Genetic diversity and production of biofilm of Pseudomonas aeruginosa samples isolated from water used in units of renal replacement therapy

A terapia renal substitutiva, ou hemodiálise, é um tratamento primordial para pacientes com insuficiência renal crônica. A água é essencial para a terapia de hemodiálise, tanto na produção do fluido como na reutilização dos dialisadores. A contaminação bacteriana dos fluidos de hemodiálise é um grave problema nesta terapia, uma vez que excessivos níveis de bactérias nesta solução são responsáveis por reações pirogênicas. Estudos mostram que a espécie bacteriana Pseudomonas aeruginosa é a mais isolada como contaminante de fluidos de hemodiálise. Nesta pesquisa avaliamos amostras de P. aeruginosa oriundas de três pontos de coleta em seis Unidades de Terapia Renal Substitutiva (UTRS) do Estado do Rio de Janeiro. As UTRS escolhidas apresentaram valores insatisfatórios de contagem de bactérias heterotróficas, sendo isolada a bactéria P. aeruginosa em diversos anos consecu-tivamente. Estas amostras foram avaliadas quanto à produção de biofilme, resistência aos antimicrobianos e a diversidade genética. Na amostragem avaliada nenhuma amostra de P. aeruginosa mostrou resistência aos antimicrobianos empregados na prática clínica, tais como os aminoglicosídeos, fluorquinolonas, carbapenemas e β-lactâmicos utilizados para o tratamento de infecções por esta bactéria. Foi verificado também que todas as amostras analisadas eram fortemente produtoras de biofilme. Utilizando a análise dos perfis de frag-mentação do DNA cromossômico, por eletroforese em gel de campo pulsado, foi observado que na maioria das vezes o mesmo clone de P. aeruginosa foi encontrado nos três pontos de coleta analisados numa mesma data. Esta metodologia também possibilitou a determinação do tempo de persistência de uma amostra bacteriana no sistema de tratamento de água de hemodiálise. Deste modo, detectamos clones de P. aeruginosa ao longo de até três anos nas clínicas analisadas. Um fato interessante foi a detecção do clone I em três clínicas analisa-das. Portanto, podemos sugerir que a determinação da diversidade genética das amostras bacterianas, oriundas de água de hemodiálise, seja um instrumento adicional para avaliar o sistema de purificação de água das clínicas de hemodiálise. Este método pode indicar a persistência de clones, produtores de biofilmes, que não estão sendo efetivamente elimina-dos por procedimentos de desinfecção. Este procedimento pode contribuir para a melhoria da qualidade dos fluidos de hemodiálise e, consequentemente, a garantia da sobrevida de pacientes com doenças renais crônicas.The substitutive renal therapy or hemodialysis is a primary treatment for patients suffering from chronic renal failure. The water is essential for hemodialysis and the bacterial contamination of hemodialysis fluids is a serious problem in this therapy, since excessive levels of bacteria are responsible for pyrogenic reactions. Some studies had showed that Pseudomonas aeruginosa was the most prevalent bacterial species in all types of water sample for hemodialysis. In this study we evaluated P. aeruginosa strains from three sampling points in six renal replacement therapy units (RRTS) of Rio de Janeiro. The selected clinics showed unsatisfactory values of counts of heterotrophic bacteria, and P. aeruginosa strains were isolated in several years consecutively. These samples were analyzed for the production of biofilm, antimicrobial resistance and genetic diversity. None of P. aeruginosa strains showed resistance to antimicrobial agents used in clinical practice, such as aminoglycosides, fluoroquinolones, carbapenems and β-lactam used for the treatment of infections by this bacterium. It was found that all samples were strongly biofilm-producing. The characterization of P. aeruginosa strains by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) showed that in most cases the same clone was found in three water samples for hemodialysis types analyzed in the same collection date. This approach also allowed the determination of time of persistence of bacteria in a water sample for hemodialysis. Thus, P. aeruginosa clones were detected over three years in the studied clinics. An interesting fact was the detection of clone I analyzed in three clinics. Therefore, we suggest that determining the genetic diversity of bacterial samples from hemodialysis water is an additional tool to evaluate the system for purification of water for hemodialysis clinics. This method may indicate the persistence of clones, which suggests the presence of biofilms that are not being effectively eliminated by the disinfection procedures. This procedure can contribute to improving the quality of hemodialysis fluids and therefore ensuring the survival of patients with chronic kidney disease