Biofilm formation by Rhodococcus equi and putative association with macrolide resistance

Pesquisa Veterinária Brasileira

Schwab, Marcelo²  Pereira, Daniela Isabel B.¹  Sangioni, Luís Antonio²  Costa, Mateus M. da³  Botton, Sônia de A.²  Gressler, Letícia T.²  Sutili, Fernando Jonas²  Vargas, Agueda C. de² 

[1] Universidade Federal de Pelotas, Capão do Leão, Brazil;Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Brazil;Universidade Federal do Vale do São Francisco, Petrolina, Brazil

关键词:  Antimicrobial resistance;    biofilm;    DAPI;    macrolides;    Rhodococcus equi;   

DOI  :  10.1590/S0100-736X2015001000003

来源: Colegio Brasileiro de Patologia Animal-CBPA

【 摘 要 】

:Rhodococcus equi is a facultative intracellular pathogen, which cause severe pyogranulomatous pneumonia in foals and tuberculosis-like lesions in humans. Its ability to form biofilm was described in strains isolated from chronic diseases associated to treatment failures in humans. This study aimed to verify the biofilm formation by 113 R. equi isolated from equine samples (clinical and fecal) using two different methods (biofilm-culturing with and without additional glucose and epifluorescence microscopy). We also aimed to determine the efficacy of azithromycin, clarithromycin and erythromycin on R. equi in established biofilm. We found 80.5% (26/41) and 63% (58/72) biofilm-positive isolates, in fecal and clinical samples, respectively. The additional glucose increased the biofilm formation by R. equi fecal samples, but not by clinical samples. The antimicrobials tested herein were not able to eradicate R. equi in biofilm even at higher concentrations. This is the first study showing the biofilm formation by R. equi isolated from equine samples. Our findings indicate that R. equi biofilm-producers may be more resistant to the antimicrobials evaluated. Further studies are warranted to test this hypothesis.Index Terms: Antimicrobial resistance; biofilm; DAPI; macrolides; Rhodococcus equiResumo:Rhodococcus equi é um patógeno intracelular facultativo, o qual causa pneumonia piogranulosa severa em potros e lesões semelhantes à tuberculose em humanos. A sua capacidade de formar biofilme foi descrita em cepas humanas, isoladas a partir de doenças crônicas associadas a falhas de tratamento. Este estudo teve como objetivo verificar a formação de biofilme por 113 cepas de R. equi, isoladas a partir de amostras de equinos (clínicas e fecais), utilizando-se dois diferentes métodos (biofilme em cultura - com e sem adição de glicose - e microscopia de epifluorescência). Além disso, buscou-se determinar a eficácia da azitromicina, claritromicina e eritromicina sobre biofilme consolidado de R. equi. Verificou-se 80,5% (26/41) e 63% dos isolados (58/72) positivos para formação de biofilme, em amostras fecais e clínicas, respectivamente. A adição de glicose amentou a formação de biofilme em amostras fecais, mas não em amostras clínicas. Os antimicrobianos aqui testados não foram capazes de erradicar R. equi em biofilme consolidado, mesmo em concentrações elevadas. Este é o primeiro estudo a demonstrar a formação de biofilme por cepas de R. equi isoladas a partir de amostras de equinos. Os resultados indicam que os isolados de R. equi produtores de biofilme podem ser mais resistentes aos antimicrobianos avaliados. Estudos adicionais são necessários para testar essa hipótese.Termos de Indexação: Resistência antimicrobiana; biofilme; DAPI; macrolídeos; Rhodococcus equiIntroductionRhodococcus equi is a facultative intracellular and telluric pathogen (Prescott 2004). It is also the etiologic agent of equine rhodococcosis, a disease that typically affects 3-week to 6-month-old foals (Giguère & Prescott 1997). This bacterium has a worldwide distribution and is frequently widespread in the environment, such as horse-breeding farms (Takai 1997) and public areas, including sand areas in parks (Takai et al. 1996, Fernandes et al. 2013). Furthermore, R. equi was described as a causative agent of opportunistic infections, especially in immunocompromised humans (Arlotti et al. 1996). In these patients, the clinical manifestations are similar to those of pulmonary tuberculosis, with prominent fatality rates (Muscatello et al. 2007). Moreover, reports of rhodococcosis infection have increased in immunocompetent patients (Von Bargen & Haas 2009).The discovery of virulence plasmids in R. equi allowed its classification as virulent, intermediately virulent and avirulent. Virulent isolates have a large plasmid that encodes a cluster of genes encoding proteins associated with virulence, including the virulence-associated protein A (VapA) (Takai et al. 1991). Virtually, all isolates from affected foals contain the VapA, considered a

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