB, qnrS, tetA e tetB. Os genes blaCTX-M, blaTEM e tetA foram mais frequentes em amostras de água, enquanto tetB e qnrS apareceram com maior frequência nos isolados de pescado. Em síntese, os resultados evidenciam um cenário preocupante de contaminação ambiental por bactérias multirresistentes e reforçam a necessidade de estratégias integradas de vigilância e controle da resistência antimicrobiana em ambientes aquáticos, alinhadas ao conceito de Saúde Única (One Health).

Abstract: This dissertation evaluated the occurrence and the phenotypic and genotypic profiles of antimicrobial resistance in Escherichia coli (E. coli) isolated from water and fish samples collected from the Lagoa da Conceição, Florianópolis-SC, a lacustrine ecosystem subjected to increasing anthropogenic pressure and marked by deficiencies in sanitation. Recognized as a bioindicator of fecal contamination, E. coli also represents a relevant marker of microbiological risk, particularly in the context of the global dissemination of antimicrobial resistance. The presence of multidrug-resistant bacteria, particularly pathotypes capable of infecting humans, in recreational and food production environments constitutes a public health challenge, as exposure to such environments may result in infection or colonization, with subsequent risk of dissemination. Horizontal gene transfer intensifies this threat by promoting the exchange of resistance determinants among environmental, zoonotic, and human bacteria, thereby increasing the severity of infections in human health, prolonging recovery time, and compromising the safety of medical and surgical procedures. According to the Brazilian Ministry of Health, antimicrobial resistance is responsible for approximately 34,000 direct deaths and an additional 138,000 associated deaths per year in Brazil. In the present study, 97 isolates were tested against 17 antimicrobials belonging to eight different classes, revealing that 23.71% exhibited a multidrug-resistant (MDR) profile, defined as resistance to three or more classes, and 6.18% were classified as extensively drug-resistant (XDR), showing resistance to six or seven classes of antimicrobials. Tetracycline displayed the highest resistance rate (42.27%), followed by norfloxacin (38.14%), ampicillin (28.87%), and sulfamethoxazole-trimethoprim (25.77%). In contrast, all isolates (100%) were sensitive to the carbapenems meropenem and imipenem. The extended-spectrum ß-lactamase (ESBL) phenotype was detected in 15 isolates from water and two from fish. Genotypic analysis identified resistance genes including blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8, blaCMY-2, blaTEM, blaSHV, qnrB, qnrS, tetA, and tetB. The genes blaCTX-M, blaTEM, and tetA were more frequently detected in water samples, whereas tetB and qnrS were more prevalent among fish isolates. In summary, the findings highlight an alarming scenario of environmental contamination by multidrug-resistant bacteria and reinforce the need for integrated strategies of surveillance and control of antimicrobial resistance in aquatic environments, aligned with the One Health concept.