Estudo da suscetibilidade de Staphylococcus epidermidis a tratamento hiperbárico

Abstract

Atualmente Staphylococcus epidermidis é um dos principais agentes responsáveis pelas infeções nosocomiais, como por exemplo a bacteremia e as infeções associadas a dispositivos médicos, estando comummente associado à resistência à antibioterapia convencional. Neste sentido, torna-se emergente o estudo de novas estratégias terapêuticas para o tratamento de infeções por S. epidermidis. O tratamento com oxigénio hiperbárico (OTH) tem sido relatado como um possível método de tratamento de infecções microbianas associadas a S. epidermidis e outros organismos aeróbicos. Este tratamento consiste na exposição do corpo a avaliar a uma pressão ambiental superior à atmosférica (1 bar). O trabalho desenvolvido na presente dissertação teve como objectivo principal o estudo da susceptibilidade de S. epidermidis a tratamento com pressão de ar e oxigénio, e a combinação da pressão de ar com um agente oxidante químico, o peróxido de hidrogénio. Para tal, recorreu-se a uma câmara em aço inoxidável que pode operar a pressões até 10 bar e, para avaliar o efeito na inactivação de S. epidermidis foram aplicados tratamentos com ar e O2 a pressões até 5 bar. Com base nos resultados obtidos foi possivel observar que S. epidermidis apresenta alguma intolerância ao tratamento com pressão de ar, verificando-se uma redução da viabilidade celular de S. epidermidis para ambas as condições testadas, de 3 bar e 5 bar de pressão de ar. Álem disso foi possivel demonstrar que o aumento da pressão de ar produz um efeito mais acentuado na redução da viabilidade celular desta espécie bacteriana. Relativamente aos ensaios com pressão de O2, verificou-se que esta pressão provoca efeitos mais adversos na viabilidade de S. epidermidis comparando com os observados nos ensaios com pressão de ar. Este resultado sugere que a pressão atua sinergicamente com o O2. Com os resultados obtidos nestes ensaios, conclui-se ainda que o O2 é o principal agente de stresse oxidativo, devido ao aumento da produção de espécies reativas de O2. Através dos resultados obtidos nos ensaios em que se avaliou o efeito conjugado da pressão de ar com o peróxido de hidrogénio foi observado o aumento da suscetibilidade de S. epidermidis apenas no tratamento com pressão de ar a 5 bar. No entanto, não foi possível observar um efeito sinergético entre a pressão e o agente oxidante químico. Este trabalho permitiu demonstrar que a utilização do ar e O2 hiperbárico até aos valores testados não constitui uma alternativa clinicamente viável de ser aplicada em doentes, porém pode ser utilizado como um método alternativo para desinfeção de dispositivos médicos.

Nowadays Staphylococcus epidermidis is amongst the most important pathogenic agents responsible for bloodstream nosocomial infections and for biofilm formation on indwelling medical devices. Moreover the treatment of such infections is a serious problem because these infections are frequently resistant to conventional antibiotics. In this sense, it becomes emergent the study of new therapeutic strategies for treating infections with S. epidermidis. The Hyperbaric Oxygen Terapy (HBO) has benn reported as a possible method of treatment microbial infections associated with S. epidermidis and other aerobic organisms. This treatment is based upon the exhibition to increased atmospheric pressure (1 bar). Based on this, the aim of this thesis was the study of the effects of air and oxygen pressure and the combination of air pressure with a chemical agent, hydrogen peroxide, on the susceptibility of S. epidermidis. Thus, we used a stainless steel chamber witch can operate at pressures up to 10 bar, and to evaluate the effect on inactivation of S. epidermidis treatments at pressures up to 5 bar were applied with air and O2. It was showed that S. epidermidis has intolerance to treatment with air pressure and there was observed a reduction in cell viability S. epidermidis for conditions tested, 3 bar and 5 bar air pressure. Moreover, it was possible to demonstrate that the increased air pressure produces a greater effect on decrease of cell viability of this species. It was found, in the tests with O2 pressure, that this pressure causes the most adverse effect on the S. epidermidis viability, compared with those observed in assays with air pressure. This result suggests that the pressure acts synergistically with O2. In addition, the results indicate that O2 is the principal agent of oxidative stress due to increased production of oxygen reactive species. The response of S. epidermidis to air pressure with hydrogen peroxide was also studied. It was observed that susceptibility of S. epidermidis increased only in the treatment with air pressure to 5 bar. However, we could not observe a synergestic effect between pressure and chemical oxidant agent. This work has demonstrated that moderate air pressures, such as that was experimentally applied, are not clinically applicable for patients but could be used as a method for disinfection of medical devices.