The impact of efflux on reduced susceptibility to biocides and fluoroquinolone resistance in Staphylococcus pseudintermedius

• Author(s): Leal, Marta ; Pomba, Constança ; Morais, Catarina ; Costa, Sofia Santos ; Ramos, Bárbara ; Couto, Isabel ; Abrantes, Patrícia
• Date: 2024
• Origin: Anais do Instituto de Higiene e Medicina Tropical
• Document Type: Journal article
• Language: Portuguese

Description

Staphylococcus pseudintermedius is the main bacterial agent causing skin and soft tissue infections (SSTIs) in companion animals. The increasing resistance to antimicrobial compounds, associated with multidrug resistance phenotypes, poses a risk for the therapeutic control of skin infections caused by this pathogenic agent. Until now, efflux as a resistance mechanism has been overlooked for this species. The aim of this study was to evaluate the contribution of efflux to the reduced susceptibility to biocides and fluoroquinolones. The determination of cut-off values (COWT) allowed identifying a population of S. pseudintermedius with reduced susceptibility to the biocide tetraphenylphosphonium bromide (TPP). The efflux activity was characterized by two methods: determination of minimum inhibitory concentration and real time fluorometric assays. The use of both methodologies linked this reduced susceptibility phenotype to increased efflux activity. Regarding the fluoroquinolone ciprofloxacin, the resistance was shown to be primarily mediated by the presence of mutations in target genes, which may mask the contribution of efflux to this phenotype. This study highlights the relevance of effluxmediated resistance in clinical strains of S. pseudintermedius, particularly to biocides, which could compromise the therapeutic approach for controlling SSTI infections in companion animals.

Staphylococcus pseudintermedius est le principal agent bactérien responsable des infections cutanées et des tissus mous (SSTI) chez les animaux de compagnie. La montée de la résistance aux composés antimicrobiens, associée à des phénotypes de multirésistance, constitue un risque pour le contrôle thérapeutique des infections cutanées causées par cet agent pathogène. Jusqu’à présent, l’efflux en tant que mécanisme de résistance a été négligé pour cette espèce. L’objectif de cette étude était d’évaluer la contribution de l’efflux à la susceptibilité réduite aux biocides et aux fluoroquinolones. La détermination des valeurs cut-off (COWT) a permis d’identifier une population de S. pseudintermedius présentant une susceptibilité réduite au biocide bromure de tétraphénylphosphonium (TPP). La caractérisation de l’activité d’efflux a été évaluée par deux méthodes: la détermination des concentrations minimales inhibitrices (CMI) et les essais de fluorométrie en temps réel. L’utilisation des deux méthodologies, ont permis de relier ce phénotype de susceptibilité réduite à une augmentation de l’activité de l’efflux. En ce qui concerne la ciprofloxacine, la résistance est principalement médiée par des mutations dans les gènes cibles de cet antibiotique, ce qui peut masquer la contribution de l’efflux à ce phénotype. Cette étude met en évidence la pertinence de la résistance médiée par l’efflux dans les souches cliniques de S. pseudintermedius, en particulier aux biocides, ce qui pourrait compromettre l’approche thérapeutique pour contrôler les infections SSTI chez les animaux de compagnie.

Staphylococcus pseudintermedius é o principal agente bacteriano de infeções de pele e tecidos moles (SSTI) em animais de companhia. O escalar da resistência aos compostos antimicrobianos, associada a fenótipos de multirresistência, coloca em risco a terapêutica a aplicar no controlo de infeções de pele causadas por este agente patogénico. O efluxo como mecanismo de resistência tem sido negligenciado para esta espécie. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar a contribuição do efluxo para a suscetibilidade reduzida a biocidas e fluoroquinolonas. A estimativa de valores de cut-off (COWT) permitiu identificar uma população de S. pseudintermedius com suscetibilidade reduzida ao biocida brometo de tetrafenilfosfónio (TPP). A caracterização da atividade de efluxo foi avaliada por dois métodos: determinação de concentrações mínimas inibitórias (CMI) na presença de inibidores de efluxo e ensaios de acumulação/efluxo de brometo de etídeo por fluorometria em tempo real. A utilização destas duas metodologias permitiu associar este fenótipo de suscetibilidade reduzida a um aumento da atividade de efluxo. Relativamente à fluoroquinolona ciprofloxacina, a resistência é mediada primariamente pela ocorrência de mutações nos genes alvo deste antibiótico, o que pode mascarar a contribuição do efluxo neste fenótipo. Este estudo evidencia a relevância da resistência mediada por efluxo em estirpes clínicas de S. pseudintermedius, em particular a biocidas, o que pode comprometer a terapêutica a aplicar no controlo de infeções da pele e tecidos moles em animais de companhia.