Interference of sodium alginate and 2,2'-bipyridyl on bacterial growth and biofilm produced by Staphylococcus aureus isolates from bovine mastitis | Interferência do alginato de sódio e do 2,2'-bipiridil no crescimento bacteriano e no biofilme produzido por isolados de Staphylococcus aureus provenientes de mastite bovina

English. S. aureus is considered the main etiologic agent of mastitis, standing out for its ability to produce biofilm, a structure of resistance against antibiotics and the host's immune system. Iron is an essential micronutrient in different biochemical pathways, being associated with the regulation of gene expression and biofilm production. In turn, iron chelators prevent the use of this nutrient by microorganisms, impairing growth. Therefore, the objective of this study was to evaluate the interference of iron chelators (sodium alginate and 2,2'-bipyridyl) on bacterial growth and on the biofilm produced by S. aureus from bovine mastitis. For this purpose, methodologies were developed based on the evaluation of the antimicrobial activity of the compounds, as well as the analysis of the interference with biofilm formation and bacterial growth under different conditions. In addition, an analysis of presence of resistance genes and the icaA, icaD, sbnD and sfaD genes was performed. Although 100% of them had important genes associated with the production of siderophores (sbnD and sfaD), the two chelators were able to interfere with the growth of the isolates. The isolates produced biofilm and had the icaA and icaD genes. Although there was no significant interference with biofilm formation, the two chelators interfered with mature biofilm. 2,2'-bipyridyl, in particular, harms the biofilm formed in 66.66% of isolates. Although the results showed strain-dependent performance, the study showed the potential of sodium alginate and 2,2'-bipyridyl in combating biofilm produced by S. aureus, which is promising in the treatment of mastitis.

Portuguese. S. aureus é considerado o principal agente etiológico da mastite, destacando-se pela capacidade de produzir biofilme, estrutura de resistência aos antibióticos e ao sistema imunológico do hospedeiro. O ferro é um micronutriente essencial em diferentes vias bioquímicas, estando associado à regulação da expressão gênica e à produção de biofilme. Por sua vez, os quelantes de ferro impedem a utilização desse nutriente pelos microrganismos, prejudicando o crescimento. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a interferência de quelantes de ferro (alginato de sódio e 2,2'-bipiridil) no crescimento bacteriano e no biofilme produzido por S. aureus de mastite bovina. Para tanto, foram desenvolvidas metodologias baseadas na avaliação da atividade antimicrobiana dos compostos, bem como na análise da interferência na formação de biofilme e no crescimento bacteriano sob diferentes condições. Além disso, foi realizada análise da presença de genes de resistência e dos genes icaA, icaD, sbnD e sfaD. Embora 100% deles apresentassem genes importantes associados à produção de sideróforos (sbnD e sfaD), os dois quelantes conseguiram interferir no crescimento dos isolados. Os isolados produziram biofilme e possuíam os genes icaA e icaD. Embora não tenha havido interferência significativa na formação do biofilme, os dois quelantes interferiram no biofilme maduro. O 2,2'-bipiridil, em particular, reduziu o biofilme formado de 66,66% dos isolados. Embora os resultados mostraram um desempenho cepa dependente, o estudo mostrou o potencial do alginato de sódio e do 2,2'-bipiridil no combate ao biofilme produzido por S. aureus, que é promissor no tratamento da mastite.