The presence of plasmids in Aeromonas hydrophila and its relationship with antimicrobial and heavy metal-resistance profiles

Portuguese. RESUMO: Bactérias da espécie Aeromonas hydrophila são patógenos que atacam peixes, causando grandes prejuízos à piscicultura. Entender os perfis de resistência dessa bactéria e a capacidade da mesma em transferir tal resistência é importante para implantação de um manejo adequado na produção de peixes. Os objetivos desse estudo foram analisar a resistência de isolados de Aeromonas hydrophila à antimicrobianos e metais pesados e, correlacionar os perfis encontrados com a presença de plasmídeos. A resistência dos isolados aos antimicrobianos (oxacilina, gentamicina, tetraciclina e ácido nalidíxico) e metais pesados (cádmio, chumbo, cobre e manganês) foi verificada pelas técnicas da Concentração Bactericida Mínima (CBM) e Concentração Inibitória Mínima (CIM). Foi calculado o Índice de Resistência Múltipla aos Antimicrobianos (IRMA). Os plasmídeos foram extraídos por metodologias descritas pela literatura. A relação entre a resistência aos antimicrobianos e metais pesados com a presença de plasmídeos foi determinada pelo teste de Mann-Whitney utilizando o ambiente R. Foi observada alta resistência aos antimicrobianos e metais pesados testados, com exceção à gentamicina e cádmio. No IRMA os isolados apresentaram resistência a todos os perfis de antimicrobianos possíveis. Quatorze isolados apresentaram plasmídeos, mas não foi encontrada relação dos perfis de resistência com a presença destes, o que indica que os genes de resistência a esses compostos estejam presentes no DNA cromossômico. Porém apontam a possibilidade de transferência dos genes de resistência entre os isolados. Estes resultados apontam alta resistência dos isolados e capacidade de transmissão dessa resistência a outras bactérias. A resistência aos metais pesados, pode estar ligada ao uso de fertilizantes nas plantações localizadas próximas as margens do Rio São Francisco.

English. ABSTRACT: Aeromonas hydrophila is a common fish pathogen that causes extensive damage to aquaculture. To develop and implement a more adequate strategy to farm fish, it is crucial to understand the bacterial-resistance levels and their transference dynamics. The objective of this study was to analyze the resistance profile of isolated Aeromonas hydrophila to antimicrobial agents and heavy metals and draw a correlation of the observed profiles with the presence of plasmids. Resistance of the isolated bacteria to antimicrobial agents (oxacilin, gentamicin, tetracycline, and nalidixic acid) and heavy metals (cadmium, lead, copper, and manganese) was verified using the minimum bactericidal concentration (MBC) and minimum inhibitory concentration (MIC) standards. The Multiple Antibiotic Resistance Index (MAR Index) was calculated. Plasmids were extracted by using a common methodology described elsewhere. Mann-Whitney Test, implemented in the R environment, was used to determine the correlation between resistance and plasmids presence. A high resistance to almost all antimicrobial agents and heavy metals was observed, except to gentamicin and cadmium. The MAR index results showed resistance to all antimicrobial profiles. Of the isolated bacteria, 14 showed the presence of plasmids. However, no correlation was noted between the resistance profile and the plasmid presence for these isolates, indicating that the genes responsible for resistance to microbial agents and heavy metals are present in the cromossomic DNA, which in turn suggested the possibility of gene transfer between the isolated bacteria. The resistance to heavy metals can be linked to heavy utilization of fertilizers along the Sao Francisco River.