Caracterização patotípica de isolados de Escherichia coli obtidos de suínos : presença de plasmídeos e perfil de resistência aos antimicrobianos

Abstract

A disseminação dos patógenos na criação dos suínos tem estimulado o uso de drogas antimicrobianas na prevenção das enfermidades. Entretanto, essa prática está associada à seleção de bactérias resistentes, além da presença de resíduos de antimicrobianos nos alimentos de consumo humano. Particularmente para E. coli, esse problema agrava-se, em face do curto intervalo entre gerações e a capacidade de troca da informação genética entre as bactérias, que ocorre, principalmente, pela presença de elementos genéticos móveis como os plasmídeos. Os objetivos da presente tese experimento foram realizar o isolamento, identificação, determinação do perfil de sensibilidade aos antimicrobianos, bem como a caracterização patotipica e da presença de DNA plasmidial em isolados de E. coli obtidos de criatórios suínos dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. As amostras foram identificadas de acordo com suas características morfológicas e bioquímicas, sendo então genotipificadas por PCR para determinação dos patotipos ETEC (F4, F5, F6, F18, ST e LT), STEC (eae, Bfp e STx) e UPEC (sfa, pap, cnf, hly, iha e usp).Em seguida, o perfil de resistência aos antimicrobianos foi realizado pelo método de difusão em disco Kirby-Bauer modificado. A presença de DNA plasmidial foi avaliada pela técnica de lise alcalina. Foram obtidos 64 isolados clínicos de suínos com diarréia, sete isolados de fezes de suínos saudáveis e nove amostras de meio ambiente dos criatórios suínos (cinco de swabs das instalações, duas de rações, uma de inseto e uma da esterqueira). Nos casos de infecção urinária, foram isoladas 82 amostras de E. coli. A hemólise foi verificada em 31,48% (51/162) isolados clínicos, 2,47% (4/162) isolados de fezes de suínos saudáveis, 1,23% (2/162)isolados do ambiente de criação e 2,47% (4/162) isolados obtidos de fêmeas com infecção urinária. Os fatores de virulência detectados por PCR nas E. coli de origem entérica e ambiental foram: STb 33,75% (27/80), LT 28,75% (23/80), F18 21,25% (17/80), F4 15% (12/80), STa 16,25% (13/80), F5 10% (8/80), F41 8,75% (7/80) e STx 2,5% (2/80), enquanto que nas E. coli de origem urinária foram observados: pap 10,97% (9/82), iha 9,75% (8/82), sfa 6,09% (5/82), F4 4,87% (4/82), F5 4,87% (4/82), F6 1,21% (1/82) e F41 1,21% (1/82) hlyA 10,97% (9/82), LT 8,53% (7/82), STa 7,31% (6/82) and STb 4,87% (4/82). A resistência aos antimicrobianos foi alta para todos os tipos de amostras, sendo que nos isolados entéricos e de ambiente esta foi maior para tetraciclina e sulfazotrim, enquanto que nas UPEC a maior resistência ocorreu para penicilina, lincomicina, eritromicina e tetraciclina. Os plasmídeos foram encontrados em 87,5% (70/80) dos isolados entéricos e ambientais e em 39,02% (32/82) das amostras de infecção urinária. Com o presente estudo observou-se que os fatores de virulência encontram-se amplamente distribuídos entre os isolados obtidos de leitões com diarréia. A resistência múltipla aos antimicrobianos foi verificada independe da fonte de isolamento. Esta pode estar associada em parte à presença de plasmídeos nos isolados. Desta forma torna-se importante que os técnicos estejam conscientes sobre a importância do uso racional dos antimicrobianos e o desenvolvimento de pesquisas a cerca de alternativas para controle da enfermidade, incluindo vacinas e probióticos.

The pathogens dissemination around the swine breeding increased the antimicrobial drug use for disease prevention leading to resistant bacteria selection and food residues. Mainly in E. coli, this problem is dangerous due the short time generation and the bacteria skills to horizontal transference of genetic information by plasmids. The goals of this study were to perform isolation, identification, determination of antimicrobial resistance patterns, and molecular characterization of E. coli strains, from swine production systems in Southern of Brazil. The samples were identified according to morphological and biochemical tests. The genotypification of different pathotype was performed by PCR. This way we characterized the E. coli isolates as: ETEC (F4, F5, F6, F18, ST and LT genes), STEC (eae, Bfp and STx genes) and UPEC (sfa, pap, cnf, hly, iha and usp genes). After, the resistance patterns were evaluated by modified Kirby-Bauer diffusion disk method. The plasmidial DNA presence was determined by alkaline lyses extraction. Sixty four samples from diarrheic piglets, seven from healthy pig feces, and nine from environment (five from facilities swabs, two from food, one from insect and one from waste) E. coli isolates were obtained. From the urinary tract, we isolated 82 E. coli strains from infected sows. The haemolysis was verified in 31,48% (51/162) of diarrheic piglets, 2,47% (4/162) of healthy pigs feces, 1,23% (2/162) environment and 2,47% (4/162) urinary E. coli isolates. The virulence factors detected by PCR in enteric and environment E. coli were: STb 33,75% (27/80), LT 28,75% (23/80), F18 21,25% (17/80), F4 15% (12/80), STa 16,25% (13/80), F5 10% (8/80), F41 8,75% (7/80) and STx 2,5% (2/80), while in urinary E. coli were: pap 10,97% (9/82), iha 9,75% (8/82), sfa 6,09% (5/82), F4 4,87% (4/82), F5 4,87% (4/82), F6 1,21% (1/82), F41 1,21% (1/82) hlyA 10,97% (9/82), LT 8,53% (7/82), STa 7,31% (6/82) and STb 4,87% (4/82). The antimicrobial resistance was high to all E. coli tested strains, being enteric and environment isolates more resistant to tetracycline andtrimethoprim:sulfamethoxazole, while in urinary infections. The highest resistance values were noticed to penicillin, lincomicin, erithromicin and tetracycline. Plasmids were encountered in 87,5% (70/80) of enteric and environment isolates and in 39,02% (32/82) of urinary ones. In conclusion, the present study verified the widely presence of virulence factors among E. coli isolates from diarrheic piglets. The multi -drug resistance was found no depending of E. coli source. This resistance may be in part associated to plasmid presence in E. coli from Southern of Brazil isolates. In this way the veterinary knowledge about the rational use of antimicrobial drugs and research about alternative techniques, as vaccination and probiotics is very important.