Caracterização genômica e efeitos da exposição ao óleo essencial de menta em cepas epidêmicas de salmonella enterica

Salmonella enterica é um patógeno de importância para a saúde pública. Dentre os fatores que contribuem para a sobrevivência de S. enterica na cadeia de produção de alimentos e sua prevalência como agente etiológico em surtos destacam-se a resistência antimicrobiana (RAM), a virulência e a capacidade de se adaptar à estresses. O óleo essencial de Mentha piperita L. (OEMP) tem sido sugerido como antimicrobiano para controle de S. enterica durante o processamento de alimentos. A vantagem descrita para o uso dessa substância em alimentos é por ser uma mistura de compostos com diferentes mecanismos de ação, a indução a RAM e a adaptação em patógenos seria dificultada. O presente estudo investigou determinantes de RAM, fatores de virulência e genes de resposta ao estresse em 37 isolados de S. enterica de alimentos e pacientes de surtos ocorridos no Brasil ao longo de sete anos utilizando sequenciamento completo do genoma (whole genome sequence; WGS) e análises filogenéticas. Posteriormente, S. Typhimurium (CFSAN077727), selecionada por suas características genômicas foi exposta sucessivamente ao OEMP para avaliação dos efeitos na culturabilidade e funções fisiológicas utilizando análises de citometria de fluxo (CF). As análises genômicas revelaram discordância com a sorotipagem convencional em 19 (51%) isolados, sendo os isolados redistribuídos em 10 sorovares. A análise da RAM revelou a presença de genes de resistência aos aminoglicosídeos [aac (6 ') - laa, aph (3' ') - lb, aph (6) -ld, aadA1 e aadA2], sulfonamidas (sul1), trimetoprim (dfrA8), fosfomicina (fosA7) e tetraciclinas (tetA, tetB, tetC), bem como mutações no parC (T57S) e gyrA (S83F) no genoma dos isolados. Foram identificados os plasmídeos IncHI2, IncHI2A, IncFIB (S), IncFII (S), IncI1 e p0111, oito ilhas de patogenicidade de Salmonella (IPSs) e até 102 genes de estresse e/ou virulência nos genomas estudados. Os genes de virulência da adesina fimbrial K88 foram relatados pela primeira vez em S. Pomona, S. Bredeney e S. Mbandaka. O gene pilW foi identificado pela primeira vez em S. Pomona. A análise filogenética mostrou que alguns sorovares circulam no Brasil há décadas, principalmente na cadeia produtiva avícola. A exposição sucessiva de S. Typhimurium a mesma concentração de OEMP (1,25 μL/mL) reduziu a população com membrana danificada, permeabilizada e despolarizada e com a atividade do efluxo comprometida ao longo de 252 h de exposição ao OEMP. Quando S. Typhimurium foi exposta a concentrações crescentes de OEMP (1,25–80 μL/mL) houve aumento dos danos nas mesmas funções fisiológicas. As análises filogenéticas de S. Typhimurium mostraram sua persistência por mais de 16 anos em fontes avícolas. Os resultados ampliam o conhecimento atual sobre a persistência de cepas de S. enterica na cadeia produtiva de alimentos evidenciando fatores de RAM, estresse e virulência em uma interface que pode levar a surtos recorrentes. Ainda, os dados revelam que a exposição sucessiva a uma concentração subletal de OEMP induz funções de reparo em S. Typhimurium, apesar de seu estado não cultivável. Estes dados reforçam a persistência de S. enterica na cadeia de produção de alimentos e alertam para a necessidade de estudos adicionais sobre as respostas microbianas ao OEMP.