FORMAÇÃO DE BIOFILME EM CATETERES URINÁRIOS: desafios e implicações

Abstract

RESUMO: Introdução: A presença do cateter de Foley no trato urinário fornece condições ideais para o desenvolvimento de biofilmes, podendo resultar em infecção associada ao uso desse dispositivo. A escolha do tipo e calibre do cateter urinário é importante, porém não há relatos na literatura da associação entre o calibre e a formação de biofilmes nas superfícies desse tipo de cateter. Objetivo: Investigar os aspectos microbiológicos e físico-químicos que integram a formação do biofilme em cateteres urinários de Foley. Material e método: Realizou-se uma análise bibliométrica da produção cientifica sobre a temática e, em seguida a investigação laboratorial/experimental in vitro dos aspectos que permeiam a formação de biofilmes em cateteres urinários de Foley. Para a pesquisa bibliométrica, utilizaram-se os descritores: “Biofilm*” and “Urinary Catheter*” compreendendo os anos de 1945 a 2016. Na investigação in vitro a amostra constou de fragmentos de cateteres urinários de Foley e os micro-organismos utilizados nesse experimento foram: cepas padrão de Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853). O pH da urina artificial foi determinado durante a formação dos biofilmes nos cateteres de Foley. Além disso, a análise do biofilme nos dispositivos foi realizada por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os dados foram submetidos à análise estatística e ao teste de Kruskall-Wallis e Student-Newman-Keuls, considerando o nível de significância de 5%. Resultados: Na avaliação bibliométrica observou-se um total de 329 artigos relacionados à formação de biofilme em cateter urinário entre 1985 e 2016, publicados em 167 periódicos. A produção envolveu 1.262 autores provenientes de 452 instituições de 50 países. Observou-se nos estudos uma variabilidade de procedimentos microbiológicos sobre a formação e prevenção de biofilmes em cateteres urinários, com predominância de pesquisas in vitro. A fase laboratorial permitiu avaliar a formação de biofilme in vitro em dois diferentes calibres de cateteres de Foley submetidos ao mesmo processamento microbiológico. Os resultados mostraram que os dispositivos foram capazes de servir como substrato abiótico para formação de biofilmes in vitro nos tempos investigados. Não houve diferença estatística na formação de biofilmes (log UFC/FC) por S. aureus nas superfícies dos cateteres na comparação entre os calibres de 14 e 16 Fr, bem como nos períodos de incubação predefinidos (24 e 72h) - (p=0,5651). Com relação a P. aeruginosa, os resultados também não demonstraram diferença entre a formação de biofilme nos períodos de incubação por 24h (p= 0,5212) e 72h (p= 0,8307), em virtude dos diferentes calibres. Por outro lado, o tempo foi o fator determinante para formação do biofilme nos cateteres de mesmo calibre por P. aeruginosa incubadas por 24h (p= 0,0046) e 72h (p= 0,0162). Todas as mensurações de pH das amostras de urina artificial, durante a formação dos biofilmes nos cateteres de Foley em condições experimentais diversas, não evidenciaram alteração do pH da urina artificial inicial, logo após a sua confecção (pH=6,1). Além disso, a MEV demonstrou a presença de biofilme nos dispositivos por S. aureus e P. aeruginosa. Conclusão: A presença de biofilmes em cateteres urinários de Foley de látex siliconizado continua sendo um desafio, especialmente, pela elevada vulnerabilidade à sua formação e incrustação. Nesse sentido, a tomada de decisão sobre o tipo de cateter a ser utilizado na prática clínica deve levar em consideração, também, as questões associadas à formação de biofilme. ABSTRACT: Introduction: The presence of the Foley catheter in the urinary tract provides ideal conditions for the development of biofilms, which may result in infection associated with the use of this device. The choice of the type and caliber of the urinary catheter is important, however there are no reports in the literature of the association between caliber and biofilm formation on the surfaces of this type of catheter. Objective: To investigate the microbiological and physico-chemical aspects that integrate biofilm formation in Foley urinary catheters. Material and method: A bibliometric analysis of the scientific production on the subject was carried out, followed by laboratory/in vitro experimental investigation of the aspects that permeate the formation of biofilms in Foley urinary catheters. For the bibliometric investigation, the descriptors were used: "Biofilm *" and "Urinary Catheter *" comprising the years from 1945 to 2016. In vitro investigation the sample consisted of fragments of urinary catheters of Foley and the microorganisms used in this experiment were: standard strains of Staphylococcus aureus (ATCC 25923) and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853). The pH of artificial urine was determined during the formation of biofilms in Foley catheters. In addition, biofilm analysis in the devices was performed by means of Scanning Electron Microscopy (SEM). Data were submitted to statistical analysis and the Kruskall-Wallis and Student-Newman-Keuls test, considering a significance level of 5%. Results: A total of 329 articles related to biofilm formation in a urinary catheter between 1985 and 2016, published in 167 journals, were observed in the bibliometric evaluation. The production involved 1.262 authors from 452 institutions in 50 countries. A variability of microbiological procedures on the formation and prevention of biofilms in urinary catheters, predominantly in vitro, was observed in the studies. The laboratory phase allowed the evaluation of in vitro biofilm formation in two different calibers of Foley catheters submitted to the same microbiological processing. The results showed that the devices were able to serve as an abiotic substrate for biofilm formation in vitro at the times investigated. There was no statistical difference in the formation of biofilms (log CFU / FC) by S. aureus on the surfaces of the catheters in the comparison between the 14 and 16 Fr gauges, as well as in the predefined incubation periods (24 and 72h) - (p = 0,5651). Regarding P. aeruginosa, the results also showed no difference between the biofilm formation in the incubation periods for 24h (p = 0,5212) and 72h (p = 0,8307), due to the different calibers. On the other hand, time was the determining factor for biofilm formation in the catheters of the same caliber by P. aeruginosa incubated for 24h (p = 0,0046) and 72h (p = 0,0162). All pH measurements of the artificial urine samples during the formation of biofilms in Foley catheters under different experimental conditions showed no change in the pH of the initial artificial urine immediately after its preparation (pH = 6,1). In addition, SEM showed the presence of biofilm in the devices by S. aureus and P. aeruginosa. Conclusion: The presence of biofilms in Foley urinary catheters of siliconized latex continues to be a challenge, especially due to their high vulnerability to their formation and incrustation. In this sense, the decision on the type of catheter to be used in clinical practice should also take into account the issues associated with biofilm formation.