Do úbere ao queijo: o que o DNA revela sobre a mastite causada por Staphylococcus aureus e a resistência antimicrobiana?

Uma vaca pode produzir leite aparentemente normal e, mesmo assim, apresentar uma infecção no úbere causada por Staphylococcus aureus. Frequentemente associada à mastite contagiosa, essa bactéria pode passar de uma vaca para outra durante a ordenha de forma silenciosa, muitas vezes sem que sejam observados grumos no leite ou outros sinais visíveis da doença.

Essa característica faz com que a mastite causada por S. aureus seja difícil de identificar na rotina da propriedade (Ruegg, 2021). Como consequência, a infecção pode permanecer no rebanho por longos períodos, contribuindo para o aumento da contagem de células somáticas (CCS), a redução do volume de produção de leite, o descarte precoce de animais e, em alguns casos, o descarte de leite e os gastos com tratamento (Ruegg, 2017).

Staphylococcus aureus possui diferentes mecanismos que ajudam a bactéria a se manter no organismo do animal, como a capacidade de aderir aos tecidos, formar biofilmes e produzir toxinas (Pérez et al., 2020). Dessa forma, consegue escapar das defesas do sistema imune do animal e permanecer na glândula mamária, podendo causar infecções que podem persistir durante toda a lactação (Campos et al., 2022). 

Com isso, além de afetar a saúde do úbere e a qualidade do leite, o problema pode representar um risco à saúde pública. O S. aureus presente no leite de animais infectados pode chegar à produção de queijos e ao consumidor quando a matéria-prima é utilizada sem tratamento térmico. Além disso, mesmo após o tratamento térmico, o leite pode conter enterotoxinas produzidas pela bactéria, capazes de causar intoxicações alimentares em pessoas (Shalaby et al., 2024). 

Por isso, identificar a presença de S. aureus no rebanho é apenas o primeiro passo. Entender como essa bactéria se comporta e como as infecções se mantêm no úbere é fundamental para definir medidas mais eficientes de controle e manejo. Essas ações contribuem não apenas para a saúde das vacas e a qualidade do leite, mas também para a produção de um alimento mais seguro para o consumidor.

Qual é o perfil de Staphylococcus aureus encontrado no leite brasileiro? 

Em uma de nossas pesquisas, analisamos 73 amostras de S. aureus obtidos de leite individual de animais com mastite e de leite de tanque, provenientes de 45 municípios de Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo e Goiás. As amostras foram coletadas entre 1994 e 2016 e submetidas ao sequenciamento de genoma completo (APQ-02286-24).

Esse sequenciamento funciona como um mapa do DNA da bactéria, permitindo conhecer as informações genéticas que ela carrega. No estudo, a partir do resultado, foram identificados 4.972 genes. Cerca de 45% deles faziam parte do chamado genoma acessório, ou seja, eram genes encontrados apenas em algumas bactérias e não em todas. Algumas, por exemplo, podem apresentar características que favorecem sua sobrevivência em diferentes ambientes, sua capacidade de causar doença ou até sua resistência aos antimicrobianos (Figura 1).

Figura 1. A análise do DNA mostra que bactérias da mesma espécie podem apresentar diferenças importantes, como na capacidade de causar doença, resistir aos antimicrobianos, se adaptar ao ambiente e apresentar maior ou menor semelhança entre si.

Entre esses genes que variavam de uma bactéria para outra, 36 estavam relacionados à resistência a antimicrobianos e a outras substâncias utilizadas para controlar ou eliminar microrganismos. Genes ligados à resistência às tetraciclinas foram encontrados em 97,3% (71/73) dos isolados, enquanto o gene blaZ, que pode tornar a bactéria resistente a antibióticos como a penicilina e a ampicilina, estava presente em 61,6% (45/73) das amostras.

Também foram encontrados genes relacionados a bombas de efluxo, um mecanismo que permite à bactéria expulsar determinadas substâncias de seu interior, incluindo antimicrobianos, reduzindo a possibilidade de recuperação da saúde das vacas infectadas por essas bactérias, mesmo quando tratadas com antibióticos.

A presença desses genes de resistência e das bombas de efluxo não indica uma certeza de que o tratamento com antibióticos irá falhar, apenas indica uma maior possibilidade. Isso ocorre porque a análise do DNA mostra apenas que a bactéria possui características que podem favorecer a resistência. Por isso, esses resultados devem ser avaliados junto com o histórico do animal, a cultura microbiológica e o teste que indica quais antimicrobianos podem ser mais eficazes.

Na prática, o tratamento das infecções por S. aureus pode ser difícil. Estudos mostram que apenas cerca de 40% dos animais infectados conseguem eliminar a bactéria após o tratamento com antibióticos. Isso ocorre porque S. aureus possui diferentes mecanismos que favorecem sua permanência na glândula mamária e, em alguns casos, podem dificultar a ação dos antimicrobianos. Quando a infecção persiste, esses animais podem continuar transmitindo a bactéria para outras vacas do rebanho.

Também foi avaliado o quanto as bactérias eram geneticamente parecidas. Para isso, foi utilizada uma técnica chamada Multilocus Sequence Typing (MLST), que funciona como uma espécie de assinatura genética e permite identificar grupos de bactérias semelhantes entre si. Observamos que algumas bactérias encontradas em municípios e propriedades próximos também apresentavam maior semelhança genética. Além disso, identificamos tipos de S. aureus semelhantes aos já encontrados em rebanhos leiteiros de diferentes partes do mundo.

Entre eles estava o ST97, frequentemente associado à mastite bovina em diversos países (Rabello et al., 2007; Campos et al., 2022). Também identificamos o ST8, um tipo de S. aureus frequentemente encontrado em seres humanos, mas que também pode ser encontrado em animais (Sakwinska et al., 2011). Esse resultado reforça a importância de estudar a circulação de S. aureus entre animais e seres humanos sob a perspectiva da Saúde Única.

E o que encontramos no leite, no pingo e no queijo?

Além disso, foram avaliados 110 isolados de S. aureus encontrados no leite, pingo e Queijo Minas Artesanal (QMA) das regiões da Canastra e de Araxá, em Minas Gerais. Para confirmar que as bactérias encontradas eram realmente S. aureus, foi utilizada uma técnica chamada reação em cadeia da polimerase (PCR), uma técnica que analisa o DNA da bactéria e permite sua identificação.

Na Serra da Canastra, foram avaliadas 31 bactérias de S. aureus encontradas em 19 propriedades: 10 no pingo, 6 no leite e 15 em queijos com diferentes tempos de maturação. Já na região de Araxá, foram avaliadas 79 bactérias encontradas em 11 propriedades: 2 no pingo e 77 nos queijos analisados aos 1, 7, 14, 28, 42 e 63 dias de maturação. No leite das propriedades de Araxá, não foram encontradas S. aureus.

Também foram pesquisados cinco genes (sea, seb, sec, sed e see) relacionados à produção de toxinas que podem causar intoxicação alimentar. Nenhum deles foi encontrado nas bactérias analisadas. Esse é um resultado positivo, mas não significa que o risco seja totalmente inexistente, pois existem outras toxinas que não foram avaliadas neste estudo (Shalaby et al., 2024).

Mesmo assim, encontrar S. aureus no leite, no pingo ou no queijo é um sinal de atenção. A bactéria pode chegar ao alimento pelo leite de vacas com mastite, mas também durante a ordenha e a fabricação do queijo, já que S. aureus pode estar naturalmente na pele das pessoas. Por isso, mãos, utensílios, equipamentos e superfícies podem contribuir para a contaminação (Carneiro Aguiar et al., 2022). No caso do pingo, o cuidado deve ser ainda maior. Como ele pode ser utilizado na fabricação de diferentes lotes de queijo, sua contaminação pode favorecer a permanência e a disseminação de S. aureus entre lotes e propriedades.

Mesmo que os genes de toxinas pesquisados não tenham sido encontrados, os cuidados devem ser mantidos. O controle da mastite, a higiene durante a ordenha e a fabricação dos queijos e o acompanhamento da presença de microrganismos são essenciais para reduzir a contaminação por S. aureus e garantir alimentos mais seguros (Figura 2). 

Figura 2. Principais formas pelas quais Staphylococcus aureus pode contaminar o leite, o pingo e o queijo durante a produção.

 

Como transformar o diagnóstico em ação na propriedade?

As análises de DNA apresentadas anteriormente ajudam a entender melhor o comportamento de S. aureus, mas não são necessárias na rotina da propriedade. No dia a dia, ferramentas mais acessíveis, como o CMT, a CCS, a cultura microbiológica e o antibiograma, já fornecem informações importantes para identificar animais com mastite e orientar as medidas de controle (National Mastitis Council (NMC), 2017).

Quando S. aureus é identificado, uma das prioridades é reduzir a transmissão para outras vacas. Sempre que possível, os animais positivos devem ser separados dos demais e ordenhados por último. Também é fundamental manter boas práticas de ordenha, como o uso de luvas, o pré e pós-dipping e a correta limpeza e manutenção dos equipamentos (Ruegg, 2017). O acompanhamento ao longo do tempo também é importante. Avaliações periódicas ajudam a identificar quais vacas permanecem infectadas e a verificar se as medidas adotadas estão funcionando. Assim, o diagnóstico deixa de ser apenas um resultado de laboratório e passa a orientar as decisões de manejo na propriedade.

A decisão de tratar uma vaca com antimicrobianos deve ser tomada pelo médico-veterinário, considerando os resultados dos exames e o histórico do animal, como número de partos, produção de leite e casos anteriores de mastite. Essa avaliação é especialmente importante nas infecções por S. aureus, pois a bactéria pode permanecer no úbere e nem sempre ser eliminada pelo tratamento. O uso desnecessário ou incorreto de antimicrobianos, além de não garantir a cura, pode favorecer o surgimento de bactérias resistentes e dificultar tratamentos futuros (Jong et al., 2023).

Quando a infecção persiste ou a resposta ao tratamento não é satisfatória, outras medidas podem ser necessárias, como manter a vaca separada, avaliar o tratamento no período seco ou, em alguns casos, considerar o descarte do animal. A decisão deve ser feita caso a caso, com orientação do médico-veterinário e considerando tanto o histórico do animal quanto a realidade da propriedade (Kerro Dego and Vidlund, 2024) (Figura 3).

Figura 3. Principais medidas para prevenir e controlar a mastite no rebanho, desde os cuidados durante a ordenha até o acompanhamento da saúde do úbere e dos animais infectados. 

Um olhar integrado: um desafio que ultrapassa a porteira

Nossos resultados mostram que S. aureus merece atenção não apenas pelos impactos na mastite, mas também pela presença de genes relacionados à resistência aos antimicrobianos e pela sua importância para a saúde pública.

Mais do que gerar resultados em laboratório, a pesquisa precisa chegar ao campo e contribuir para as decisões na propriedade. O controle de S. aureus envolve cuidar da saúde do úbere, manter uma boa higiene na ordenha e na produção dos queijos, realizar o diagnóstico adequado e utilizar os antimicrobianos de forma responsável. São esses cuidados, realizados em conjunto, que ajudam a proteger os animais, manter os índices de produção, garantir a qualidade do leite e produzir alimentos mais seguros pata o consumidor.

Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) pelo financiamento do estudo APQ-02286-24 - Vigilância genômica e análise do resistoma em Staphylococcus aureus isolados de mastite bovina: uma abordagem em saúde única.

Fontes consultadas: 

Campos, B., A.C. Pickering, L.S. Rocha, A.P. Aguilar, M.H. Fabres-Klein, T.A. de Oliveira Mendes, J.R. Fitzgerald, and A. de Oliveira Barros Ribon. 2022. Diversity and pathogenesis of Staphylococcus aureus from bovine mastitis: current understanding and future perspectives. BMC Vet. Res. 2022 181 18:115-. https://doi.org/10.1186/S12917-022-03197-5.

Carneiro Aguiar, R.A., F.A. Ferreira, R.S. Dias, L.A. Nero, M. Miotto, S. Verruck, I. De Marco, and J. De Dea Lindner. 2022. Graduate Student Literature Review: Enterotoxigenic potential and antimicrobial resistance of staphylococci from Brazilian artisanal raw milk cheeses. J. Dairy Sci. 105:5685–5699. https://doi.org/10.3168/JDS.2021-21634.

Jong, E. De, K.D. Mccubbin, D. Speksnijder, S. Dufour, J.R. Middleton, P.L. Ruegg, T.J.G.M. Lam, D.F. Kelton, S. Mcdougall, S.M. Godden, A. Lago, P.J. Rajala-schultz, K. Orsel, and S. De Vliegher. 2023. Invited review?: Selective treatment of clinical mastitis in dairy cattle. J. Dairy Sci. 106:3761–3778. https://doi.org/10.3168/jds.2022-22826.

Kerro Dego, O., and J. Vidlund. 2024. Staphylococcal mastitis in dairy cows. Front. Vet. Sci. 11. https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1356259.

National Mastitis Council (NMC). 2017. Laboratory Handbook on Bovine Mastitis 3rd Edition. Natl. Mastit. Counc. Inc 1–148.

Pérez, V.K.C., D.A.C. Custódio, E.M.M. Silva, J. de Oliveira, A.S. Guimarães, M.A.V.P. Brito, A.F. Souza-Filho, M.B. Heinemann, A.P. Lage, and E.M.S. Dorneles. 2020. Virulence factors and antimicrobial resistance in Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis in Brazil. Braz. J. Microbiol. 51:2111–2122. https://doi.org/10.1007/S42770-020-00363-5.

Rabello, R.F., B.M. Moreira, R.M.M. Lopes, L.M. Teixeira, L.W. Riley, and A.C.D. Castro. 2007. Multilocus sequence typing of Staphylococcus aureus isolates recovered from cows with mastitis in Brazilian dairy herds. J. Med. Microbiol. 56:1505–1511. https://doi.org/10.1099/jmm.0.47357-0.

Ruegg, P.L. 2017. A 100-Year Review: Mastitis detection, management, and prevention. J. Dairy Sci. 100:10381–10397. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13023.

Ruegg, P.L. 2021. What Is Success? A Narrative Review of Research Evaluating Outcomes of Antibiotics Used for Treatment of Clinical Mastitis. Front. Vet. Sci. 8:1–14. https://doi.org/10.3389/fvets.2021.639641.

Sakwinska, O., M. Giddey, M. Moreillon, D. Morisset, A. Waldvogel, and P. Moreillon. 2011. Staphylococcus aureus host range and human-bovine host shift. Appl. Environ. Microbiol. 77:5908–5915. https://doi.org/10.1128/AEM.00238-11.

Shalaby, M., J. Reboud, T. Forde, R.N. Zadoks, and V. Busin. 2024. Distribution and prevalence of enterotoxigenic Staphylococcus aureus and staphylococcal enterotoxins in raw ruminants’ milk: A systematic review. Food Microbiol. 118. https://doi.org/10.1016/j.fm.2023.104405.

Vale a pena ler também: 

Quais bactérias realmente circulam nos rebanhos brasileiros? O que três anos de PCR mostram