MICROBIAL RESISTANCE ASSOCIATED WITH PSEUDOMONAS AERUGINOSA
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ra10202510151646
João Vitor Ferreira dos Anjos1
Marco Antônio Duarte Silva2
Rodrigo Tosqui Pereira3
Tatiane Silva de Carvalho4
RESUMO
Considerando que o tratamento de infecções por Pseudomonas aeruginosa é um grande desafio à saúde global, este estudo teve por objetivo compreender alguns fatores da resistência microbiana da Pseudomonas aeruginosa. Assim, foi realizada uma revisão de literatura de artigos científicos publicados em inglês e português, nas bases de dados online SciElo e Pubmed, nos últimos 10 anos. Resultados mostraram que, após a aplicação dos termos e descritores, nas duas bases de dados, a princípio retornaram 243 estudos, os quais foram submetidos aos critérios de inclusão e exclusão, sendo eleitos 10 artigos para esta revisão. Os dados encontrados nos artigos permitiram apresentar algumas características da P. aeruginosa, incluindo sua forma e sua habilidade de se isolar para além do ambiente hospitalar. Possibilitou, ademais, demonstrar que os pacientes mais propensos a infecções pela referida bactéria, são aqueles imunossuprimidos e estão internados em Unidades de Terapia Intensiva, devido a doenças críticas. Dentre os diversos fatores de virulência da P. aeruginosa, a formação de biofilmes é um dos mais relevantes, pois essa formação constitui um dos principais obstáculos no tratamento de contaminações causadas por essa bactéria.
Palavras-chave: pseudomonas aeruginosa; resistência microbiana; infecções; pacientes suscetíveis; tratamentos.
ABSTRACT
Considering that, the treatment of Pseudomonas aeruginosa infections is a major global health challenge, this study aimed to understand some factors behind Pseudomonas aeruginosa’s microbial resistance. Therefore, a literature review of scientific articles published in English and Portuguese in the online databases SciElo and PubMed over the past 10 years was conducted. Results showed that, after applying the terms and descriptors in both databases, 243 studies were initially returned. These were subjected to inclusion and exclusion criteria, with 10 articles being selected for this review. The data found in the articles allowed us to identify some characteristics of P. aeruginosa, including its shape and its ability to isolate itself beyond the hospital environment. It also demonstrated that the patients most prone to infection by this bacterium are those who are immunosuppressed and hospitalized in intensive care units due to critical illnesses. Among the various virulence factors of P. aeruginosa, the formation of biofilms is one of the most relevant, as this formation constitutes one of the main obstacles in the treatment of contamination caused by this bacterium.
Keywords: pseudomonas aeruginosa; microbial resistance; infections; susceptible patients; treatments.
1 INTRODUÇÃO
Na contemporaneidade, uma das principais questões de saúde global, condiz com o aparecimento de bactérias infecciosas generalizadas. Nesse sentido, a Pseudomonas aeruginosa possui a habilidade de infectar humanos, animais e plantas. Em se tratando de humanos, essa bactéria possui numerosos fatores de virulência que a habilitam para prejudicar células hospedeiras e modular os mecanismos imunológicos adaptativos humanos, resultando no aparecimento de novas infecções (Sousa et al., 2021).
Além de resultar no aparecimento de novas doenças infecciosas, a patogênese da Pseudomonas aeruginosa cria comunidades microbianas e faz com que surjam novas cepas resistentes a antibióticos, ou atua no crescimento de cepas já identificadas (Campos; Antunes; Ferreira, 2021).
Portanto, o tratamento de infecções por P. aeruginosa se tornou um amplo desafio à saúde mundial, sendo a resistência microbiana dessa bactéria uma das razões significativas. A Organização Mundial da Saúde (OMS) destaca que a P. aeruginosa consiste em uma das três espécies bacterianas que demandam urgentemente o desenvolvimento de novos antibióticos para tratar contaminações (Pang et al., 2019).
Face a tais problemáticas, este estudo tem por objetivo geral compreender alguns fatores da resistência microbiana da Pseudomonas aeruginosa. Desta forma, apresenta determinadas características da P. aeruginosa, os pacientes mais suscetíveis a infecções por essa bactéria, seu fator de virulência denominado formação de biofilme e algumas formas de tratamento que atuam contra estas infecções que podem levar à erradicação da Pseudomonas aeruginosa.
Esta pesquisa se justifica por oferecer conhecimentos sobre a Pseudomonas aeruginosa e as graves consequências de suas infecções para os indivíduos por elas acometidos, bem como formas de tratamento contra essa bactéria, dentre outros conhecimentos voltados ao campo acadêmico e à sociedade.
2 MATERIAL E MÉTODOS
Para a elaboração deste artigo, foi conduzida uma pesquisa do tipo revisão de literatura, que se fundamenta em estudos já publicados. Sua principal vantagem é permitir a identificação de fenômenos relacionados a um tema de maneira mais abrangente do que seria possível em uma investigação direta (Gil, 2002). Marconi e Lakatos (2017) indicam que, na contemporaneidade, os artigos científicos têm sido frequentemente o primeiro recurso pesquisado em revisões de literatura, devido ao fato de fornecerem conhecimentos atualizados sobre diversos temas.
Os dados foram obtidos por meio de pesquisas na base de dados Scientific SciElo, utilizando-se descritores junto ao booleano AND, formando os termos: Pseudomonas aeruginosa AND resistência microbiana; Pseudomonas aeruginosa AND pacientes suscetíveis; E Pseudomonas aeruginosa AND tratamento. E também na base de dados PubMed, por meio dos descritores: Pseudomonas aeruginosa, antimicrobial resistance, susceptible patients, treatment.
Foram considerados, nesta pesquisa, artigos científicos publicados nos últimos 10 anos, escritos nos idiomas português e inglês. No entanto, livros digitais, dissertações de mestrado e teses de doutorado, entre outras produções, foram descartadas.
A análise dos dados foi conduzida por meio da leitura completa dos artigos eleitos para esta revisão, por meio da identificação das ideias centrais, pela organização hierárquica e síntese dos conceitos. Ainda por meio da leitura interpretativa, que visa conectar a literatura ao problema para o qual se propõe uma solução, conferindo sentido à pesquisa (Gil, 2002).
3 RESULTADOS
Considerando a aplicação dos três termos na base de dados SciElo, retornaram 92 estudos, os quais foram submetidos aos critérios de inclusão e exclusão e resultaram em 39 artigos. Dos quais, leu-se os títulos, levando ao entendimento que 17 deles poderiam atender às finalidades propostas nesta revisão, e assim, seus resumos foram lidos concluindo finalmente que somente 04 artigos atendiam aos critérios estabelecidos.
Ao se aplicar os descritores na base de dados PubMed, a princípio retornaram 151 estudos, os quais também foram submetidos aos mesmos critérios, retornando em 53 estudos. Após a leitura dos títulos destes, verificou-se que 21 deles poderiam atender as finalidades desta revisão, e por isso seus resumos foram lidos, levando ao entendimento que 06 deles deveriam ser eleitos para este estudo.
Deste modo, ao todo foram eleitos 10 artigos científicos para esta revisão de literatura. A seguir, apresenta-se o quadro 01, com elementos dos artigos selecionados, que seguem a ordem crescente conforme o ano de publicação.
Quadro 01 Elementos dos artigos selecionados para a revisão
| Ano/ Publicação | Autoria | Títulos | Objetivos | Base de dados |
| 2017 | Lima, Jailton Lobo da Costa et al. | Análise da produção de biofilme por isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica | Avaliar fenotipicamente a produção de biofilme por isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica. | SciElo |
| 2017 | Kariminik, BaseriSalehi, Kheirkhah. | Pseudomonas aeruginosa quorum sensing modulates immune responses | Reunir e discutir os papéis do quorum sensing de Pseudomonas aeruginosa na modulação das respostas imunes do hospedeiro em modelos animais e humanos. | PubMed |
| 2019 | Rocha, Antônio José et al. | Pseudomonas aeruginosa: virulence factors and antibiotic resistance genes. | Explorar alguns aspectos dos fatores de virulência de Pseudomonas aeruginosa que estão relacionados ao desenvolvimento de doenças em organismos saudáveis e à resistência a antibióticos. | SciElo |
| 2019 | Pang, Zheng et al. | Antibioticresistance in Pseudomonas aeruginosa: mechanisms andalternative therapeutic strategies | Destacar os mecanismos de resistência a antibióticos em P. aeruginosa e discutir o estado atual de algumas novas abordagens terapêuticas para o tratamento de P. aeruginosa que podem ser mais exploradas na prática clínica. | PubMed |
| 2020 | Rodrigues, Rodrigo Lira et al. | Phenotypic and genotypic analysis of biofilm production by Pseudomonas aeruginosa isolates from infection and colonization samples | Analisar a produção fenotípica de biofilmes, a ocorrência de genes de quorum sensing (QS) e o perfil clonal de isolados clínicos de P. aeruginosa de pacientes colonizados/infectados em um hospital terciário em Recife-PE. | SciElo |
| 2020 | Thi; Wibowo; Rehm. | Pseudomonas aeruginosa biofilms | Analisar o conhecimento atual sobre biofilmes de P. aeruginosa, seus estágios de desenvolvimento e os mecanismos moleculares de invasão e persistência conferidos pelos biofilmes. | PubMed |
| 2020 | Riquena, Bárbara et al. | Efetividade de um protocolo de tratamento de erradicação em fases de Pseudomonas aeruginosa em crianças com fibrose cística no Brasil | Descrever a eficácia de um protocolo de erradicação em três fases em crianças com FC a partir do primeiro isolamento de P. aeruginosa no Brasil. | SciElo |
| 2021 | Sousa, Telma et al. | Genetic and metaboliccharacteristics of Pseudomonas aeruginosa pathogenicity. | Reunir e descrever em detalhes as vias moleculares e metabólicas na patogênese da P. aeruginosa, a fim de contribuir para o desenvolvimento de uma terapia mais direcionada contra esse patógeno. | PubMed |
| 2021 | Campos, Juliana; Antunes, Luis; Ferreira, Rosana. | Global Priority Pathogens: Virulence, Antimicrobial Resistance and Prospective Treatment Options | Reunir as informações mais atualizadas sobre a epidemiologia, virulência e resistência desses microrganismos clinicamente importantes. | PubMed |
| 2022 | Tuon, Felipe Francisco et al. | Pathogenesis of the Pseudomonas aeruginosa Biofilm: A Review | Abordar vários aspectos moleculares da patogenicidade dos biofilmes de P. aeruginosa. | PubMed |
Fonte: Autores, 2025.
4 DISCUSSÃO
4.1 CARACTERÍSTICAS DA PSEUDOMONAS AERUGINOSA
A Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria gram-negativa, aeróbica e em forma de bastonete, que pode isolar-se na maioria dos ambientes, como solo, plantas e tecidos de mamíferos. É capaz de sobreviver na água, em várias superfícies e em equipamentos médicos e dispositivos do setor de alimentos, empregando seus poderosos fatores de adesão, como flagelos, pili e biofilmes. Assim, a P. aeruginosa é encontrada em grande quantidade em ambientes naturais e artificiais, como lagos, hospitais e ralos de pias residenciais. É uma bactéria oportunista responsável por diversas infecções em humanos e resistente a antibióticos (Tuon et al., 2022).
A Pseudomonas aeruginosa é responsável, principalmente, por infecções hospitalares associadas a bactérias multirresistentes. Essa bactéria apresenta resistência microbiana e possui grande habilidade de adaptação a condições desfavoráveis, como o pH e a osmolaridade da urina, bem como é considerada um agente infeccioso com vários mecanismos de patogenicidade. Todos esses fatores tornam o tratamento de suas infecções muito desafiador (Rodrigues et al., 2020).
Rocha et al. (2019, p. 3), corroboram que a Pseudomonas aeruginosa pode ocasionar várias doenças que afetam o organismo e seu sistema imunológico, resultando em infecções difíceis de serem erradicadas. Dentre seus fatores de virulência, tem-se: […] “Lipopolissacarídeo, Flagelo, Pili Tipo IV, Sistema de Secreção Tipo III, Exotoxina A, Proteases, Alginato, Quorum Sensing, Formação de Biofilme, Sistemas de Secreção Tipo VI, Geração de Oxidantes no Espaço Aéreo”. Estes são os principais fatores de virulência que agem de maneiras distintas contra o sistema imunológico.
4.2 PACIENTES MAIS SUSCETÍVEIS A INFECÇÕES POR PSEUDOMONAS AERUGINOSA
A bactéria P. aeruginosa é oportunista e ataca principalmente indivíduos imunossuprimidos[5], em razão de condições de doenças preexistentes, e por isso estão hospitalizados em unidades de terapia intensiva (UTI). As infecções decorrentes da referida bactéria podem ocorrer por meio de ventilação mecânica, de biomateriais (como cateteres, próteses e lentes de contato). Essas infecções atingem também pacientes transplantados e aqueles que apresentam problemas no trato urinário e queimaduras de segundo e terceiro graus. Isso porque, a Pseudomonas aeruginosa pode se tornar multirresistente em razão de sua habilidade de contrair diversos mecanismos antimicrobianos (Rodrigues et al., 2020).
A pneumonia associada à ventilação mecânica (PVM ou PAVM) em Unidades de Terapia Intensiva – UTIs, é uma das principais doenças ocasionada pela infecção da P. aeruginosa. Dado que essa bactéria atinge pacientes em estados críticos e imunossuprimidos, suas infecções estão relacionadas ao aumento da morbimortalidade desses pacientes. Destacam-se ainda contágios que afetam o trato urinário das pessoas, infecções em sítio cirúrgico e sepse (Lima et al., 2017).
Além disso, Kariminik, Baseri-Salehi, Kheirkhah (2017) explicam que a Pseudomonas aeruginosa é capaz de provocar uma variedade de infecções agudas e crônicas em pacientes diagnosticados com pneumonia, fibrose cística, infecções urinárias, bacteremia e outras infecções cutâneas e de tecidos moles. Podem também contaminar indivíduos saudáveis, devido à combinação de sua versatilidade metabólica com sua intrínseca resistência microbiana, compatível com sua habilidade de produção de um conjunto de fatores de virulência que promovem a colonização bacteriana e a toxicidade.
Com base no exposto, entende-se a capacidade da Pseudomonas aeruginosa de provocar diversas infecções, sobretudo, em indivíduos com o sistema imunológico fragilizado, devido a doenças graves preexistentes, que estão internados em UTIs hospitalares.
4.3 PSEUDOMONAS AERUGINOSA E O FATOR DE VIRULÊNCIA FORMAÇÃO DE BIOFILME
A virulência da Pseudomonas aeruginosa decorre de múltiplos fatores, dentre eles, tem-se a formação de biofilme. Trata-se de um complexo que a protege e promove sua colonização (Rocha et al., 2019).
Neste sentido, Tuon et al. (2022) afirmam que a formação de biofilmes representa um dos maiores desafios no tratamento de infecções por P. aeruginosa.
O biofilme é um agrupamento complexo de bactérias imerso em uma matriz autogerada de substâncias poliméricas extracelulares (EPS), sendo uma das principais táticas para a sobrevivência das espécies diante de alterações bruscas nas condições de vida, como variações de temperatura e disponibilidade de nutrientes. As bactérias presentes em um biofilme têm a capacidade de evitar as respostas imunológicas do hospedeiro e resistir aos tratamentos antimicrobianos até mil vezes mais do que suas equivalentes planctônicas. Portanto, um biofilme resistente é um elemento crucial para a P. aeruginosa lutar, sobreviver e prevalecer em diferentes ambientes (Thi; Wibowo; Rehm, 2020).
O ciclo de desenvolvimento do biofilme de P. aeruginosa é dividido em seis estágios:
[…] Inicialmente, as bactérias se associam à superfície e produzem substancias poliméricas extracelulares (EPS), incluindo proteínas, polissacarídeos, lipídios e DNA. Em seguida, ocorre a divisão celular e a transição da ligação reversível para irreversível. Os passos seguintes são a formação de microcolônias e o desenvolvimento posterior dessas microcolônias em estruturas em forma de cogumelo. A interação célula a célula e a produção de fatores de virulência desempenham papéis essenciais na maturação e robustez dos biofilmes. A cavidade da matriz é então formada no centro da microcolônia por meio da autólise celular para romper a matriz e liberar a população dispersa. Finalmente, as células liberadas passam por uma transição de aproximadamente duas horas para fenótipos planctônicos que subsequentemente ocupam espaços não colonizados (Thi; Wibowo; Rehm, 2020, p. 07).
Dando seguimento, Tuon et al. (2022) explicam que a forma como o biofilme da Pseudomonas aeruginosa se desenvolve, permite que as células fiquem próximas aos nutrientes, beneficia a troca de material genético e preserva as células contra vários estresses químicos e ambientais. Um biofilme é formado por uma matriz autosecretada que contém -2% de proteínas, -1% de DNA, 1–2% de polissacarídeos e -1% de RNA, sendo a água responsável pelo restante que equivale a 97%. Os principais componentes da matriz do biofilme são três exopolissacarídeos: alginato, Psl e Pel. Eles desempenham várias funções biológicas, sobretudo no que diz respeito à defesa da célula bacteriana contra antibióticos, e na atuação contra o sistema imunológico humano.
Com efeito, os biofilmes representam um fator significativo para a virulência e resistência bacteriana, tendo uma intensa implicação na saúde do hospedeiro. A estrutura polissacarídica do biofilme contribui para a continuidade da infecção, para a ação ineficiente dos antimicrobianos e a evasão das ações fagocitárias das células imunológicas do hospedeiro. Essas condições levam à patologia crônica. Além disso, os biofilmes possibilitam que a Pseudomonas aeruginosa sobreviva em superfícies não biológicas e facilitam sua presença e sua propagação entre os leitos hospitalares. Portanto, aproximadamente 80% das infecções hospitalares por P. aeruginosa, são associadas à formação de biofilme (Rodrigues et al., 2020).
Como já apontado o tratamento para a erradicação da Pseudomonas aeruginosa enfrenta muitos desafios, em razão da resistência microbiana dessa bactéria, isso significa que ela resiste a muitos antimicrobianos, disponíveis na contemporaneidade, como os antibióticos. Além disso, este patógeno possui muitas defesas, como a formação de biofilmes, por exemplo. Todavia, este estudo encontrou terapêuticas que atuam contra a P. aeruginosa, as quais estão disposta a seguir.
4.4 FORMAS DE TRATAMENTO ÀS INFECÇÕES DA PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Riquena et al. (2020, p. 06) analisaram os prontuários de 29 crianças com idades entre dois e sete anos, diagnosticadas com fibrose cística (FC) e afetadas por 47 episódios de colonização de Pseudomonas aeruginosa, para então constatarem que “a erradicação desta bactéria pode ocorrer por meio de um protocolo em três fases, orientado pela cultura positiva para P. aeruginosa de secreções das vias aéreas, utilizando-se colistimetato inalatório e ciprofloxacina oral no tratamento”. As 29 crianças foram submetidas à primeira fase do protocolo, ao passo que 18 delas foram submetidas à segunda e terceira fase. Os percentuais de sucesso de erradicação nas três fases de tratamento resultaram no sucesso acumulado equivalente a 93,1%. Isso porque, o tratamento de erradicação da P. Aeruginosa, falhou em apenas duas crianças. Sendo assim, o protocolo de erradicação em três fases foi altamente eficaz.
Pang et al. (2019, p. 03) afirmam que novas abordagens terapêuticas não antibióticas podem ser eficientes para matar cepas de P. aeruginosa resistentes a antibióticos. Essas abordagens abrangem: “inibição do quorum sensing e lectinas bacterianas, uso de quelação de ferro, terapia fágica, estratégia de vacina, nanopartículas, peptídeos antimicrobianos e estruturas eletroquímicas”. Tais abordagens terapêuticas podem ser empregadas como opção ou em combinação com tratamentos com antibióticos convencionais.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Objetivando compreender determinados fatores da resistência microbiana da Pseudomonas aeruginosa, foi realizada uma revisão de literatura de artigos científicos publicados em inglês e português, nos últimos 10 anos. Sendo assim, este estudo apresentou algumas características da Pseudomonas aeruginosa, como sua forma e sua capacidade de se isolar para além do âmbito hospitalar. Além disso, demonstrou que os pacientes mais suscetíveis a infecções por P. aeruginosa, são aqueles imunossuprimidos que estão internados em Unidades de Terapia Intensiva, em razão de doenças preexistentes.
Ademais, confirmou que a Pseudomonas aeruginosa, age por meio de vários fatores de virulência e dentre eles, destacou-se a formação de biofilmes, pelo fato dessa formação representar um dos maiores desafios no tratamento de infecções ocasionadas por essa bactéria, bem como que a P. aeruginosa, realmente, possui resistência microbiana e, portanto, dificuldades no tratamento de suas infecções. No entanto, este estudo também encontrou (apesar de poucas) formas de tratamento convencionais e não convencionais consideradas eficazes no tratamento das implicações decorrentes da referida bactéria.
REFERÊNCIAS
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GIL, Antonio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo, SP: Atlas, 2002.
KARIMINIK, Ashraf; BASERI-SALEHI, Majid; KHEIRKHAH, Babak. Pseudomonas aeruginosa quorum sensing modulates immune responses: An updated review article. Immunology Letters, v. 190, p.1-6, 2017. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165247816303492?via%3Di hub. Acesso em 17 set. 2025.
LIMA, Jailton Lobo da Costa et al. Análise da produção de biofilme por isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica. Revista Brasileira de terapia intensiva, v. 29, p. 310-316, 2017. Disponível em:https://www.scielo.br/j/rbti/a/rL8fFYzw8bDw6kfpxQch6CP/?format=html&lang=pt. Acesso em 15 set. 2025.
MARCONI, Marina de Andrade; LAKATOS, Eva Maria. Fundamentos de metodologia científica. 8. ed. São Paulo, SP: Atlas, 2017.
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RIQUENA, Barbara et al. Efetividade de um protocolo de tratamento de erradicação em fases de Pseudomonas aeruginosa em crianças com fibrose cística no Brasil. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 46, p. e20180294, 2020. Disponível em:https://www.scielo.br/j/jbpneu/a/xpNR4R4Y9DxTPstWS5DKf8C/?format=html&la ng=pt. Acesso em 20 set. 2025.
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TUON, Felipe Francisco et al. Patogênese do biofilme de Pseudomonas aeruginosa: uma revisão. Pathogens , v. 11, n. 3, p. 300, 2022. Disponível em: https://www.mdpi.com/2076-0817/11/3/300. Acesso em 17 set. 2025.
1João Vitor Ferreira Dos Anjos. Acadêmico de Medicina, Centro Universitário Aparício Carvalho, joaovitoranjos4@gmail.com.
2Marco Antônio Duarte Silva. Acadêmico de Medicina, Centro Universitário Aparício Carvalho, marcoduartesilvaa@gmail.com,
3Rodrigo Tosqui Pereira. Acadêmico de Medicina, Centro Universitário Aparício Carvalho. rodrigo_tosqui_16@hotmail.com,
4Tatiane Silva de Carvalho. Professora/orientadora (Curso de Biomedicina). Prof.carvalho.tatiane@fimca.com.br