TÍTULO: FORMIGAS COMO VETOR MECÂNICO DE BACTÉRIAS PATOGÊNICAS EM HOSPITAL VETERINÁRIO ESCOLA NO INTERIOR DE SÃO PAULO, BRASIL

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1 TÍTULO: FORMIGAS COMO VETOR MECÂNICO DE BACTÉRIAS PATOGÊNICAS EM HOSPITAL VETERINÁRIO ESCOLA NO INTERIOR DE SÃO PAULO, BRASIL CATEGORIA: CONCLUÍDO ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE SUBÁREA: MEDICINA VETERINÁRIA INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA AUTOR(ES): GIOVANA CALIPO CASTELHANO DOS REIS ORIENTADOR(ES): HEROS JOSÉ MÁXIMO, JOSÉ RICARDO MATTOS VARZONE COLABORADOR(ES): DAYANE MONTILHA SILVA, ETON CARLOS FRACALOSSI LAVEZZO, FERNANDA PINHEIRO PIZZELLI PINTO, ISAC SILVEIRA BATISTA JUNIOR, LEANDRO SOUZA DO NASCIMENTO, MARCONDES SANTANA DOS SANTOS, PRISCILA CRISTINA MANARA SILVA

2 Formigas como vetor mecânico de bactérias patogênicas em Hospital Veterinário escola no interior de São Paulo, Brasil. Giovana Calipo Castelhano dos Reis¹; José Ricardo Varzone²; Heros José Máximo². Discente de Iniciação Científica da Faculdade Anhanguera de Leme, São Paulo, Brasil¹. Docente Orientador de Iniciação Científica da Faculdade Anhanguera de Leme, São Paulo, Brasil². 1. Resumo Nos ambientes de um hospital veterinário, microrganismos podem ser disseminados por insetos, tais como as formigas, que se destacam pela alta adaptabilidade ao ambiente urbano. A presente pesquisa tem como objetivo isolar e identificar bactérias patogênicas presentes no tegumento de formigas capturadas no Hospital Veterinário Escola do Centro Universitário Anhanguera Educacional de Leme, São Paulo, avaliar a susceptibilidade dessas bactérias aos antibióticos, classificar as formigas encontradas no ambiente hospitalar e verificar distribuição e variação sazonal desta comunidade de insetos. No presente estudo foram capturadas 144 formigas onde foram isoladas 151 bactérias do tegumento das mesmas, sendo 124 (82,12%) bactérias pertencentes ao grupo de Bacilo Gram Positivo (BGP), 26 (17,22%) Cocos Gram Positivo (CGP), e 1 (0,66%) Bacilo Gram Negativo (BGN). Dentre todos os ambientes estudados podemos observar que a frequência de bactérias isoladas pertencentes ao grupo de Bacilo Gram Positivo foi maior quando comparada com o grupo de Cocos Gram Positivo e Bacilos Gram Negativos. O estudo sugere que as formigas podem ser um dos vetores responsáveis pela disseminação de microrganismos em ambientes hospitalares, podendo, assim, ser um dos fatores das causas de infecções relacionadas a serviços de saúde. Os resultados podem contribuir com as autoridades responsáveis pelo Controle de Infecção Hospitalar e na implementação de um sistema de controle de vetores mais rigoroso. Palavras-chaves: Infecções relacionadas a serviços de saúde. Formigas. Microrganismos patogênicos. Vetor de bactérias patogênicas.

3 2. Introdução As formigas são insetos sociais que vivem em simbiose com o homem, se adaptam facilmente aos ambientes urbanos, e que mais afetam a qualidade de vida dos homens através de sua simples presença, da possibilidade de causar prejuízos, de afetar estruturas residenciais, ou pela ameaça que podem causar a saúde. Entre os ambientes se enquadram o hospitalar, sendo este um dos principais, onde sua presença pode determinar a veiculação mecânica e disseminação de microrganismos patogênicos (BOURSAUX-EUDE et al., 2000). As infecções relacionadas aos serviços de saúde têm despertado grande interesse para a saúde pública e no meio científico devido à elevação das taxas de morbidade e mortalidade de pacientes hospitalizados, onde a sua ocorrência depende das condições sanitárias e da presença de vetores de microrganismos patogênicos (QUIRINO, 1997). Estudos com formigas em hospitais tiveram início na Inglaterra com Beadson (1972), já no Brasil estes estudos só se iniciaram na década de 90 com estudos realizados por FORWLER et al., (1993). Dentre os fatores que favorecem a presença de formigas nos hospitais estão os arranjos das estruturas arquitetônicas, proximidades a residências onde há presença de formigas o que estimula a migração das mesmas, as embalagens de alguns medicamentos podem trazer a formação de ninhos de formiga para o ambiente interno, a disposição e manutenção da circulação, o grande número de pessoas com roupas e objetos que possam conter presença de ninhos de formigas, além de atrativos como alimentos e restos de matéria orgânica (ZARZUELA et al., 2002). Na classificação taxonômica as formigas fazem parte de uma única família Formicidae, da ordem Hymenoptera (BOLTON, 1994); sendo que ela está subdividida em 21 subfamílias atuais e quatro subfamílias extintas (BOLTON, 2003). De acordo com Wilson e Hölldobler (2005) já foram descritas aproximadamente espécies de formigas, ao passo que outras estariam por ser conhecidas. A grande diversidade de espécies de formigas é um fenômeno biológico pouco entendido, sendo necessário citar alguns fatores que contribuem para que um grupo se torne diversificado: 1 - tamanho reduzido dos indivíduos, associado a uma série de fatores demográficos; 2 - antecipação na colonização de novas áreas e posterior beneficiamento do local; 3 - grande potencial de explorar novos nichos ou excluir espécies competidoras (WILSON, 2003). A união desses fatores somados à organização social encontrada nas formigas, considerada a estratégia de maior sucesso na história evolutiva dos organismos, proporcionou a diversificação e sucesso desses insetos (HÖLLDOBLER; WILSON, 1994).

4 Desta forma, todas essas características permitiram às formigas constituírem o grupo eussocial mais amplamente distribuído, habitando praticamente toda a superfície terrestre do planeta, com exceção das regiões polares. De acordo com Schultz e Mcglynn (2000) as espécies que apresentam a maior distribuição geográfica são: Monomorium pharaonis, Linepithema humile, Paratrechina longicornis, Tapinoma melanocephalum e Pheidole megacephala. Além dessas espécies, nas regiões Sudeste do Brasil e Sul da Bahia as formigas Paratrechina fulva, Monomorium floricola, Wasmannia auropunctata e algumas espécies dos gêneros Camponotus e Crematogaster são consideradas de grande importância econômica (CAMPOS-FARINHA et al., 2002). As infecções relacionadas a serviços de saúde apresentam caráter endógeno ou exógeno tendo as primeiras como fatores de risco relativos ao próprio paciente, como a microbiota, faixa etária, estado nutricional e emocional, doença de base, imunossupressão, doença crônica, uso de antimicrobianos e quimioterápicos e período prolongado de permanência no hospital dentre outros. As infecções de caráter exógeno estão associadas ao ambiente como: infecção cruzada, procedimentos invasivos, hábito dos profissionais de não lavar as mãos, uso de materiais, equipamentos e soluções tópicas e endovenosas contaminadas, limpeza e higiene do ambiente inadequada, ausência de um planejamento que atenda às normas preconizadas para o processamento dos Resíduos do Serviço de Saúde e de combate aos vetores entre outras (FERRAZ, 1997). Uma das maiores preocupações na área de saúde é a alta incidência de infecção relacionada a serviços de saúde, ou seja, também a infecção adquirida em ambientes hospitalares (GARNER, 1998). A infecção hospitalar tem despertado grande interesse no meio científico devido à elevação das taxas de morbimortalidade de pacientes hospitalizados e a sua ocorrência depende das condições sanitárias e da presença de vetores dos microrganismos patogênicos (MOREIRA et al., 2005). Tendo em vista a capacidade das formigas em transportar e disseminar microrganismos patogênicos, o principal dano que as formigas podem acarretar quando presentes em ambiente hospitalar é o de ser vetor de patógenos. Desta forma, é importante correlacionar esta possível disseminação com as infecções relacionadas á serviços de assistência à saúde na tentativa de elaborar métodos mais eficientes para o combate destes vetores, diminuindo assim os índices de infecção.

5 3.Objetivos Isolar e identificar bactérias patogênicas presentes no tegumento de formigas capturadas no Hospital Veterinário Escola do Centro Universitário Anhanguera Educacional de Leme, São Paulo, avaliar a suscetibilidade dessas bactérias aos antibióticos e classificar as formigas encontradas no ambiente hospitalar, e verificar distribuição e variação sazonal desta comunidade de insetos. 4. Metodologia e Desenvolvimento Para a captura das formigas foram utilizados tubos tipo Falcon de 15 ml, contendo 05 ml de iscas atrativas não tóxicas estéreis (ZARZUELA, 2002) acondicionados em uma caixa plástica (28cm X 15cm X 13cm), previamente esterilizada por radiação não ionizante. Esses tubos possibilitam a entrada de formigas, e foram distribuídos nos pontos de coleta no período da manhã por um período de tempo de 2 horas (entre 10 e 12 horas). As capturas foram realizadas mensalmente, com início em março de As formigas foram capturadas em um Hospital Veterinário escola no interior de São Paulo, Brasil e os pontos de coleta foram: área externa (herbário, baias, duchas e patologia) centro cirúrgico de pequenos e de grandes animais, laboratório de imaginologia (raio-x), clínica médica, área de pré e pós cirúrgico, ultrassonografia, farmácia, lavanderia, cozinha, laboratório de patologia clínica, recepção, sala de esterilização e área de paramentação médica. Os mesmos foram selecionados pela maior incidência de formigas e critérios de riscos de infecção aos pacientes (FOWLER, 1993; BEATSON, 1972). Os exemplares de formigas capturados foram inicialmente submetidos a análises microbiológicas morfo-tintoriais, culturais e bioquímicas, e posteriormente fixadas em álcool 80%. As formigas foram montadas com alfinete entomológico e submetidas à identificação, a partir da utilização de chaves pictóricas (FONTANA et al., 2010) e chaves completas (BOLTON, 1994). A classificação das formigas foi realizada no Laboratório de Ciência Biológicas do Centro Universitário Anhanguera de Leme, São Paulo, Brasil. As formigas capturadas foram imersas em Caldo Brain Heart Infusion (BHI), incubadas em estufa de crescimento microbiológico por 24 horas a 36ºC±1; as amostras que apresentaram crescimento foram semeadas em Agar BHI pelo método de esgotamento. As colônias puras isoladas foram semeadas a meios específicos e submetidas a análises morfo-tintoriais, culturais e bioquímicas (KONEMAN, 2010). Também foram utilizados meios de culturas cromogênicos para isolamento e identificação de cocos Gram Positivo, painéis de identificação para bacilos Gram-negativo não fermentadores de glicose e bacilos Gram-

6 negativo fermentadores de glicose, fornecidos pela PROBAC DO BRASIL. As análises microbiológicas foram realizadas no Laboratório de Microbiologia do Centro Universitárias Anhanguera de Leme, São Paulo, Brasil. Para as formigas capturadas e microrganismos isolados foram calculados a frequência absoluta e frequência relativa. 5. Resultados Foram capturadas 144 formigas nos ambientes do Hospital Veterinário escola no interior de São Paulo, Brasil, sendo coletadas respectivamente 33 (22,90%) formigas no ambiente externo recepção, 49 (34,02%) ambiente externo herbário, 43 (29,86%) ambiente externo baias, 13 (9,02%) ambiente externo ducha, 2 (1,38%) patologia, 3 (2,08%) cozinha, e 1 (0,69%) formiga na recepção interna. A análise de classificação das formigas coletadas ainda está em processamento, no entanto, as formigas classificadas até o momento revelaram os gêneros e espécies Brachyrmimex spp., Tapinoma melanocephalum, Pheidole spp., Paratrechina spp., Solenopsis spp., Monomorium florícola, e Acromyrmex spp. Foram isolados 151 (100%) bactérias do tegumento de 144 (100%) formigas capturadas nos ambientes do Hospital Veterinário. Sendo 124 (82,12%) bactérias pertencentes ao grupo de Bacilo Gram Positivo (BGP), 26 (17,22%) Cocos Gram Positivo (CGP), e 1 (0,66%) Bacilo Gram Negativo (BGN). Em relação às 124 bactérias isoladas pertencentes ao grupo de bactérias Bacilo Gram Positivo (BGP), 100 (80,64%) são Bacillus spp., 10 (8,06%) Listeria spp., 8 (6,45%) Clostridium spp., 3 (2,42) Rothia dentocariosa, 1 (0,81%) Arcanobacterium spp., 1 (0,81%) Erisipelotrix rhustiopathie, e 1 (0,81%) Corinebacterium spp. Das 26 (100%) bactérias isoladas pertencentes ao grupo Cocos Gram Positivo (CGP), 21 (80,77%) são Micrococcus luteus, 3 (7,7%) Staphylococcus aureus, e 2 (7,7%) de Sreptococcus spp,. Foi isolado 1 (100%) bactéria pertencente ao grupo Bacilo Gram Negativo (BGN), sendo esta Pseudomonas aeruginosa. Em relação aos 21 ambientes analisados do Hospital Veterinário Escola do Centro Universitário Anhanguera Educacional de Leme, verificou-se presença de formigas em 7 destes ambientes, e pode se observar que os grupos de microrganismos se distribuem da seguinte forma: Ambiente externo herbário 48 bactérias, sendo 42 (87,50%) bactérias do grupo Bacilo Gram Positivo, 5 (10,41%) Cocos Gram Positivo e 1 (2,09%) Bacilo Gram Negativo. Ambiente externo baias 56 bactérias, sendo 42 (75,00%) Bacilo Gram Positivo, 14 (25,00%) Cocos Gram Positivo. Ambiente externo recepção 31 bactérias, sendo 27 (87,10%) Bacilo Gram Positivo, 4 (12,90%) Cocos Gram Positivo. Ambiente externo duchas 9 bactérias, sendo 7 (77,80%) Bacilo Gram Positivo, 2 (22,20%)

7 Cocos Gram Positivo. Patologia 2 bactérias, sendo 2 (100%) Bacilo Gram Positivo. Cozinha 3 bactérias, sendo 2 (66,60%) Bacilo Gram Positivo, 1 (33,30%) Cocos Gram Positivo. Ambiente interno recepção 1 bactéria (100%) Bacilo Gram Positivo. Dentre todos os ambientes estudados podemos observar que a frequência de bactérias isoladas pertencentes ao grupo de Bacilo Gram Positivo foi maior quando comparada com o grupo de Cocos Gram positivos e Bacilos Gram Negativos. Este dados podem ser visualizados no Gráfico 1. Gráfico 1: Frequência de microrganismos isolados em relação aos ambientes do Hospital Veterinário localizado no interior de São Paulo, Brasil. Em relação aos ambientes estudados com presença de formigas e microrganismos isolados a partir destas, pode-se observar que no ambiente externo baias foram isolados 39 Bacillus spp; 3 Listeria spp; 11 Micrococcus spp; 2 Staphylococcus aureus; 1 Streptococcus spp.. No ambiente externo herbário foram isolados 33 Bacillus spp; 5 Listeria spp; 3 Clostridium spp; 1 Rothia dentocariosa; 4 Micrococcus luteus; 1 Staphylococcus aureus; 1 Pseudomonas aeruginosa. No ambiente externo recepção verificou-se 17 Bacillus spp; 2 Listeria spp; 3 Clostridium spp; 2 Rothia dentocariosa; 1 Arcanobacterium spp; 1 Erisipelotrix rhustiopathie; 1 Corinebacterium spp., 4 Micrococcus luteus. No ambiente externo duchas isolou-se 6 Bacillus spp; 1 Clostridium spp; 1 Micrococcus luteus; 1 Streptococcus spp. No ambiente patologia isolou-se 2 Bacillus spp.

8 Na cozinha os microorganismos isolados foram 1 Bacillus spp; 1 Clostridium spp; 1 Micrococcus luteus. No ambiente interno recepção foram isolados 2 Bacillus spp. 6. Considerações Finais Ambientes de interesse médico são frequentados por uma grande variedade de formigas urbanas que apresentam em seu tegumento bactérias que podem causar doenças. Vários microrganismos foram isolados, os quais são considerados patogênicos e estão comumente associados às infecções relacionas a serviços em saúde. Os dados apresentados não nos deixam dúvidas da necessidade de se implementar métodos seguros de controle de formigas. Mas para que isso aconteça, é necessário que os profissionais de saúde e os administradores se conscientizem e promovam a implementação de um programa efetivo de saneamento ambiental, que seja adotado por todos de forma sistematizada, no sentido de minimizar os riscos oferecidos aos que estão presentes nestes ambientes. O conhecimento sobre a espécie, assim como biologia, ecologia e hábitos das formigas podem auxiliar para que medidas efetivas de controle de surtos hospitalares possam ser tomadas, bem como o conhecimento sobre as vias de transmissão das bactérias. As formigas possuem capacidade de se deslocar rapidamente e normalmente percorrem extensas áreas, além de carrear microrganismos em ambientes intra e extra-hospitalares, elas agem também como importantes vias de dispersão de resistência aos antibióticos nesses ambientes. Os resultados encontrados podem contribuir para a implementação de um sistema de controle de vetores e das infecções relacionadas aos ambientes de serviços em saúde. 7. Fontes Consultadas AGRESTI, A. Categorical Data Analysis. Wiley, 2002, 2nd Edition. BEATSON SH. Pharaoh`s as pathogen Vectors in hospitals.1972, Lancet 1: BEATSON, S. H. Pharaoh s ants as pathogens vectors in hospitals. The Lancet, v. 1, n.19, p , BOLTON, B. Identification guide to the ant genera of the world. Harvard University Press, 22p, 1994.

9 BOLTON, B. Synopsis and classification of Formicidae. Mem. Amer. Entomol. Inst., v. 71, p.1-370, BOURSAUX-EUDE C, GROSS R. New insights symbiotic associations between ants and bacteria. Research in Microbiology, 519: , CAMPOS-FARINHA, A. E. C.; BUENO, O. C.; CAMPOS, M. C. G.; KATO, L. M. As formigas urbanas no Brasil: retrospecto. Biológico, v. 64, n. 2, p , FERRAZ, E. M. Infecção em cirurgia. MEDSI, Rio de Janeiro, p , FONTANA R., WETLER R.M.D.C, AQUINO RSS, ANDRIOLI J.L., QUEIROZ G.R.G., FERREIRA S.L., NASCIMENTO I.C.D., DELABIE J.H.C. Pathogenic bacteria dissemination by ants (Hymenoptera: Formicidae) in two hospitals in northeast Brazil. Neotrop. Entomol. 2010, 39(4): FOWLER, G.; BUENO, O. C.; SADATSUNE, T; MONTELLI, A. C. Ants as potencial vectors of pathogens in Brazil hospitals in the State of São Paulo, Brazil. Insect Science and its Application, v. 14, n. 3, p , GARNER, J. S.; JARVIS; W. R.; EMORI, T. G.; HORAN, T. C.; HUGHESJH, C. D. C. Definitions for nosocomial infections. Am J Infect Control, v. 16, p , HÖLLDOBLER, B.; WILSON, E. O. Journey to the ants: a story of scientific exploration. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, p. 228, KONEMAN, E. W. et al. Diagnóstico Microbiológico Texto e Atlas Colorido. 8ª ed. Rio de Janeiro: Ed. Medis, MEE, R.W., Confidence bounds for the difference between two probabilities. Biometrics, 1984, 40, MIETTINEN O.S., NURMINEN M. Comparative analysis of two rates. Statistics in Medicine, 1985, 4,

10 MOREIRA, D.D.O; MORAIS V.; MOTTA O.V.; CAMPOS-FARINHA A.E.C; TONHASCA A.J. Ants as carriers of antibiotic-resistant bacteria in hospitals. Neotrop Entomol, 34(6):34-9, QUIRINO, N.E.P.S. Controle da água e vetores, p In R.C. Couto, T.M.G. Pedrosa, J.M. Nogueira (eds.) Infecção hospitalar: Epidemiologia e controle. MEDSI, São Paulo, p. 530, SCHULTZ, T.R; McGLYNN, T.P. The interactions of ants with other organisms. In: AGOSTINI,D., MAJER, J. D., ALONSO, L. E.; SCHULTZ, T. R. (Ed.). Ants: Standard methods for measuring and monitoring biodiversity.washington and London: Smithsonian Institution Press, p , WILSON, E.O. Pheidole in the New World: a dominant, hyperdiverse ant genus. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, p.794, WILSON, E. O.; HÖLLDOBLER, B. The rise of the ants: a phylogenetic and ecological explanation. PNAS. v.102, p , ZARZUELA, M.F.M., RIBEIRO, M.C.C., CAMPOS-FARINHA A.E.C. Distribuição de formigas urbanas em um hospital da Região Sudeste do Brasil. Arquivos do Instituto Biológico, São Paulo 2002, V. 69, n.1 p ZARZUELA, M.F.M.; PACHECO, L.B.; CAMPOS-FARINHA, A.E.C.; PEÇANHA, M.P. Avaliação do potencial das formigas como vetores de bactérias em ambientes residenciais e cozinhas semi-industriais. Arq. Inst. Biol., v. 69 (supl), p , 2002.