Plano de Aula de Microbiologia- caso 7

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Plano de Aula de Microbiologia- Caso 7: ERM 
Beatriz Macacari – 341820563 
Objetivos de aprendizagem: 
1) Descrever o gênero Staphylococcus e diferenciar as espécies S. aureus e S. epidermidis. 
2) Investigar os fatores de virulência das espécies S. aureus e S. epidermidis. 
3) Compreender os mecanismos de resistência dos estafilococos aos antibióticos. 
4) Compreender o teste de sensibilidade das bactérias aos antibióticos – antibiograma. 
Resolução: 
1) Descrever o gênero Staphylococcus e diferenciar as espécies S. aureus e S. epidermidis. 
Os estafilococos são cocos Gram-positivos que apresentam resistência a uma ampla gama de condições ambientais, 
podendo sobreviver em ambientes secos, com pH mínimo de 4.2, máximo de 9.3, e as temperaturas mínima de 6 e 
máxima de 48ºC. Toleram ainda altas concentrações de cloreto de sódio. São anaeróbios facultativos, não fastidiosos, 
não móveis, e quando cultivados em meio sólido tendem a se agrupar em cachos que podem ser evidenciados por 
microscopia óptica através de uma coloração de Gram. 
Os cocos Gram-positivos da família Staphylococcaceae (que inclui o gênero Staphylococcus) podem ser distinguidos 
na rotina laboratorial através da prova da catalase, que consiste na pesquisa da presença desta enzima que catalisa a 
quebra de peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular, esse último sendo detectado na prova pela produção 
de uma fase gasosa sob forma de efervescência. 
STAPHYLOCOCCUS AUREUS 
Staphylococcus aureus é uma das espécies bacterianas mais estudadas pela ciência. O sequenciamento de vários 
genomas de S. aureus tem mostrado que a plasticidade genômica da espécie é notável, e que grupos de linhagens 
possuem diferentes graus de virulência e resistência a antibióticos. A capacidade dessa espécie em albergar genes 
oriundos de outras espécies de forma estável confere-lhe a resiliência que fomenta o seu sucesso. 
Identificação laboratorial 
A identificação laboratorial de S. aureus é relativamente simples quando comparada a identificação específica de 
outros patógenos porque envolve apenas três provas, caso o isolado tenha sido obtido de material humano. A 
identificação conclusiva de S. aureus a partir de amostras ambientais, no entanto, envolve a distinção entre 
Staphylococcus e outros gêneros catalase positivos, o que deve ser feito com uma prova de sensibilidade à bacitracina. 
Como infecções por cocos Gram-positivos, catalase positivos por outros gêneros que não sejam Staphylococcus são 
extremamente raras, na clínica, presume-se que isolados de cocos Gram-positivos catalase positivos pertençam ao 
gênero Staphylococcus. 
A distinção de S. aureus de outras espécies pertencentes ao mesmo gênero pode ser feita também de forma presuntiva 
caso o isolado tenha sido obtido a partir de amostras humanas, já que essa é a única espécie de Staphylococcus 
produtor de coagulase comumente isolada de humanos. A prova da DNAse, que envolve avaliação da produção de 
nucleases capazes de digerir DNA in vitro, em meio específico contendo DNA, pode também ser realizada em paralelo 
ou em substituição à prova da catalase. A única espécie de Staphylococcus isolada de amostra humana que apresenta 
um teste de DNAse positiva é S. aureus. Amostras oriundas de animais não humanos necessitam provas de 
fermentação de trealose e maltose, que são ambas positivas apenas para S. aureus, quando a identificação conclusiva 
da espécie é necessária. 
STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS 
Estafilococos coagulase-negativos. Diferem de Staphylococcus aureus e das demais espécies coagulase-positivas do 
gênero em muitos aspectos, não só pela ausência da enzima coagulase. Essa denominação específica atribuída ao 
grupo se deve à importância da pesquisa dessa enzima na prática clínica. São bactérias que constituem a microbiota 
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da pele e de membranas mucosas de humanos e de outras espécies animais. Geralmente estabelecem uma relação 
simbiótica com seus hospedeiros, mas podem desencadear processos infecciosos ao invadir o tecido colonizado. Em 
ambientes hospitalares, esse processo normalmente ocorre por meio da inoculação de agulhas, cateteres e outros 
dispositivos médicos. 
Staphylococcus epidermidis é a espécie do grupo de SCoN encontrada com maior frequência na microbiota epitelial 
humana. Considerada por muito tempo uma espécie comensal é agora vista como um importante patógeno 
oportunista responsável por infecções nosocomiais associadas a dispositivos médicos de longa permanência. 
O aumento do uso de aparelhos protéticos e também do número de pacientes imunocomprometidos são fatores que 
vem favorecendo a patogenicidade de S. epidermidis em ambientes hospitalares. Atualmente, a espécie é a principal 
causa de bacteremia primária e a terceira causa de infecções nosocomiais. O estabelecimento de S. epidermidis em 
hospitais e demais instituições de saúde se deve basicamente ao fato de a espécie ter a pele humana como nicho 
natural e à sua habilidade de aderir a materiais biológicos e formar biofilmes. 
2) Investigar os fatores de virulência das espécies S. aureus e S. epidermidis. 
FATORES DE VIRULÊNCIA S. AUREUS 
Cápsula 
Praticamente todos os isolados de S. aureus produzem uma cápsula de natureza polissacarídica que engloba a célula. 
Essa cápsula inibe a fagocitose da célula pelo sistema imune do hospedeiro e é sintetizada por um cluster de genes 
que varia de cepa para cepa. O cluster codifica a expressão de um de onze tipos diferentes de cápsula polissacarídica, 
todas compostas de polímeros de ácidos hexosaminurônicos com uma sequência característica para cada tipo. 
Proteínas de superfície 
Uma série de proteínas transmembrânicas, encrustadas na parede celular de S. aureus, ficam voltadas ao meio externo 
e possibilitam a interação da célula com diferentes substratos e com tecido de um hospedeiro, de forma que algumas 
possam funcionar como adesinas. Adesinas que se ligam a substratos da matriz extracelular de hospedeiros são 
denominadas de MSCRAMMs, do inglês Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules. Esses 
Componentes de Superfície Microbiana que Reconhecem Moléculas da Matriz extracelular do tecido dos hospedeiros 
medeiam à adesão da célula a esses compostos, assim ancorando a célula a um sítio específico do hospedeiro, o que 
dificulta a sua remoção com o fluxo de fluidos biológicos ou outros meios físicos. 
A presença de proteína ligadora de colágeno (CNA) correlaciona-se mais fortemente com infecções de tecidos duros 
(osteomielite e artrite séptica) do que com infecções de tecidos moles, apesar de poder estar presente em cepas 
isoladas desse último tipo de infecção. 
A proteína ligadora de fibrinogênio (Clf), também chamada de Clumping Factor, liga-se ao fibrinogênio. O fibrinogênio 
é encontrado em alta concentração no plasma e prontamente recobre corpos estranhos inseridos em tecidos 
biológicos, como próteses e cateteres, e S. aureus pode, portanto, usar o fibrinogênio que recobre esses materiais 
como alvos, assim conseguindo se aderir a esse material inanimado. 
A fibronectina é outra molécula da matriz extracelular que ocorre de maneira ubíqua em tecidos e fluidos, e é alvo de 
proteínas ligadoras de fibronectina (FnBPs). 
Uma adesina de S. aureus que não é uma MSCRAMM é a proteína A estafilocócica (SpA), que, apesar de ser adesina, 
participa da evasão da resposta imune ao ligar-se aos receptores Fc de imunoglobulinas de classe IgG. Como a porção 
Fc das IgGs ficam então ligadas à SpA, isso dificulta o reconhecimento desse receptor das imunoglobulinas por células 
do sistema imune do hospedeiro, assim dificultando os processos de opsonização e fagocitose na resposta imune 
contra S. aureus. 
Enzimas extracelulares 
A produção de enzimas pela célula bacteriana, que então são secretadas ao meio externo, e que vão agir em substratos 
extracelulares de forma a conferir vantagem nutricional e reprodutiva à bactéria,faz parte da estratégia de S. aureus 
no processo de infecção de um hospedeiro. Dentre o gênero Staphylococcus, S. aureus é uma das espécies que produz 
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grande quantidade dessas enzimas extracelulares, muitas das quais são denominadas invasinas, por mediarem o 
processo de penetração da célula bacteriana em camadas mais profundas do hospedeiro. 
A maior parte das invasinas são enzimas líticas, já que catalisam a quebra de moléculas complexas do hospedeiro, de 
forma a degradar o tecido do hospedeiro, providenciando, assim, uma solução de continuidade das barreiras físicas 
do hospedeiro e a possibilidade da bactéria atingir camadas mais profundas. Um efeito colateral dessa degradação é 
a geração de oligo-compostos, como peptídeos, aminoácidos, ácidos graxos e nucleotídeos, que então podem servir 
de material nutriente para a célula bacteriana, que assim evita a necessidade de sintetizar esses compostos. 
Além de proteases, S. aureus também produz nucleases, com ação catalítica sobre ácidos nucléicos. A nuclease 
termoestável (TNase) tem ação como endonuclease (cliva ácidos nucléicos) e exonuclease ( digere ácidos nucléicos a 
partir de suas extremidades), e age ainda sobre DNA e RNA, além de ser termo-estável. As lipases de S. aureus 
degradam triacilglicerois e fosfolipideos que compõem células do hospedeiro. Hialuronidases degradam ácido 
hialurônico, parte da matriz extracelular dos tecidos conjuntivo e epitelial. A enzima catalase detoxifica o peróxido de 
hidrogênio, uma espécie reativa de oxigênio produzida pelo burst respiratório de células do sistema imune do 
hospedeiro, decompondo-o em água e oxigênio molecular, servindo, assim, de fator para a evasão da resposta imune. 
A enzima coagulase, codificada pelo gene coa em S. aureus, promove a coagulação do plasma e fluidos ricos em 
fibrinogênio, sem a ativação da cascata de coagulação fisiológica. A última etapa da cascata de coagulação é a 
polimerização de fibrinogênio (solúvel) em fibrina (insolúvel), catalisada pela trombina. A trombina, por sua vez, circula 
normalmente no sangue na forma do precursor inativo - protrombina. A coagulase produzida por S. aureus reage com 
a protrombina, formando um complexo chamado esfafilotrombina, que, por sua vez, tem a capacidade de transformar 
fibrinogênio em fibrina, assim formando um coágulo nas imediações das células estafilocócicas. Esse mecanismo de 
patogenicidade é essencial para a formação de abscessos, que podem ser considerados processos “metastáticos” em 
que após invasão das células bacterianas há a adesão e colonização em sítios profundos do hospedeiro com 
crescimento do inóculo semeado localmente em um abscesso. No início do processo de crescimento do abscesso, a 
formação de um coágulo no entorno das células bacterianas dificulta o acesso de células do sistema imune do 
hospedeiro para combater a infecção, assim permitindo o crescimento bacteriano localizado. 
Toxinas citolíticas 
Uma classe de fatores de virulência de S. aureus são toxinas citolíticas. Essas proteínas causam a formação de poros 
na membrana citoplasmática de células do hospedeiro, com o consequente extravasamento do conteúdo dessas 
células e da morte celular. Essas toxinas citolíticas são dirigidas a células do sangue do hospedeiro, algumas 
direcionadas a hemácias (eritrolisinas) e outras a leucócitos (leucotoxinas). 
Infecções adquiridas na comunidade com cepas resistentes à meticilina de Staphylococcus aureus (MRSA) têm um 
curso clínico mais agressivo e envolvem principalmente a pele e os pulmões. Estas infecções aparecem como surtos 
entre presos, desportistas, homens que fazem sexo com homens e militares. A maior agressividade destas estirpes é 
devido à produção de várias toxinas , principalmente a leucocidine de Panton-Valentine . Embora a detecção somente 
do gene que codifica para essa toxina não seja uma característica distintiva destas estirpes. 
As citotoxinas com ação sobre hemácias em S. aureus incluem a alfa-hemolisina, cujo monômero polimeriza a 
heptâmeros na membrana plasmática de hemácias, as lisando. A beta-hemolisina tem um mecanismo de ação 
hemolítica distinto, sendo uma esfingomielinase que hidrolisa a esfingomielina, um fosfolipídeo componente da 
membrana plasmática, cujo enfraquecimento leva ao rompimento da célula. A delta-hemolisina tem a ação mais fraca 
entre as hemolisinas de S. aureus, e um mecanismo de ação ainda não definido. 
Regulação da expressão gênica e quorum sensing 
O sucesso de S. aureus de prevalecer em diversas condições ambientais e em diferentes contextos clínicos se dá, em 
parte, à sua capacidade de expressar diferentes genes em diferentes condições e em diferentes fases de crescimento. 
Os fatores de virulência de S. aureus podem ser vistos como genes acessórios, uma vez que não são estritamente 
essenciais para a reprodução e metabolismo da célula bacteriana, mas fomentam vantagem seletiva à espécie por 
possibilitar o crescimento num contexto de infecção, assim parasitando o hospedeiro. A instalação de uma infecção 
envolve, após colonização e adesão, a invasão de tecidos e/ou células, a evasão da resposta imune e a toxigênese, 
etapas que ocorrem nessa ordem. A coordenação temporal da expressão dos fatores de virulência necessários para a 
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instalação de uma infecção é feita através de sistemas reguladores com ação sobre os genes que codificam esses 
fatores de virulência. Dentre os vários sistemas de regulação da expressão gênica em S. aureus, e o mais bem estudado 
e que tem um papel maior sobre a expressão de virulência na espécie é o sistema agr (Accessory Gene Regulator). 
Esse sistema tem um papel de quorum sensing, ou seja, de detecção, por parte de uma célula individual, da 
concentração de outras células bacterianas iguais em seu entorno. O funcionamento do sistema agr resulta na 
capacidade de célula em expressar diferencialmente determinados genes de virulência de acordo com a fase de 
crescimento populacional. Cepas com deleções funcionais do sistema agr são menos virulentas e são associadas a 
infecções crônicas, sendo a minoria dos isolados clínicos de S. aureus. 
FATORES DE VIRULÊNCIA DE STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS 
Um menor potencial de virulência sempre foi atribuído a S. epidermidis quando comparado a S. aureus. No entanto, 
essa espécie do grupo de SCoN também possui elementos de defesa que permitem sua evasão do sistema imune do 
hospedeiro assim como algumas toxinas que auxiliam no processo invasivo. 
Exopolímeros 
O exopolímero PGA (poly-γ-glutamic acid), por exemplo, é considerado um fator de virulência produzido por S. 
epidermidis e por outras espécies de SCoN, mas não por S. aureus. Esse polímero tem um importante papel contra a 
resposta imune inata do hospedeiro, evitando a fagocitose por neutrófilos e interações com peptídeos 
antimicrobianos conhecidos como AMPs (cationic antimicrobial peptides). PGA também promove o crescimento de S. 
epidermidis a altas concentrações de sal, sendo, dessa forma, um fator determinante na fase de colonização. Outro 
exopolímero de S. epidermidis que atua contra a resposta imune inata do hospedeiro é PNAG (poly- -N-
acetylglucosamine). Embora seja mais conhecido por seu envolvimento com a produção de biofilme, PNAG também 
atua no processo de defesa contra neutrófilos, complemento, imunoglobulinas e AMPs. 
Lipoproteínas e Ácidos Lipoteicoicos 
Algumas estruturas presentes na superfície celular de bactérias Gram-positivas, como lipoproteínas e ácidos 
lipoteicoicos, podem ser reconhecidas pelo sistema imune estimulando a resposta inata do hospedeiro. S. epidermidis 
possui essas estruturas, também conhecidas como PAMPs (pathogen-associated molecular patterns), que estimulam 
a fagocitose e a liberação de citocinas. Por outro lado, S. epidermidis tem a habilidade de perceber a produção de 
moléculas prejudiciais ao seu desenvolvimento por meio de um sistema denominado Aps. Esse sistema é ativado pordiferentes AMPs produzidas pelo hospedeiro e estimula a regulação de uma resposta defensiva contra esses peptídeos 
antimicrobianos. 
Os mecanismos envolvidos com a resposta imune adquirida do hospedeiro devido a infecções causadas por S. 
epidermidis ainda são pouco compreendidos. Embora ocorra a produção de anticorpos contra algumas proteínas de 
S. epidermidis, esse processo de defesa parece não ser tão eficiente. A produção dos exopolímeros que protegem as 
células do reconhecimento dos anticorpos ou, ainda, o fato de o sistema imune humano desenvolver uma resposta 
menos agressiva a bactérias comensais prevalentes são algumas das hipóteses sugeridas por pesquisadores para 
explicar a pouca eficiência do sistema imune do hospedeiro. 
Elementos relacionados à adaptação ao ambiente 
Staphylococcus epidermidis é uma bactéria bem adaptada a diferentes condições ambientais e isso se deve à presença 
de alguns elementos no genoma dessa espécie. Cepas portadoras da serina protease Esp, por exemplo, têm maior 
habilidade para inibir a colonização nasal e a formação de biofilme por S. aureus, sendo, portanto, favorecidas no 
processo de colonização de determinados nichos. Outro elemento que parece estar envolvido com a adaptação da 
espécie é conhecido como ACME (Arginine Catabolic Mobile Element). Esse elemento genético móvel é identificado 
na maioria das cepas de S. epidermidis e vem sendo associado a uma maior habilidade de colonizar a pele e 
membranas mucosas. 
Biofilme e Fatores de Regulação 
A produção de biofilmes - aglomerados multicelulares aderidos a superfícies - é o processo mais importante associado 
à virulência de S. epidermidis. A formação de um biofilme por S. epidermidis é caracterizada por algumas etapas 
específicas. 
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A etapa inicial consiste na colonização de superfícies abióticas por S. epidermidis e interações entre as células 
bacterianas. Superfícies de cateteres, por exemplo, ou de outros dispositivos médicos são recobertas por proteínas da 
matriz extracelular logo após tais dispositivos serem introduzidos no organismo humano. S. epidermidis, assim como 
S. aureus, possui um conjunto de proteínas de superfície denominadas MSCrAMMs (microbial surface components 
recognizing adhesive matrix molecules) que interagem com determinadas proteínas dessa matriz. Essas interações 
podem ocorrer com maior especificidade, como é o caso da interação da proteína SdrG (também conhecida como Fbe) 
com o fibrinogênio e o da proteína SdrF com o colágeno ou, de forma menos específica, como é o caso das autolisinas 
Atle e Aae que se ligam tanto ao fibrinogênio como à fibronectina. O envolvimento de uma protease denominada ClpP 
com a aderência de S. epidermidis a superfícies abióticas também tem sido proposto por alguns pesquisadores. Nessa 
fase inicial, também são formados os canais que distribuem nutrientes a todas às células do biofilme, promovendo o 
crescimento desse aglomerado de células. 
A fase de adesão é seguida por um processo de agregação intercelular. Nesse momento, diferentes macromoléculas 
da superfície de S. epidermidis, algumas proteínas, exopolissacarídeos e até mesmo os ácidos teicóicos parecem estar 
envolvidos com a formação da matriz extracelular do biofilme. 
O polímero PNAG mencionado anteriormente, também conhecido como PIA (polysaccharide intercellular adhesin), ao 
ser produzido por cepas de S. epidermidis envolve e promove a interação das células bacterianas. A síntese desse 
polímero é feita pelos produtos dos genes do operon icaA DBC (intercellular adhesion) e está, entre outros fatores, 
sob a regulação de sistemas reguladores globais. Esse polímero não é o único meio que S. epidermidis dispõe para 
formar biofilmes. Cepas de S. epidermidis que não possuem o operon ica utilizam as proteínas de superfície Bap e Aap 
nesse processo. 
Por fim, ocorre a etapa de rompimento do biofilme, que além de limitar sua expansão promove a disseminação da 
infecção devido ao desprendimento de grupos de células bacterianas. Ao contrário das etapas iniciais de aderência e 
agregação intercelular, a fase de rompimento parece estar sob a regulação do sistema regulador Agr-quorum sensing. 
Toxinas 
Diferente de S. aureus, S. epidermidis não possui, até onde se sabe, uma ampla variedade de toxinas. Nessa espécie 
de SCoN, a produção de toxinas praticamente limita-se a pequenos peptídeos com funções citolíticas, conhecidos 
como PSM (phenol-soluble modulin). Essas citolisinas pré-inflamatórias exercem uma atividade antimicrobiana contra 
outras espécies de bactérias, incluindo S. aureus, o que favorece a prevalência de S. epidermidis no processo de 
colonização da pele. A δ-toxina (PSMγ) produzida por S. epidermidis tem sido associada a casos de enterocolite 
necrotizante em neonatos. 
3) Compreender os mecanismos de resistência dos estafilococos aos antibióticos. 
S. aureus conseguiu adquirir resistência a praticamente todos os antibióticos já desenvolvidos, e essa característica de 
ter populações estáveis resistentes a antibióticos com alta prevalência no meio ambiente é um sério motivo de 
preocupação, já que compromete a eficácia da utilização de antibióticos contra infecções estafilocócicas a um longo 
prazo. Diferentes linhagens apresentam diferentes perfis de resistência aos antibióticos disponíveis no mercado, no 
entanto, há uma desconcertante alta prevalência de cepas que apresentam resistência a múltiplos antibióticos, e cujas 
opções terapêuticas sejam muito restritas. 
Produção de beta-lactamases 
A resistência à penicilina então detectada em S. aureus era devida à produção de beta-lactamases pela bactéria, que 
secretadas ao meio externo promovem a hidrólise do grupo farmacofórico dos antibióticos beta-lactâmicos, o anel 
beta-lactâmico. S. aureus pode produzir quatro tipos de beta-lactamase, denominadas A, B, C e D, que podem ser 
produzidas concomitantemente por uma única cepa. As quatro beta-lactamases têm ação hidrolítica sobre penicilina 
G e aminopenicilinas (amoxicilina, ampicilina), sendo que as beta-lactamases B, C e D têm maior ação sobre 
cefalosporinas de primeira geração e a beta-lactamase A tem uma maior ação sobre cefalosporinas de segunda 
geração. As beta-lactamases produzidas por S. aureus, podem, todavia, ser bloqueadas por um inibidor de beta-
lactamase tal como ácido clavulânico e sulbactam. 
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A detecção laboratorial da produção de beta-lactamases em S. aureus pode ser feita no laboratório através de um 
simples antibiograma por disco-difusão (técnica de KirbyBauer). Para tal, utiliza-se um disco de uma aminopenicilina 
(ampicilina ou amoxicilina) e outro com o mesmo antibiótico adicionado de um inibidor de beta-lactamase (ampicilina- 
-sulbactam ou amoxicilina-ácido clavulânico). Determina-se que a resistência a beta lactâmicos é devida à produção 
de beta-lactamase quando há resistência ao beta-lactâmico sozinho, e sensibilidade ao beta-lactâmico adicionado de 
inibidor de beta-lactamase. Contudo, como veremos a seguir, a resistência a beta-lactâmicos em S. aureus não é 
exclusivamente causada pela ação de beta-lactamases. 
Resistência à meticilina 
Como a meticilina não é degradada pelas beta-lactamases, a resistência a este agente antimicrobiano era devido a 
outro mecanismo. Esse mecanismo leva à resistência não só à meticilina, mas a todos os antibióticos beta-lactâmicos 
(com a exceção dos mais recentes, como o ceftobiprole). A meticilina não é mais utilizada na clínica como antibiótico, 
pois apresenta toxicidade ao hospedeiro. Todavia, o acrônimo MRSA é utilizado para denominar S. aureus com este 
tipo de resistência aos beta-lactâmicos. 
Todos os antibióticos beta-lactâmicos inibem a síntese da parede celular de bactérias através do impedimento de 
enzimas que catalizam a transpeptidação do peptidoglicano. Estas enzimas são chamadas de proteínas ligadoras de 
penicilina (PBPs – penicillin binding proteins). Com a estrutura incompletado peptidoglicano, a parede celular da 
bactéria é enfraquecida e a célula morre. Os antibióticos beta-lactâmicos agem como falsos substratos para as PBPs, 
pois se assemelham ao resíduo alanil-alanina do pentapeptídeo ligado à cadeia heteropolimérica de ácido N-acetil-
murâmico (NAM) e N-acetil-glicosamina (NAG). 
S. aureus expressa quatro tipos de PBPs, denominadas de PBP1, PBP2, PBP3 e PBP4. MRSA expressa uma forma 
alternativa da PBP2, que em sua forma alternativa é chamada de PBP2a. A PBP2a consegue fazer a transpeptidação 
das cadeias heteropoliméricas de NAG-NAM, todavia tem uma baixa afinidade pelos beta-lactâmicos e portanto o 
processo de transpeptidação na parede celular continua mesmo na presença destes antibióticos. Assim, a expressão 
de PBP2a no lugar de PBP2 leva à resistência a todos os antibióticos beta-lactâmicos de uma só vez. 
A PBP2a é codificada pelo gene mecA, que encontra-se presente em um elemento genético móvel que contém vários 
outros genes que funcionam em conjunto com o mecA. Este elemento móvel é chamado de Cassete Cromossômico 
Estafilocócico mec (SCCmec – Staphylococcal Cassette Chromosome mec). Em MRSA, o SCCmec encontra-se inserido 
no cromossoma bacteriano, perto da origem de replicação, em um sítio específico (attBscc). A arquitetura do SCCmec 
é composta de diferentes regiões cujas funções são diferentes. Através dos anos desde o seu surgimento, o SCCmec 
divergiu em onze tipos diferentes, denominados tipos I a XI, cujos tamanhos e composições são diferentes. 
Todos os SCCmec, todavia, possuem dois agrupamentos de genes que os caracteriza, o complexo mec e o complexo 
ccr. 
Resistência aos glicopeptídeos 
Assim como os beta-lactâmicos, os antibióticos glicopeptídeos inibem a formação da parede celular bacteriana através 
do impedimento da transpeptidação dos terminais peptídicos (pentapeptídeo e pentaglicina) do peptideoglicano, 
todavia, o fazem de outra forma. Ao invés de inibir as enzimas responsáveis pela transpeptidação (PBPs), a 
vancomicina liga-se especificamente a um dos substratos das PBPs, o resíduo D-alanil-D-alanina do pentapeptídeo. 
Como resultado, as PBPs não conseguem efetuar a transpeptidação do peptideoglicano, pois a vancomicina encontra-
se ligada ao seu substrato. O resultado é que a síntese de peptideoglicano fica comprometida, o que leva ao 
enfraquecimento da parede celular, tornando a bactéria susceptível à lise. 
Mecanismo de Resistência de Baixo Nível à Vancomicina 
Os mecanismos de resistência à vancomicina que levam a uma CIM intermediária (fenótipo VISA) e a uma CIM alta 
(fenótipo VRSA) são diferentes. O mecanismo de resistência de baixo nível à vancomicina em S. aureus trata-se de um 
evento complexo e inconsistente. Os eventos genéticos que levam a um fenótipo VISA podem diferir entre cepas que 
apresentam esse fenótipo, e a resistência à vancomicina assemelha-se mais a uma adaptação metabólica à presença 
do antibiótico do que a herança de um fenótipo através de um único determinante genético bem caracterizado e 
constante. A mudança fisiológica que causa resistência de baixo nível à vancomicina em S. aureus é um engrossamento 
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da parede celular e consequente aumento do número de sítios de ligação D-alanil-D-alanina. Por motivos ainda não 
completamente elucidados, este engrossamento da camada de peptideoglicano leva à uma CIM de vancomicina maior, 
supostamente por esgotamento de moléculas de vancomicina no meio e/ou pelo impedimento de sua ação em 
camadas mais profundas da parede celular, ou ainda por outro motivo. Algumas cepas VISA ainda secretam 
verdadeiros pedaços de parede celular ao meio externo, o que podem funcionar como falsos alvos para a vancomicina, 
assim quelando-a fora da célula. 
O aumento na espessura da parede celular observada em todas as cepas VISA estudadas pode ser o resultado de 
diferentes mudanças na fisiologia da célula. É importante perceber que o processo de formação de peptideoglicano é 
dinâmico, em que ao mesmo tempo em que há síntese, há a atuação de enzimas que degradam o peptideoglicano 
formado, conferindo plasticidade à megamolécula rígida que compõe a parede celular. Assim, um acúmulo de parede 
celular pode ser o resultado do aumento da síntese de precursores peptideoglicanos ou da diminuição da degradação 
da parede celular. O engrossamento da parede celular pode ser atingido por uma determinada célula de diferentes 
maneiras, de forma que as mutações em genes que ocorrem em uma cepa VISA não são necessariamente as mesmas 
que ocorrem em outra cepa VISA. 
Resistência Heterogênea à Vancomicina 
De modo semelhante ao que ocorre com MRSA, algumas cepas VISA apresentam um perfil de resistência heterogênea 
à vancomicina, em que subpopulações apresentam CIM de vancomicina mais altas do que a maioria das cepas. Postula-
se que todas as cepas com resistência homogênea à vancomicina foram selecionadas a partir de precursores que 
apresentavam uma resistência heterogênea (hetero-VISA). 
Staphylococcus aureus com resistência de alto nível à vancomicina (VRSA) 
Nestes isolados, há a expressão de um terminal diferente de D-alanil-D-alanina no pentapeptídeo no precursor do 
peptideoglicano, e portanto uma perda da especificidade de ligação da vancomicina ao seu alvo. No lugar de D-alanil-
D-alanina, as VRSA conseguem expressar D-alanil-D-lactato. Os genes responsáveis por essa mudança de fisiologia são 
os que fazem parte do operon vanA, encontrado em Enterococcus sp resistente à vancomicina (VRE), indicando que 
houve transferência do elemento genético móvel de VRE para S. aureus. 
4) Compreender o teste de sensibilidade das bactérias aos antibióticos – antibiograma. 
A determinação do perfil de sensibilidade das bactérias aos antimicrobianos é uma ferramenta extremamente 
importante tanto do ponto de vista clínico quanto epidemiológico. O sucesso no tratamento de uma infecção depende 
de vários fatores associados ao hospedeiro, à bactéria isolada e ao antimicrobiano utilizado, de acordo com o seguinte: 
• Hospedeiro: perfil imunológico e o sítio de infecção associada ao quadro clínico; 
• Antimicrobiano: farmacocinética (absorção, distribuição, biotransformação e excreção da droga) e 
farmacodinâmica (relação da concentração do fármaco com a sua atividade antimicrobiana); 
• Bactéria: perfil de sensibilidade e possibilidade de adquirir e expressar fatores de resistência durante o 
tratamento. 
Um ponto fundamental para estabelecer o perfil de sensibilidade de uma bactéria é determinar o valor da 
Concentração Inibitória Mínima da bactéria (CIM) em relação ao antimicrobiano, ou seja, a menor concentração do 
antimicrobiano que é capaz de inibir a sua multiplicação e estabelecer os pontos de corte (breakpoints) para 
interpretação dos testes de sensibilidade. 
Esta determinação pode ser realizada através dos testes de sensibilidade e, existem vários métodos que se dispõem 
para esta tarefa. 
Para cada método são preconizados aspectos que dizem respeito ao inóculo, meio de cultura, temperatura, tempo e 
atmosfera de incubação, bem como as cepas-padrão utilizadas no controle de qualidade do teste. Em cada 
combinação micro-organismo e droga são também estabelecidos os critérios interpretativos de acordo com o 
seguinte: 
• Sensível: o isolado é inibido quando doses usuais dos antimicrobianos são utilizadas; 
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• Intermediário: inclui isolados cuja cim possa ser atingida por níveis de antimicrobianos no sangue e nos 
tecidos, mas a taxa de resposta possa ser menor que para àqueles classificados como sensíveis. A categoria 
intermediária implica eficácia clínica em sítios aonde fisiologicamente as drogas são mais concentradas como, 
por exemplo, as quinolonas e beta-lactâmicos na urina, ou quando doses maiores que as usuais possam ser 
utilizadas (beta-lactâmicos). Esta categoria ainda inclui uma zona de classificação de incerteza aonde podem 
existir fatores técnicos não controlados;• Sensível dose-dependente (sdd): trata de uma categoria recentemente introduzida para interpretação do 
perfil de sensibilidade de bactérias. Implica que a susceptibilidade do isolado é dependente do regime 
terapêutico utilizado. Estas doses são superiores àquelas referendadas para classificação da categoria sensível; 
• Resistente: refere-se a isolados que não são inibidos por concentrações de antimicrobianos utilizados em 
doses habituais ou que os limites indicam a presença de um mecanismo de resistência como, por exemplo, a 
produção de beta-lactamases. 
Espera-se que os testes de sensibilidade possam detectar os principais mecanismos de resistência, porém deve-se ficar 
sempre atento para a detecção de novos mecanismos que possam ser descritos. 
Os testes de sensibilidade podem ser realizados manualmente ou de forma automatizada e assim, produzirem 
resultados qualitativos ou quantitativos (quando verdadeiramente determinam o valor da CIM). 
Disco-difusão 
Flexível e bem padronizado para uma série gêneros e espécies de bactérias; consiste no plaqueamento de um inóculo 
padronizado em um meio sólido e adição de discos de papel-filtro impregnados com concentrações pré-estabelecidas 
de antimicrobiano. Em geral, distribui-se até 12 discos em uma placa de 150 mm e 6 discos na placa de 100mm. Após 
incubação, procede-se a leitura dos halos de inibição de crescimento ao redor dos discos. Para cada combinação micro-
organismo e droga se faz a interpretação da categoria (S, R, I, SDD) consultando-se as tabelas dos órgãos de 
padronização. A vantagem do método está na simplicidade de execução, facilidade na leitura e eliminação do uso de 
dispositivo automatizado para execução. Ao contrário de todos os métodos que serão descritos abaixo, produz 
resultados somente qualitativos. É o teste mais acessível a todos os laboratórios clínicos e desde que o controle de 
variáveis como espessura do ágar, armazenamento dos discos, pH do meio sejam seguidos, os resultados são 
aceitáveis. Uma das desvantagens do método, é que não existe padronização para todas as bactérias e todos 
antibacterianos.