Antimicrobial resistance in bacteria isolated from aquatic environments in Brazil: a systematic review

Resistência antimicrobiana em bactérias isoladas de ambientes aquáticos no Brasil: uma revisão sistemática

Abstracts

This article discusses antibiotic resistance in bacteria isolated from aquatic environments in Brazil, taking into account isolation sites, the main reported antimicrobial agents, the genes involved in resistance, the most prevalent bacterial genera and species, and the main mechanisms of resistance. This review is based upon specialized literature, consulting published scientific articles selected from the SciELO, PubMed and LILACS databases. Based upon the inclusion criteria, we selected 21 articles, most (61.6%) were from PubMed, with the highest prevalence for work done in the Southeast region (71.4%) in freshwater environments (71.4%), and the major focus on farm ponds (28.6%). Gram-negative bacteria are the most studied (71.4%) and the Aeromonas spp. was the one found most frequently (19.0%). The most frequently used antimicrobials were chloramphenicol (81.0%), gentamicin (76.2%), sulpha/trimethroprim (71.4%), ampicillin (61.9%) and tetracycline (71.4%); and the ones with higher prevalence of resistance were chloramphenicol (58.8%), sulpha/trimethroprim (78.5%) and ampicillin (84.6%). It was found that studies on resistance in other aquatic environments have not yet been conducted in Brazil, especially in the North and Northeast regions, where irregular rainfall distribution leads to the use of reservoirs as supply sources during the dry season, highlighting concerns regarding the quality, contamination and maintenance of these resources, as the water is intended for human use or for production purposes.

microorganisms; antibiotic resistance; water pollution

Este artigo tem como objetivo discutir a resistência antimicrobiana em bactérias isoladas de ambientes aquáticos no Brasil, levando em conta os locais de isolamento, os principais agentes antimicrobianos relatados, os genes envolvidos na resistência, os gêneros e espécies bacterianas mais prevalentes e os principais mecanismos de resistência presentes. Trata-se de uma revisão bibliográfica sistemática baseada em literatura especializada por meio de consulta a artigos científicos publicados e selecionados através de busca em bancos de dados da SciELO, PubMed e LILACS. Após o uso dos critérios de inclusão foram selecionados 21 artigos, a maioria (61,6%) do PubMed, com maior prevalência para os trabalhos realizados na região sudeste (71,4%), em ambientes de água doce (71,4%), e com o maior foco para os tanques de cultivo (28,6%). As bactérias Gram-negativas foram as mais estudadas (71,4%) e a espécie Aeromonas spp. foi a mais encontrada (19,0%) nesses estudos. Os antimicrobianos mais frequentemente utilizados foram cloranfenicol (81,0%), gentamicina (76,2%), sulpha/trimetropim (71,4%), ampicilina (61,9%) e tetraciclina (71,4%). E os de maior prevalência de resistência foram cloranfenicol (58,8%), sulpha/trimetropim (78,5%) e ampicilina (84,6%). Percebeu-se que estudos futuros sobre a resistência em outros ambientes aquáticos ainda precisam ser realizados no Brasil, principalmente na região Norte e Nordeste, onde a distribuição irregular das chuvas leva a utilização dos reservatórios como fontes de abastecimento durante o período de estiagem e assim as preocupações quanto aos níveis de qualidade, contaminação e manutenção desses recursos assumem grande importância, à medida que a água é destinada à utilização humana ou para fins produtivos.

microrganismos; resistência antibiótica; poluição da água

• AMINOV, R. I. Minireview - The role of antibiotics and antibiotic resistance. Environmental microbiology, v. 11, n. 12, p. 2970-2988, 2009. http://dx.doi.org/10.1111/j.1462-2920.2009.01972.x
• CARDONHA, A. M. S. et al. Fecal pollution in water from storm sewers and adjacent seashores in Natal, Rio Grande do Norte, Brazil. International microbiology : the official journal of the Spanish Society for Microbiology, v. 7, n. 3, p. 213-8, set. 2004.
• CHAGAS, T. P. G. Detecção de bactérias multirresistentes aos antimicrobianos em esgoto hospitalar no Rio de Janeiro. 2011. 147f. Dissertação (Mestrado em Medicina Tropical) - Fundação Osvaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2011.
• CHANDRAN, A. et al. Prevalence of multiple drug resistant Escherichia coli Serotypes in a tropical estuary, India. Microbes and Environments, v. 23, n. 2, p. 153-158, 2008. http://dx.doi.org/10.1264/jsme2.23.153
• DE MONDINO, S. S. B.; NUNES, M. P. I.; RICCIARDI, LVAN D. Occurrence of Plesiomonas shigelloides in water environments of Rio de janeiro City. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 90, n. 1, p. 1-4, 1995.
• DE OLIVEIRA, A. J. F. C.; DE FRANÇA, P. T. R.; PINTO, A. B. Antimicrobial resistance of heterotrophic marine bacteria isolated from seawater and sands of recreational beaches with different organic pollution levels in southeastern Brazil: evidences of resistance dissemination. Environmental monitoring and assessment, v. 169, n. 1-4, p. 375-84, out. 2010. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-009-1180-6
• DE OLIVEIRA, A. J. F. C.; PINHATA, J. M. W. Antimicrobial resistance and species composition of Enterococcus spp. isolated from waters and sands of marine recreational beaches in Southeastern Brazil. Water research, v. 42, n. 8-9, p. 2242-50, abr. 2008. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2007.12.002
• DING, C.; HE, J. Effect of antibiotics in the environment on microbial populations. Applied microbiology and biotechnology, v. 87, n. 3, p. 925-41, jul. 2010. http://dx.doi.org/10.1007/s00253-010-2649-5
• FALCÃO, J. P. et al. Virulence characteristics and epidemiology of Yersinia enterocolitica and Yersiniae other than Y. pseudotuberculosis and Y. pestis isolated from water and sewage. Journal of applied microbiology, v. 96, n. 6, p. 1230-6, jan. 2004. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004.02268.x
• GONZALEZ-CANDELAS, F. et al. The Evolution of Antibiotic Resistance. Genetics and Evolution of Infectious Diseases, p. 305-337, 2011. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-384890-1.00012-1
• HATHA, A. A. M.; GOMATHINAYAGAM, P.; LAKSHMANAPERUMALSAMY, P. Incidence of multiple antibiotic resistant Escherichia coli in the Bhavani River. World journal of microbiology & biotechnology, v. 9, n. 5, p. 609-10, set. 1993. http://dx.doi.org/10.1007/BF00386309
• HIRSCH, D. et al. Identificação e resistência a antimicrobianos de espécies de Aeromonas Móveis isoladas de peixes e ambientes aquáticos. Ciência Agrotecnica, v. 30, n. 6, p. 1211-1217, 2006.
• LIMA, R. M. S. et al. Resistência a antimicrobianos de ambiente de criação e filés de tilápias do nilo (Oreochromis niloticus ). Ciência Agrotecnica, v. 30, n. 1, p. 126-132, 2006.
• MIYAKE, D.; KASAHARA, Y.; MORISAKI, H. Distribution and Characterization of Antibiotic Resistant Bacteria in the Sediment of Southern Basin of Lake Biwa. Microbes and Environments, v. 18, n. 1, p. 24-31, 2003.
• PEREIRA JÚNIOR, J. D. et al. Concentração inibitória mínima de oxatetraciclina para isolados de Aeromonas hydrophila obtidos de diferentes fontes. Ciência Agrotecnica, v. 30, n. 6, p. 1190-1195, 2006.
• PONTES, D. S. et al. Multiple antimicrobial resistance of gram-negative bacteria from natural oligotrophic lakes under distinct anthropogenic influence in a tropical region. Microbial ecology, v. 58, n. 4, p. 762-72, nov. 2009. http://dx.doi.org/10.1007/s00248-009-9539-3
• PRADO, T. et al. Detection of extended-spectrum beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae in effluents and sludge of a hospital sewage treatment plant. Letters in applied microbiology, v. 46, n. 1, p. 136-41, jan. 2008. http://dx.doi.org/10.1111/j.1472-765X.2007.02275.x
• REBOUÇAS, R. H. et al. Antimicrobial resistance profile of Vibrio species isolated from marine shrimp farming environments (Litopenaeus vannamei) at Ceará, Brazil. Environmental research, v. 111, n. 1, p. 21-4, jan. 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2010.09.012
• RESENDE, J. A. et al. Multidrug-Resistance and Toxic Metal Tolerance of Medically Important Bacteria Isolated from an Aquaculture System. Microbes and Environments, v. 27, n. 4, p. 449-455, 2012. http://dx.doi.org/10.1264/jsme2.ME12049
• RIBEIRO, R. V. Avaliação de sistema de cultivo integrado, a partir da reciclagem de águas residuais submetidas a tratamento primário: pesquisa de espécies dos gêneros Salmonella, Shigella, Vibrio e Aeromonas 2011. 93f. Tese (Doutorado em Microbiologia) - Universidade do Estado do Rio de janeiro, Rio de Janeiro, 2011.
• RIBEIRO, R. V et al. Incidence and antimicrobial resistance of enteropathogens isolated from an integrated aquaculture system. Letters in applied microbiology, v. 51, n. 6, p. 611-8, dez. 2010. http://dx.doi.org/10.1111/j.1472-765X.2010.02946.x
• SALLOTO, G. R. B. et al. Pollution impacts on bacterioplankton diversity in a tropical urban coastal lagoon system. PloS one, v. 7, n. 11, p. e51175, jan. 2012. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0051175
• SCOARIS, D. D. O. et al. Virulence and antibiotic susceptibility of Aeromonas spp. isolated from drinking water. Antonie van Leeuwenhoek, v. 93, n. 1-2, p. 111-22, 2008. http://dx.doi.org/10.1007/s10482-007-9185-z
• SILVA, M. E. Z. et al. Characterisation of potential virulence markers in Pseudomonas aeruginosa isolated from drinking water. Antonie van Leeuwenhoek, v. 93, n. 4, p. 323-34, 2008. http://dx.doi.org/10.1007/s10482-007-9209-8
• SOUZA, W. G. S. et al. Resistance profile of Bacteroides fragilis isolated in Brazil. Do they shelter the cfiA gene? The Journal of antimicrobial chemotherapy, v. 45, n. 4, p. 475-81, abr. 2000.

Publication Dates

• Publication in this collection
  30 June 2014
• Date of issue
  June 2014

History

• Received
  18 Mar 2014
• Accepted
  26 May 2014