Variabilidade genética e identificação do potencial enterotoxigênico de Staphylococcus spp. isolados de leite cru e queijo frescal

Abstract

O gênero Staphylococcus é constituído de inúmeras espécies patôgenicas, especialmente S. aureus, que estão frequentemente relacionados a surtos de intoxicação alimentar, principalmente em leite e derivados. Essa atividade patogênica se deve à capacidade de algumas cepas em produzir enterotoxinas termoestáveis. A detecção de S. aureus em alimentos é realizada através de métodos clássicos de cultivo, porém requer testes complementares, que visam a caracterização adequada do potencial patogênico dos isolados. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o potencial enterotoxigênico e determinar o grau de variabilidade genética de isolados de Staphylococcus spp.. A partir de uma coleção de microorganismos obtidos de leite cru e queijo frescal em um estudo preliminar, 89 isolados foram selecionados e submetidos à análises fenotípicas (produção de coagulase e termonuclease, perfil bioquímico e produção de enterotoxinas) e moleculares (macrorrestrição por SmaI, PCR para genes de enterotoxinas e sequenciamento de DNA). As análises de PFGE dos perfis de macrorrestrição por SmaI revelaram uma população altamente heterogênea. Dos 89 isolados, 15,7% dos isolados foram produtores de enterotoxinas clássicas. 21,4% dos isolados apresentaram resultados correspondentes entre a presença de genes e a detecção de enterotoxinas. 62,9% dos isolados apresentaram ao menos um dos genes de enterotoxinas clássicas, sempre em associações com os demais genes de enterotoxinas pesquisados. Todos os isolados apresentaram ao menos um dos genes de enterotoxinas pesquisados, em diversas combinações, com a ocorrência de 59 genótipos diferentes. sek foi o gene menos observado, enquanto sei esteve presente em 98,9% dos isolados. O locus egc foi detectado em 5 isolados, porém sua presença foi observada de forma incompleta em diversos isolados. O sequenciamento parcial do locus agr em 41 isolados revelou a ocorrência dos grupos agr I (68,3%) e II (31,7%). Não foram encontradas associações significativas entre grupos agr, perfis de genes de enterotoxinas, ocorrência do egc, perfis obtidos na PFGE e produção de enterotoxinas. As observações do presente estudo sugerem a ausência de marcadores idealmente correlacionados com a capacidade enterotoxigênica de isolados de estafilococos provenientes de amostras de alimentos, o que demanda a realização de outros estudos para compreender melhor a ocorrência dessas associações.

The genus Staphylococcus is constituted of numerous pathogenic species, including S. aureus, which is often related to food poisoning cases and outbreaks, especially in dairy products. Its pathogenic activity is due to the ability of some strains to produce thermostable enterotoxins (SE). S. aureus detection in foods is often performed using conventional methods, which requires additional tests, such as biochemical and molecular characterization with the purpose of estimating its enterotoxigenic potential. The aim of this study was to characterize the enterotoxigenic potential of Staphylococcus spp. isolates and determine their genetic variability. In a previous study, a Staphylococcus spp. culture collection was obtained, from which 89 isolates were selected and subjected to phenotypical (coagulase and thermonuclease production, biochemical profile and SE production) and molecular analysis (SmaI macrorestriction, SE gene detection by PCR and DNA sequencing). PFGE analysis obtained by SmaI macrorestriction patterns revealed a highly heterogeneous population. Of the 89 isolates, 15.7% were capable of producing classical enterotoxins (SEA-SEE). 21.4% of isolates showed matching results between production of enterotoxins and detection of classical SE genes. 62.9% of isolates showed at least one of the classical SE genes, in association with other non-classical SE genes. SE genes were observed in all isolates and in different combinations, which revealed 59 distinct genotypes. sek was the least frequent observed SE gene, while sei was present in 98.9% of isolates. Partial sequencing of agr locus in 41 isolates showed the ocurrence of agr groups I (68.3%) and II (31.7%). No significant associations were found between agr groups, enterotoxin genes profiles, occurrence of egc cluster, PFGE profiles and/or SE production. Our findings suggest the absence of phenotypic or genotypic markers ideally correlated with the enterotoxigenic production of staphylococci of food origin, which demands further studies for better understanding the occurrence of these associations.