Caracterização do perfil fenotípico e genotípico de resistência a antimicrobianos de isolados de Escherichia coli em uma cadeia produtiva de frango de corte

Abstract

Resumo: O objetivo do estudo foi caracterizar o perfil de resistência de isolados de Escherichia coli obtidos de amostras da cadeia produtiva de frangos corte. Foram coletadas 495 amostras em um abatedouro de aves regularmente fiscalizado pelo Serviço de Inspeção Federal, localizado no estado do Paraná (Brasil). O isolamento de E. coli foi realizado em ágar MacConkey e as colônias com morfologia típica de E. coli foram confirmadas bioquimicamente. Os isolados confirmados seguiram para os testes de diluição em ágar, realizado como triagem, onde os antimicrobianos testados foram: amoxicilina - AMO (32 yg), ceftiofur - CTF (8 yg), cloranfenicol - CLO (32 yg), tetraciclina - TET (16 yg), ciprofloxacina - CIP (1 yg) e sulfametaxazol + trimetropim - SUT (76/4 yg). Para o teste disco-difusão em ágar os antimicrobianos utilizados foram AMO (10 yg); CTF (30 yg); aztreonam - ATM (30 yg); imipenem - IPM (10 yg); CIP (5 yg); TET (30 yg); gentamicina - GEN (10 yg), SUT (23,75/1,25 yg), CLO (30 yg) e azitromicina - AZI (15 yg). Para a detecção de de E. coli produtora de beta-lactamases de espectro estendido (ESBL), foram utilizados quatro antimicrobianos: amoxicilina com ácido clavulânico (20/10 yg), ceftazidima - 30 yg, cefotaxima - 30 yg e cefepima - 30 yg. Para caracterização molecular, os genes blaTEM; aac(3)-II; tetA; qnrS; dhfrI; sul1; cmIA5 e floR foram avaliados pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR). Um total de 1128 isolados de E. coli foram identificados nas amostras de carcaça de frango após a sangria, após depenagem, após evisceração e após a saída do chiller, água residual da escaldagem e chiller, caixa de transporte das aves e fezes funcionário. Nenhum isolado foi detectado na água industrial. A resistência mais comumente detectada no Breakpoint foi para os antimicrobianos SUT, TET e AMO. Para o teste de disco-difusão em ágar, 701 isolados foram avaliados, onde uma alta resistência foi detectada para a CIP (94,1%), TET (56,3%), SUT (54,3%) e AMO (48,1%), sendo um resultado preocupante, já que alguns desses antimicrobianos são utilizados para tratamento de casos graves em humanos e também de forma ampla na avicultura. Dentre os isolados, 578 foram multidroga resistente e apenas 15 isolados (2,2%) foram ESBL positivas. A resistência antimicrobiana entre os isolados de amostras dos funcionários e as demais amostras da cadeia avícola foram muito semelhantes, sendo um sinal de alerta, já que a exposição a esses antimicrobianos podem selecionar micro-organismos e resistentes. Um total de 74 isolados (42%) apresentaram a presença de um ou mais genes de resistência antimicrobiana. Os genes mais detectados nos isolados foram cmIA5, sul1 e dhfrl, totalizando 21,6%, 21% e 12,5% respectivamente. Em relação a correlação dos resultados fenotípicos e genotípicos observados pelo teste Kappa, amoxicilina demostrou uma concordância pobre, já os demais antimicrobianos uma concordância leve. O assunto envolvendo a resistência antimicrobiana deve ser tratado com cuidado, procurando maneiras para redução do uso de antimicrobianos, já que os efeitos adversos do uso incorreto e exagerado pode contribuir para disseminação de genes de resistência entre os microorganismos e pelo ecossistema.

Abstract: The objective of the study was to characterize the resistance profile of Escherichia coli isolates obtained from samples of the broiler production chain. 495 samples were collected in a poultry slaughterhouse regularly inspected by the Federal Inspection Service, located in the state of Paraná (Brazil). E. coli isolation was performed on MacConkey agar and colonies with typical E. coli morphology were confirmed biochemically. The confirmed isolates went to the agar dilution tests, performed as a screening, where the tested antimicrobials were: amoxicillin - AMO (32 yg), ceftiofur - CTF (8 yg), chloramphenicol - CLO (32 yg), tetracycline - TET (16 yg), ciprofloxacin - CIP (1 yg) and sulfametaxazole + trimethoprim - SUT (76/4 yg). For the disk-diffusion test on agar, the antimicrobials used were AMO (10 yg); CTF (30 yg); aztreonam - ATM (30 ?g); imipenem - IPM (10 yg); CIP (5 yg); TET (30 yg); gentamicin - GEN (10 yg), SUT (23.75 / 1.25 yg), CLO (30 yg) and azithromycin - AZI (15 yg). For the detection of E. coli producing extended-spectrum beta-lactamases (ESBL), four antimicrobials were used: amoxicillin with clavulanic acid (20/10 yg), ceftazidime - 30 yg, cefotaxime - 30 yg and cefepime - 30 yg. For molecular characterization, the blaTEM genes; aac (3) -II; theta; qnrS; dhfrI; sul1; cmIA5 and floR were evaluated using the polymerase chain reaction (PCR) technique. A total of 1128 E. coli isolates were identified in the chicken carcass samples after bleeding, after plucking, after evisceration and after the chiller left, scalding and chiller residual water, poultry and employee feces transport box. No isolates were detected in industrial water. The most commonly detected resistance at agar dilution tests was for the antimicrobials SUT, TET and AMO. For the agar disc-diffusion test, 701 isolates were evaluated, where a high resistance was detected for CIP (94.1%), TET (56.3%), SUT (54.3%) and AMO (48.1%), being a worrying result, since some of these antimicrobials are used to treat severe cases in humans and also in a wide way in poultry. Among the isolates, 578 were multidrug resistant and only 15 isolates (2.2%) were ESBL positive. The antimicrobial resistance between isolates from employee samples and other samples from the poultry chain were very similar, being a warning sign, since exposure to these antimicrobials can select microorganisms and resistant. A total of 74 isolates (42%) presented the presence of one or more antimicrobial resistance genes. The most detected genes in the isolates were cmIA5, sul1 and dhfrl, totaling 21.6%, 21% and 12.5% respectively. Regarding the correlation between the phenotypic and genotypic results observed by the Kappa test, amoxicillin showed a poor agreement, while the other antimicrobials showed a slight agreement. The issue involving antimicrobial resistance should be treated with care, looking for ways to reduce the use of antimicrobials, since the adverse effects of incorrect and exaggerated use can contribute to the spread of resistance genes among microorganisms and the ecosystem.