Caracterização de Escherichia coli patogênica aviária e Escherichia coli uropatogênica utilizando grupos filogenéticos e a resistência antimicrobiana

Abstract

O patógeno Escherichia coli pertence ao grupo de cepas que podem causar infecções extraintestinais, designadas como (ExPEC). Existem cepas de E. coli ExPEC, tais como: a E. coli causadora de meningite neonatal (NMEC), a E. coli uropatogênica (UPEC) e a E. coli patogênica para aves (APEC). Na avicultura, esta bactéria é responsável por vários processos patológicos, atuando tanto como agente primário como secundário, sendo responsável por significativas perdas econômicas que ocorrem na produção avícola. Vários trabalhos têm demonstrado que muitos isolados ExPEC de humanos e animais compartilham genes de virulência em comum, sugerindo que ocorra uma troca genética entre essas cepas, e o risco para a saúde humana de tais bactérias ainda é indefinido. Além disto, existe outra preocupação em relação ao fato de estudos sugerirem que a E. coli pode facilmente adquirir resistência a antimicrobianos utilizados por humanos e animais. As aves domésticas são reconhecidas como importante fonte de disseminação de resistência antimicrobiana às amostras de E. coli. O objetivo do presente estudo foi realizar a caracterização de amostras de Escherichia coli patogênica aviária (APEC) e Escherichia coli uropatogênica (UPEC) através da classificação em grupos filogenéticos e da avaliação da resistência antimicrobiana. Neste trabalho foram utilizados os dados disponíveis referentes a 237 cepas de E. coli isoladas de camas de aviários, lesões de celulite e quadros respiratórios de frangos de corte e 211 amostras de E. coli uropatogênica (UPEC) isoladas de pacientes com infecção urinária. Para verificar se existia diferença significativa entre a resistência antimicrobiana a (ampicilina, gentamicina, norfloxacina, amicacina e cefuroxima) e a origem das amostras, e destes mesmos antimicrobianos em relação aos grupos filogenéticos. As amostras APEC diferiram na resistência antimicrobiana das amostras UPEC para ampicilina, gentamicina, norfloxacina e cefuroxima. O mesmo não foi observado para a amicacina. Nas condições do presente trabalho, estes resultados contrariam, parcialmente, os estudos que sugerem que a resistência antimicrobiana é originária das amostras de origem avícola, já que três dos cinco fármacos testados apresentaram maior resistência nas amostras UPEC que nas APEC. Quando analisada a relação entre os grupos filogenéticos observou-se que o perfil de resistência antimicrobiana foi semelhante em todos os grupos, somente para norfloxacina e ampicilina houve diferença, porém a resistência estava bem distribuída entre os quatro grupos, comprovando que a patogenicidade não se relaciona com a resistência antimicrobiana. Este fato já havia sido caracterizado em trabalho anterior da mesma autora. Estes resultados ressaltam a necessidade de realizar monitorizações rotineiras e constantes visando conhecer as flutuações da patogenicidade e da resistência antimicrobiana, separadamente.

The pathogen Escherichia coli, belongs to the group of strains that can cause extraintestinal infections, designated as (ExPEC). There are strains of extraintestinal E. coli ExPEC as: a E. coli that causes neonatal meningitis (NMEC), a uropathogenic E. coli (UPEC) and a avian pathogenic E. coli (APEC). In poultry, this bacterium is responsible for several pathological processes, acting as primary agent and secondary as well, and it is also responsible for significant economic losses that occur in poultry production. Several articles show that many ExPEC isolates from humans and animals share common virulence genes, suggesting a genetic exchange between these strains, and the risk to human health of more bacteria is still undefined. In addition, there is another concern about studies which suggest that E. coli can readily acquire antimicrobial resistance when used by animals and humans. Poultry is recognized as an important source of dissemination of antimicrobial resistance in E. coli samples. The objective of the present study was to characterize samples of avian pathogenic Escherichia coli (APEC) and uropathogenic Escherichia coli (UPEC) using phylogenetic groups and antimicrobial resistance. In this study, we used data available on 237 strains of E. coli isolated from avian litter, cellulitis lesions and respiratory lesions of broilers and 211 uropathogenic E. coli (UPEC) samples isolated from patients with urinary tract infection. To verify if there was a significant difference between the antimicrobial resistance (ampicillin, gentamicin, norfloxacin, amicacin, cefuroxime) and the origin of the samples, and of these same antimicrobials and phylogenetic groups. The APEC samples differed in antimicrobial resistance of the UPEC for ampicillin, gentamicin, norfloxacin and cefuroxime. The same was not observed for amikacin. Under the conditions of the present study, these results partially contradict the studies which suggest that antimicrobial resistance originates from samples of poultry origin, three of the five drugs tested, presented higher resistance in the UPEC samples than in the APEC. When analyzing the relationship between the phylogenetic groups, it was observed that the antimicrobial resistance profile was similar in all groups, only for norfloxacin and ampicillin there was a difference, but the resistance was well distributed among the four groups, proving that the pathogenicity was not related with antimicrobial resistance. This fact had already been characterized in previous paper by the same author. These results highlight the need to perform routine and constant monitoring in order to know the fluctuations in pathogenicity and antimicrobial resistance, separately.