Efluxo associado à resistência antimicrobiana no complexo Mycobacterium avium.

Abstract

Micobactérias do complexo Mycobacterium avium (CMA) são responsáveis por diversas infecções, principalmente pulmonares. Mundialmente distribuído, membros do CMA apresentam altas taxas de resistência aos antimicrobianos (ATM) considerados eficazes para o tratamento destas infecções. Mutações em genes que codificam alvos de ação dos ATM estão frequentemente relacionadas a resistência. Além disso, o mecanismo de efluxo também pode estar envolvido com os fenótipos resistentes aos ATM. Neste sentido, esta dissertação tem como objetivo estudar a relação entre o mecanismo de efluxo e a resistência aos ATM, em espécies do CMA, além de avaliar potenciais compostos inibidores de bombas de efluxo (IE), que possam atuar como moduladores da resistência antimicrobiana nessas espécies. Para isto, foram incluídas onze cepas de CMA de origem pulmonar, cinco identificadas como M. avium e seis como M. intracellulare. A partir da determinação das concentrações mínimas inibitórias (CMI) dos ATM, claritromicina (CLA), rifampicina (RIF), amicacina (AMI) e etambutol (EMB), encontramos que 36% (4/11) das cepas avaliadas apresentaram resistência a pelo menos um dos ATM testados, neste sentido, a análise de mutações relacionadas a resistência a CLA, mostrou que 90% (10/11) das cepas avaliadas tinha uma sequência do gene 23S rRNA conservada e, uma única cepa, com alto nível de resistência fenotípica a CLA, apresentou mutação pontual na posição 2058 (A→T). A CMI dos candidatos a IE, verapamil (VP), tioridazina (TZ), ácido úsnico (AUS) e o derivado de tetrahidropiridina NUNL2, também foi determinada, e a interação entre os ATM e os IE foi avaliada por ensaios modulatórios, nos quais destacou-se uma atividade significativa do AUS e do NUNL2 na redução da CMI dos ATM, frente as cepas de CMA com fenótipo de resistência. A fim de confirmar a presença da atividade do efluxo, foram realizados ensaios fluorimétricos de acumulação de brometo de etídio. Tanto os IE clássicos, quanto o AUS e o NUNL2 mostraram atividade como IE frente as quatro cepas avaliadas. Cabe destacar que os novos compostos testados, AUS e NUNL2, também apresentaram atividade antimicrobiana frente a todas as onze cepas do CMA testadas. Estes resultados permitem inferir que o mecanismo de efluxo possa estar relacionado com a resistência aos ATM em cepas do CMA, e desta forma, os IE podem ser uma estratégia para o tratamento de infecções com estas micobactérias

Mycobacterium avium complex (MAC) mycobacteria are responsible for several infections, mainly pulmonary. Worldwide distributed, MAC members present high rates of resistance to antimicrobials (ATM) usually used for the treatment of these infections. Mutations in genes encoding ATM action targets are often related to this resistance. Furthermore, the efflux mechanism may also be involved with ATM resistant phenotypes. This dissertation aims to study the relationship between efflux mechanism and ATM resistance in MAC species and to evaluate potential efflux pump inhibitor compounds (EPI), which can act as modulators of antimicrobial resistance. Eleven MAC strains, from pulmonary samples, were included. Among these samples, five were identified as M. avium and six as M. intracellulare. In tests evaluating the minimum inhibitory concentration (MIC) of clarithromycin (CLA), rifampicin (RIF), amikacin (AMI) and ethambutol (EMB), against MAC strains, we found that 36% (4/11) of the strains were resistant to at least one ATM. The MIC of EPI candidates, verapamil (VP), thioridazine (TZ), usnic acid (AUS) and the tetrahydropyridine derivative NUNL2, was also determined. The interaction between ATM and EPI, evaluated by modulatory assays, highlighted the AUS and NUNL2 activity in reducing ATM MIC against MAC resistant strains. In order to confirm the presence of efflux activity in MAC strains, fluorometric assays, using ethidium bromide accumulation, were performed. Both classic EPI, AUS and NUNL2, showed activity as EPI against the four evaluated strains. Both AUS and NUNL2 compounds also showed antimicrobial activity against all tested MAC strains. In the analysis of mutations related to CLA, 90% (10/11) of the resistant strains had a conserved 23S rRNA gene sequence. One strain presented high level of resistance to CLA and showed a point mutation at position 2058 (A→T) of this gene. These results allow us to infer that the efflux mechanism is related to resistance to ATM in MAC strains, and thus, EPI can be an alternative for the treatment of MAC infections