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http://hdl.handle.net/11422/28082
| Type: | Dissertação |
| Title: | Comparação da virulência e potencial terapêutico da fagoterapia em cepas ambientais e clínicas de Staphylococcus saprophyticus |
| Author(s)/Inventor(s): | Carvalho, Isabella Monteiro |
| Advisor: | Marval, Marcia Giambiagi de |
| Co-advisor: | Rossi, Ciro César |
| Abstract: | Staphylococcus saprophyticus é uma bactéria gram-positiva, catalase-positiva e coagulase-negativa que compõe a microbiota da pele e do trato geniturinário humano. Sob certas condições, pode se tornar um patógeno oportunista causando infecções do trato urinário (ITU), especialmente em mulheres jovens e sexualmente ativas. Apesar de sua ampla distribuição ambiental, poucos estudos investigaram a presença de genes associados à virulência ou o potencial patogênico desse organismo em isolados aquáticos. A Baía de Guanabara, localizada no Rio de Janeiro, é um corpo d'água com elevados níveis de poluição, utilizado para atividades recreativas e pesca, o que aumenta ainda mais o risco de exposição a patógenos ambientais. Assim, investigar os mecanismos de virulência de isolados aquáticos de S. saprophyticus é essencial para identificar potenciais ameaças à saúde, especialmente em áreas de intensa interação humana com o ambiente. O presente estudo teve como objetivo comparar a virulência de cepas de S. saprophyticus isoladas da Baía de Guanabara e de pacientes hospitalares no Rio de Janeiro. Foram analisadas 40 cepas (20 isoladas da Baía de Guanabara e 20 de pacientes clínicos), avaliando-se a presença de genes de virulência (aas, ssp, ureC, dsdA, uafA, sssF e sdrI) por PCR, a capacidade de formação de biofilme, o impacto de concentrações subinibitórias (Sub-CIM) de ciprofloxacino, a patogenicidade em modelo in vivo em larvas de Tenebrio molitor e o potencial terapêutico dos bacteriófagos. Os resultados demonstraram ampla distribuição dos genes de virulência nas cepas de ambas as origens, exceto pelo gene sdrI, que não foi detectado em nenhuma delas. A capacidade de formar biofilme foi observada em 95% das cepas, com maior aderência entre os isolados clínicos. A exposição a Sub-CIM de ciprofloxacino induziu aumento na formação de biofilme em 50% das cepas, com efeitos cepa dependente. Os testes de virulência em T. molitor revelaram que cepas aquáticas e clínicas apresentaram perfis patogênicos semelhantes e, a análise das curvas de sobrevivência não identificou diferenças significativas entre os grupos. Em relação à fagoterapia, três fagos testados demonstraram atividade lítica contra 57% das cepas avaliadas, enquanto um deles, o fago CSF, reduziu a formação de biofilme em 92,5% dos isolados, incluindo cepas não suscetíveis à lise. Os resultados deste estudo indicam que as cepas aquáticas de S. saprophyticus possuem potencial patogênico semelhante ao das cepas clínicas, representando um risco à saúde pública em águas recreativas da Baía de Guanabara. Esses achados ressaltam a importância do monitoramento ambiental e de estratégias de controle. Além disso, a pesquisa reforça o potencial da fagoterapia como uma abordagem promissora para o tratamento de infecções bacterianas. |
| Abstract: | Staphylococcus saprophyticus is a gram-positive, catalase-positive and coagulase-negative bacterium that is part of the normal microbiota of the human skin and genitourinary tract. Under certain conditions, it can become an opportunistic pathogen, causing urinary tract infections (UTIs), particularly in young sexually active women. Despite its widespread environmental distribution, few studies have investigated the presence of virulence-associated genes or the pathogenic potential of this organism in environmental isolates. Guanabara Bay, located in Rio de Janeiro, is a highly polluted water body used for recreational activities and fishing, increasing the risk of exposure to environmental pathogens. Thus, investigating the virulence mechanisms of environmental isolates of S. saprophyticus is essential for identifying potential health threats, especially in areas of intense human-environment interaction. This study aimed to compare the virulence of S. saprophyticus strains isolated from Guanabara Bay and hospital patients in Rio de Janeiro, Brazil. A total of 40 strains (20 from Guanabara Bay and 20 from clinical patients) were analyzed, evaluating the presence of virulence genes (aas, ssp, ureC, dsdA, uafA, sssF, and sdrI) by PCR method, biofilm formation capacity, the impact of subinhibitory concentrations (sub-MIC) of ciprofloxacin, pathogenicity in an in vivo model using Tenebrio molitor larvae, and the therapeutic potential of bacteriophages. The results demonstrated a widespread distribution of virulence genes in strains from both sources, except for the sdrI gene, which was not detected in any of the isolates. Also, biofilm formation capacity was observed in 95% of the strains, with greater adherence among clinical isolates. Exposure to sub-MIC ciprofloxacin induced an increase in biofilm formation in 50% of the strains, with strain-dependent effects. Virulence tests in T. molitor revealed that aquatic and clinical strains exhibited similar pathogenic profiles, and survival curve analysis showed no significant differences between the groups. Regarding phage therapy, three tested bacteriophages exhibited lytic activity against 57% of the evaluated strains, while one, phage CSF, reduced biofilm formation in 92.5% of the isolates, including strains not susceptible to lysis. The findings of the current study indicate that environmental S. saprophyticus strains possess pathogenic potential comparable to that of clinical strains, representing a public health risk in the recreational waters of Guanabara Bay. These results emphasize the importance of environmental monitoring and control strategies. Additionally, the research highlights the potential of phage therapy as a promising approach for treating bacterial infections. |
| Keywords: | Bacteriófagos Virulência Staphylococcus saprophyticus Bacteriophages Virulence |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Ciências (Microbiologia) |
| Production unit: | Instituto de Microbiologia Paulo de Góes |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 15-Apr-2025 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | Carvalho, I. M. (2025). Comparação da virulência e potencial terapêutico da fagoterapia em cepas ambientais e clínicas de Staphylococcus saprophyticus [Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro]. Repositório Institucional Pantheon. |
| Appears in Collections: | Microbiologia |
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