INTRODUÇÃO

As enterobactérias são um grupo de bacilos Gram-negativos constituintes da microbiota de seres humanos e animais e estão associadas a diversos processos patogênicos¹. São isoladas de diferentes ambientes e, quando presentes em águas para consumo humano, são indicativas de contaminação por fezes².

Desde os anos 1980, as infecções causadas por esses microrganismos se tornaram um problema de saúde pública, devido ao surgimento de amostras multirresistentes a diversas classes de antimicrobianos, limitando as opções terapêuticas³. O aumento do número de amostras bacterianas resistentes pode ser explicado pela pressão seletiva decorrente do uso indiscriminado de antimicrobianos na prática clínica, na pecuária e a consequente contaminação ambiental⁴.

A presença de bactérias resistentes aos antimicrobianos em águas é um fenômeno bem descrito na literatura científica. Woodford et al.⁵ descreveram a presença de bactérias multirresistentes e genes que codificam resistência aos antimicrobianos em várias fontes de águas residuais e para consumo humano. Essas bactérias podem ser originárias de contaminação antrópica e resultantes da pressão de seleção decorrente da contaminação ambiental por antibióticos⁶. No ambiente aquático, pode haver também a transferência de elementos genéticos que codificam resistência, principalmente em sedimentos, o que colabora para a disseminação de bactérias multirresistentes, bem como para a manutenção desses elementos no ambiente⁶.

Os mecanismos de resistência em enterobactérias, como a produção de β-lactamases de espectro expandido (extended-spectrum β-lactamase - ESBL), metalo-β-lactamases e carbapenemases, são mediados principalmente por elementos genéticos móveis, como plasmídios⁷, o que justifica a preocupação com o isolamento de enterobactérias resistentes a antimicrobianos em águas, uma vez que existe a possibilidade de contaminação e posterior colonização de indivíduos por esses microrganismos⁸, assim como a transferência de plasmídios e integrons contendo elementos de resistência antimicrobiana no intestino humano⁹.

Existem diversos relatos de isolamento de bactérias resistentes e multirresistentes aos antibióticos em águas para abastecimento público e em soluções alternativas de abastecimento. Em estudo realizado por Coleman et al.¹⁰, 16,9% dos isolados de Escherichia coli, provenientes de poços do estado de Alberta, no Canadá, foram resistentes a pelo menos um antibiótico. Bactérias multirresistentes também estão presentes em águas para consumo humano. O isolamento de enterobactérias produtoras de ESBL, enzima que hidrolisa cefalosporinas, penicilinas e monobactâmicos, foi relatado por Abera et al.¹¹ em amostras de água colhidas em domicílios atendidos pelo sistema de distribuição de águas de Bahi Dar, na Etiópia. Subba et al.¹² também descreveram altas taxas de multirresistência de E. coli isolada de águas encanadas, poços e nascentes utilizadas para consumo no Nepal. O isolamento de E. coli produtora de ESBL em águas para consumo também foi descrito em Bangladesh, com positividade de 26% em 233 cepas de E. coli provenientes de águas de tubulação para abastecimento, além de 36% dos isolados classificados como multirresistentes¹³.

No Brasil, alguns autores relataram a presença de enterobactérias resistentes aos antimicrobianos em águas para consumo humano e corpos d'água. Gomes-Freitas et al.¹⁴ descreveram a presença de amostras bacterianas resistentes à ampicilina, tetraciclina e ciprofloxacina em amostras de águas de bebedouros escolares. A presença de bactérias oportunistas resistentes e multirresistentes também foi descrita em amostras de água mineral à venda em supermercados do interior do estado de São Paulo¹⁵. No estado do Rio de Janeiro, foram isoladas bactérias multirresistentes no sistema lacustre de Jacarepaguá e da baía da Guanabara, com a presença de patógenos, como Shigella sp. e Vibrio cholerae, resistentes a atimicrobianos¹⁶. A presença de bactérias produtoras de ESBL, em águas contaminadas por efluentes hospitalares, foi relatada na Região Sul do Brasil^17,18. No estado de São Paulo, foram detectadas enterobactérias produtoras de carbapenemase em efluentes hospitalares e nos Rios Tietê e Pinheiros, os mais importantes da cidade de São Paulo^19,20.

Genes responsáveis por resistência aos antibióticos provenientes de bactérias patogênicas e ambientais podem ser isolados em águas para abastecimento. Embora a presença desses genes na natureza seja anterior ao surgimento da antibioticoterapia²¹, sua presença também pode ser relacionada a uma pressão de seleção pela contaminação por antimicrobianos ou à transferência horizontal de genes entre diferentes gêneros de bactérias²¹. Su et al.²² detectaram genes responsáveis pela resistência à tetraciclina, sulfonamidas, macrolídeos, cloranfenicol e quinolonas em águas para consumo humano no sul da China em todas as fases de tratamento até a distribuição domiciliar. Genes codificadores de β-lactamases também foram detectados em águas de poços da região norte da Itália²³, e em uma amostra bacteriana de E. coli proveniente de uma amostra de água tratada do nordeste da França²⁴.

O isolamento de genes codificadores de carbapenemases em águas para abastecimento também já foi descrito. Em estudo realizado por Rathinasabapathi et al.²⁵, foram detectados genes responsáveis pela produção da New Delhi metallo-β-lactamase em três amostras de águas tratadas com cloro antes da distribuição para consumo.

Dessa forma, a detecção de enterobactérias resistentes aos antimicrobianos em águas para consumo humano é um indicador de contaminação antrópica no ambiente, bem como um potencial problema de saúde pública. Assim, o objetivo deste trabalho foi isolar e identificar enterobactérias resistentes a antimicrobianos e produtoras de ESBL, isoladas de águas para consumo humano, provenientes de diferentes sistemas de

abastecimento público e de soluções alternativas de abastecimento da região centro-oeste do estado de São Paulo.

MATERIAIS E MÉTODOS

COLETA DAS AMOSTRAS E DETERMINAÇÃO DA COLIMETRIA

No período de fevereiro a novembro de 2015, 3.729 amostras de água de 62 municípios da região centro-oeste do estado de São Paulo (Figura 1) foram analisadas, pelo Instituto Adolfo Lutz de Marília, quanto à positividade para coliformes totais e/ou E. coli pela técnica de substrato cromogênico e fluorogênico Colilert (IDEXX Laboratories Inc., Westbrook, Maine, EUA). As amostras provenientes do sistema de abastecimento público foram coletadas após o tratamento nos pontos de entrada das edificações (cavalete) ou nos casos de soluções alternativas coletivas, direto do poço, em frascos estéreis de 120 mL, mantidos sob refrigeração até o momento do processamento.

Figura 1 - Região geográfica do estudo destacada no mapa do estado de São Paulo, Brasil 

RESULTADOS

DISCUSSÃO

A presença de microrganismos resistentes aos antimicrobianos em águas para consumo humano se caracteriza como um problema de saúde pública, pelo perigo de disseminação de cepas resistentes e consequente colonização dos indivíduos expostos⁸. Neste estudo, o gênero Enterobacter sp. foi o mais isolado de águas para consumo humano, o que pode estar relacionado com a capacidade de formação de biofilme durante o processo de tratamento, dificultando a ação do cloro no tratamento da água³¹. Mais da metade das amostras de enterobactérias desta pesquisa foram resistentes a pelo menos uma classe de antimicrobianos, resultado inferior ao descrito na África e na Europa^2,32, em águas para consumo humano, e superior ao encontrado por Gomes-Freitas et al.¹⁴ no Brasil.

A cefalotina e a cefoxitina (cefalosporinas de primeira e segunda gerações) foram as drogas que tiveram a maior taxa de amostras bacterianas resistentes, possivelmente por serem antibióticos de uso amplo há muitos anos para o tratamento de infecções comunitárias e hospitalares, e com mecanismos genéticos de resistência bacteriana disseminados entre as espécies da família Enterobacteriaceae³³. A resistência às cefalosporinas de terceira geração foi detectada em cinco amostras e nenhuma foi resistente à cefepima, uma cefalosporina de quarta geração. Dados similares foram relatados por Talukdar et al.¹³, em estudo com amostras de E. coli provenientes de águas encanadas de Daka, Bangladesh, onde descreveram 9% de resistência à cefotaxima, uma cefalosporina de terceira geração. Embora, neste trabalho, a prevalência de resistência às cefalosporinas mais recentes tenha sido baixa, AbdelRahim et al.³⁴ descreveram 81,5% de resistência à cefepima em amostras de enterobactérias isoladas em águas para consumo no Egito. As taxas de resistência ao grupo das penicilinas foram baixas, similares aos dados descritos por Gomes-Freitas et al.¹⁴ em amostras de águas provenientes de bebedouros de uma escola no interior do estado de Goiás, Brasil.

Apenas duas amostras bacterianas foram resistentes ao ácido nalidíxico, número inferior ao descrito por Talukdar et al.¹³ na cidade de Daca, Bangladesh, que apresentou um total de 37% de E. coli resistentes a essa droga; mas similar ao obtido por Coleman et al.¹⁰ com E. coli, que relataram apenas 0,5% de resistência a esse antimicrobiano. Os mesmos autores¹⁰ descrevem baixa taxa de resistência para os aminoglicosídeos, o que diverge do presente estudo, que descreveu a totalidade de isolados sensíveis a esse grupo de antibióticos. A resistência ao aztreonam foi detectada em 5,97% das amostras, dado inferior ao descrito por Oliveira e Van Der Sand¹⁷ em isolados de águas de superfícies, em um estudo no sul do Brasil.

A resistência a três ou mais classes de antimicrobianos é denominada multirresistência e se caracteriza como um problema de saúde pública por diminuir as opções terapêuticas em um processo infeccioso³⁵. Neste trabalho, uma amostra de Proteus sp. e uma de Salmonella sp. foram resistentes a três classes de

antimicrobianos, respectivamente; e uma amostra de E. coli apresentou resistência a quatro classes de antimicrobianos. Isolados multirresistentes são descritos com maior frequência em águas residuais⁶, mas também podem ser isolados de águas de superfície e para consumo humano, como nascentes e água mineral engarrafada^15,36, o que pode expor a população à colonização por bactérias resistentes e multirresistentes a antibióticos⁸. Em um estudo com cepas de E. coli provenientes de soluções alternativas, Coleman et al.¹⁰ descreveram 22% de resistência a uma ou duas classes de antibióticos e 14% de isolados multirresistentes, valores superiores aos descritos neste estudo.

Muitas bactérias tornam-se multirresistentes pela aquisição de elementos genéticos codificadores de enzimas que hidrolisam antibióticos, como é o caso da ESBL e das carbapenemases⁷. Neste trabalho, nenhuma amostra foi produtora de ESBL pelo método fenotípico utilizado; contudo, estudos detectaram a presença de genes codificadores de ESBL em diversos grupos bacterianos isolados de águas no Brasil e em outros países^6,15,22, bem como do DNA bacteriano extraído diretamente da água^2,32,36. A ausência de amostras produtoras de ESBL neste estudo pode estar relacionada com a falta de acesso às técnicas moleculares capazes de detectar o gene produtor da enzima, que muitas vezes pode não ser expressa fenotipicamente.

Um dado interessante obtido neste estudo foi a presença de amostras de enterobactérias com resistência intermediária aos carbapenêmicos. Uma cepa de Proteus sp., isolada de solução alternativa de abastecimento, apresentou resistência intermediária ao imipeném e ertapeném, uma de Enterobacter sp. e uma de E. coli ao imipeném e um de E. coli ao meropeném. O isolamento de bactérias resistentes aos carbapenêmicos e detecção de genes produtores de carbapenemase já foi descrito em águas residuais, baías e lagos das Regiões Sul e Sudeste do Brasil^16,18,19, o que ressalta a importância do monitoramento de bactérias resistentes em águas, como as captadas no centro-oeste do estado de São Paulo.

CONCLUSÃO

Os achados descritos neste estudo mostram que as águas para consumo podem ser fonte de disseminação de bactérias Gram-negativas resistentes e multirresistentes, o que caracteriza um problema de saúde pública, e ressaltam a importância do tratamento adequado das águas, para impedir a exposição da população a enterobactérias resistentes e multirresistentes, bem como do monitoramento dos sistemas de abastecimento público, para a detecção de bactérias resistentes a antimicrobianos.