Phylogenetic analysis, biofilm production, and antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolated from slaughtered pigs / Análise filogenética, produção de biofilme e perfil de resistência antimicrobiana de Escherichia coli isoladas de suínos abatidos

Enteric diseases of bacterial origin are frequent in the pig industry, of particular notoriety are the colibacillosis that mainly affect piglets and cause great damage to the swine industry worldwide. The aim of the study was to analyze phylogenetics, to detect biofilm production, and to determine antimicrobial resistance profile in 126 strains of Escherichia coli isolated from swabs obtained from fragments of the small intestines of 235 healthy pigs killed in slaughterhouses in Pernambuco (Brazil) using polymerase chain reaction (PCR), adherence to microplates test and disc diffusion technique. Of the analyzed samples, 88.10% (111/126) were classified in phylogenetic group B1; 4.76% (6/126) in group D; 3.97% (5/126) in group B2 and, 3.17% (4/126) in group A. Antimicrobial resistance rates observed were: lincomycin 100% (126/126), erythromycin 100% (126/126), chlortetracycline 94.44% (119/126), cephalothin 51.59% (65/126), ampicillin 38.89% (49/126), sulfamethoxazole + trimethoprim 37.3% (47/126), ciprofloxacin 19.84% (25/126), norfloxacin 14.29% (18/126), gentamicin 8.73% (11/126) and, chloramphenicol 5.55% (7/126). Multiple antibiotic resistance (MAR) ranged from 0.2 to 0.9. Of the strains tested 46.03% (58/126) produced biofilm, and 99.21% (125/126) of the strains exhibited multi-resistance. Further studies are required to elucidate the importance of each phylogenetic group in pigs and to prevent the propagation of multi-resistant E. coli strains.(AU)

Doenças entéricas de origem bacteriana são frequentes na indústria de suínos, destacando-se a colibacilose, que afeta principalmente leitões e causa grandes danos à indústria suína em todo o mundo. Cento e vinte e seis cepas de Escherichia coli foram isoladas de swabs obtidos de fragmentos de intestino delgado de 235 suínos saudáveis abatidos em matadouros de Pernambuco (Brasil). O objetivo do presente estudo foi analisar filogeneticamente essas cepas, bem como detectar a produção de biofilme e determinar o perfil de resistência antimicrobiana delas, utilizando-se a reação em cadeia da polimerase (PCR), o teste de adesão em microplacas e a técnica de disco-difusão. 88,10% (111/126) das amostras foram classificadas no grupo filogenético B1; 4,76% (6/126) no grupo D; 3,97% (5/126) no grupo B2; e 3,17% (4/126) no grupo A. As taxas de resistência antimicrobiana observadas foram: lincomicina 100% (126/126), eritromicina 100% (126/126), clortetraciclina 94,44% (119/126), cefalotina 51,59% (65/126), ampicilina 38,89% (49/126), sulfametoxazol + trimetoprima 37,3% (47/126), ciprofloxacina 19,84% (25/126), norfloxacina 14,29% (18/126), gentamicina 8,73% (11/126) e cloranfenicol 5,55% (7/126). O índice de resistência múltipla (IRMA) variou de 0,2 a 0,9. Entre as amostras, 46,03% (58/126) produziram biofilme e 99,21% (125/126) foram multirresistentes. São necessários mais estudos para elucidar a importância de cada grupo filogenético em suínos e evitar a propagação de estirpes de E. coli multirresistentes.(AU)

Phylogenetic analysis, biofilm production, and antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolated from slaughtered pigs / Análise filogenética, produção de biofilme e perfil de resistência antimicrobiana de Escherichia coli isoladas de suínos abatidos

Enteric diseases of bacterial origin are frequent in the pig industry, of particular notoriety are the colibacillosis that mainly affect piglets and cause great damage to the swine industry worldwide. The aim of the study was to analyze phylogenetics, to detect biofilm production, and to determine antimicrobial resistance profile in 126 strains of Escherichia coli isolated from swabs obtained from fragments of the small intestines of 235 healthy pigs killed in slaughterhouses in Pernambuco (Brazil) using polymerase chain reaction (PCR), adherence to microplates test and disc diffusion technique. Of the analyzed samples, 88.10% (111/126) were classified in phylogenetic group B1; 4.76% (6/126) in group D; 3.97% (5/126) in group B2 and, 3.17% (4/126) in group A. Antimicrobial resistance rates observed were: lincomycin 100% (126/126), erythromycin 100% (126/126), chlortetracycline 94.44% (119/126), cephalothin 51.59% (65/126), ampicillin 38.89% (49/126), sulfamethoxazole + trimethoprim 37.3% (47/126), ciprofloxacin 19.84% (25/126), norfloxacin 14.29% (18/126), gentamicin 8.73% (11/126) and, chloramphenicol 5.55% (7/126). Multiple antibiotic resistance (MAR) ranged from 0.2 to 0.9. Of the strains tested 46.03% (58/126) produced biofilm, and 99.21% (125/126) of the strains exhibited multi-resistance. Further studies are required to elucidate the importance of each phylogenetic group in pigs and to prevent the propagation of multi-resistant E. coli strains.(AU)

Doenças entéricas de origem bacteriana são frequentes na indústria de suínos, destacando-se a colibacilose, que afeta principalmente leitões e causa grandes danos à indústria suína em todo o mundo. Cento e vinte e seis cepas de Escherichia coli foram isoladas de swabs obtidos de fragmentos de intestino delgado de 235 suínos saudáveis abatidos em matadouros de Pernambuco (Brasil). O objetivo do presente estudo foi analisar filogeneticamente essas cepas, bem como detectar a produção de biofilme e determinar o perfil de resistência antimicrobiana delas, utilizando-se a reação em cadeia da polimerase (PCR), o teste de adesão em microplacas e a técnica de disco-difusão. 88,10% (111/126) das amostras foram classificadas no grupo filogenético B1; 4,76% (6/126) no grupo D; 3,97% (5/126) no grupo B2; e 3,17% (4/126) no grupo A. As taxas de resistência antimicrobiana observadas foram: lincomicina 100% (126/126), eritromicina 100% (126/126), clortetraciclina 94,44% (119/126), cefalotina 51,59% (65/126), ampicilina 38,89% (49/126), sulfametoxazol + trimetoprima 37,3% (47/126), ciprofloxacina 19,84% (25/126), norfloxacina 14,29% (18/126), gentamicina 8,73% (11/126) e cloranfenicol 5,55% (7/126). O índice de resistência múltipla (IRMA) variou de 0,2 a 0,9. Entre as amostras, 46,03% (58/126) produziram biofilme e 99,21% (125/126) foram multirresistentes. São necessários mais estudos para elucidar a importância de cada grupo filogenético em suínos e evitar a propagação de estirpes de E. coli multirresistentes.(AU)

Perfil clonal, resistência antimicrobiana e atividade bactericida do Polipirrol e extrato aquoso de Moringa oleifera em Staphylococcus spp. de leite, ambiente e ordenhadores

O objetivo desta pesquisa foi determinar a frequência de mastite bovina por Staphylococcus spp. em fazendas leiteiras no estado de Pernambuco, Brasil. Detectar os genes mecA e mecC responsáveis pela resistência à meticilina e norA, norB, norC, msrA, mgrA, tet-38 e lmrS de sistema de efluxo multidrogas em isolados de Staphylococcus spp., realizar a tipagem dos isolados de S. aureus Resistentes à Meticilina (MRSA) por meio da técnica de Eletroforese em Gel Pulsante (PFGE) e avaliar a atividade antimicrobiana das Nanopartículas Polipirrol (NPs-PPy) e do extrato aquoso de Moringa oleifera nos isolados de Staphylococcus spp. portadores dos genes de sistema de efluxo multidrogas. Foram coletadas 676 amostras de leite de vacas, 15 amostras de swabs nasais e de mãos de ordenhadores, 14 swabs de teteiras e nove de baldes de ordenha em cinco propriedades rurais (A-E). Inicialmente foi realizado o California Mastits Tests (CMT) e as amostras que apresentaram resultado + (uma cruz) (319 amostras) ou aquelas que foram positivas no teste da caneca (16 amostras) foram coletadas para as análises microbiológicas. As amostras foram submetidas ao exame microbiológico para detecção de Staphylococcus spp., técnica molecular (PCR) para identificação de Staphylococcus aureus e dos genes mecA, mecC, norA, norB, norC, msrA, mgrA, tet-38 e lmrS. Para os isolados de mecA-MRSA foi determinada a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e, estes foram submetidos à genotipagem por meio da técnica de Pulsed-Field Gel Electrophoresis (PFGE) e naqueles portadores de mecC foi realizado o sequenciamento do genoma. Nos isolados portadores dos genes de sistema de efluxo multidrogas foi determinada a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) das NPs-PPy e do extrato aquoso Moringa oleifera. MRSA foi detectado em 1,49% (5/335), 20% (3/15), 6,6% (1/15) e 7,1% (1/14) das amostras de leite, nariz, mãos e teteiras, respectivamente. Todos os isolados foram sensíveis à oxacilina na CIM. Na PFGE foi possível identificar VIII pulsotipos (A-H), divididos em três clusters maiores nos isolados de MRSA. O mecC foi detectado em 4,68% (3/64) isolados de S. aureus pertencentes a mesma cepa. No sequenciamento, esta cepa apresentou genes de virulência relacionados às exoenzimas, toxinas, enterotoxina, genes de sistema de efluxo multidrogas, de inativação de antibióticos e plasmídeo, e esta cepa foi atribuída a ST 126 e MRSA t605; ainda foram identificadas nove proteínas relacionadas à resistência à meticilina. Os resultados obtidos apresentam impacto direto na saúde pública uma vez que, este é o primeiro estudo que detecta a disseminação de isolados de Staphylococcus spp. multirresistentes com diferentes perfis clonais no ambiente agropecuário de fazendas leiteiras no estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. Também foi comprovada a atividade bactericida do extrato aquoso de Moringa oleifera e das NPs-PPy, sendo necessários novos estudos com o intuito de utilizar essas compostos como alternativas para tratamento de infecções por Staphylococcus spp. resistentes a antimicrobianos.

This study aimed to determine the frequency of bovine mastitis caused by Staphylococcus spp. in dairy farms from Pernambuco state, Brazil. Detect mecA and mecC genes responsible for resistance to methicillin, and norA, norB, norC, msrA, mgrA, tet-38 and lmrS genes responsible for multidrug efflux system on Staphylococcus spp. isolates, typify Methicillin-resistant S. aureus (MRSA) strains by Pulsed Field Electrophoresis Gel (PFGE) method, and evaluate the antimicrobial activity of Polypyrrole Nanoparticles (PPy-NPs) and aqueous extract of Moringa oleifera on multidrug efflux system gene carrying Staphylococcus spp. strains. 676 milk samples, 15 swabs from milkers nostrils and hands, 14 swabs from teat cup and 9 from milking buckets were collected from 5 rural properties (A-E). Initially, the California Mastitis Tests (CMT) was performed, and samples with results higher than + (one cross) (319 samples) or those positive on the strip cup test (16 samples) were collected for microbiological analysis. Samples were submitted to microbiological test for detection of Staphylococcus spp., molecular technique (PCR) for identification of Staphylococcus aureus and mecA, mecC, norA, norB, norC, msrA, mgrA, tet-38 and lmrS genes. For mecA-MRSA isolates, Minimal Inhibitory Concentration (MIC) was determined and genotyped by Pulsed-Field Gel Electrophoresis (PFGE), and mecC-carrying isolates were submitted to genome sequencing. On isolates carrying multidrug efflux system genes, Minimal Inhibitory Concentration (MIC) and Minimal Bactericidal Concentration (MBC) of PPy-NPs and aqueous extract of Moringa oleifera were determined. MRSA were detected in 1,49% (5/335), 20% (3/15), 6,6% (1/15) and 7,1% (1/14) of milk, nostrils, hands, and teat liners samples respectively. All isolates were susceptible to oxacillin by MIC. By PFGE it was possible to identify VIII pulsotypes (A-H) between MRSA isolates, divided into three major clusters. MecC gene was detected in 4,68% (3/64) isolates of S. aureus of the same strain. By sequencing, this strain presented virulence genes related to exoenzymes, toxins, enterotoxins, multidrug efflux system, antibiotic inactivation genes and plasmid, this strain was attributed to ST 126 and MRSA t605, also nine new proteins related to methicillin resistance were identified. The results obtained impact directly on public health as this is the first study that detects dissemination of multi-resistant Staphylococcus spp. isolates with different clonal profiles in agricultural environment of dairy farms from Pernambuco state, Northeastern of Brazil. It was also comproved the bactericidal activity of aqueous extract of Moringa oleifera and PPy-NPs, being necessary new studies about using these compounds as alternatives for treatment of infections by multidrug resistant Staphylococcus spp.

A prospective study on Aeromonas in outpatients with diarrhea in the central region of Rio Grande do Sul State

Aeromonas spp. were identified in five (2,7%) of 182 diarrheal stool cultures, A. caviae was predominant, resistant mainly to ampicillin and cephalotin. This is the first study showing the presence of Aeromonas spp. in diarrheal stools of outpatients in the central region of Rio Grande do Sul State, Brazil.

Capacidade de formação de biofilme e resistência aos antimicrobianos de Staphylococcus aureus e Streptococcus uberis causadores de mastite bovina

Staphylococcus aureus e Streptococcus uberis são dois patógenos causadores mastite bovina que podem apresentar capacidade de produção de biofilme, o que pode resultar em infecções intramamárias crônicas, menor resposta à terapia, redução de produção de leite e maior risco de descarte das vacas infectadas. Os objetivos deste estudo foram avaliar a: 1) capacidade de formação de biofilme de S. aureus e S. uberis isolados de vacas com mastite clínica (MC) e subclínica (MSC); 2) sensibilidade in vitro e a multirresistência destes agentes a antimicrobianos selecionados (n=12); 3) associação entre a capacidade de formação de biofilme e resistência aos antimicrobianos de S. aureus e S. uberis. Um total de 197 cepas S. aureus e 128 S. uberis foram isoladas a partir de amostras de leite de vacas com MSC e MC, oriundas de 24 rebanhos. Os isolados de S. aureus e S. uberis foram avaliados quanto a capacidade de formação de biofilme pelo método??? e a sensibilidade in vitro aos antimicrobianos foi determinada pela técnica de disco difusão em ágar. A capacidade de formação de biofilme foi classificada em 4 categorias: forte, moderado, fraco e não formador de biofilme. Do total de cepas avaliadas, S. aureus (54,8%) e S. uberis (52,9%) apresentaram capacidade de formação de biofilme (forte, moderado ou fraco). Entre os isolados de S. aureus formadores de biofilme, a frequência de distribuição dos isolados foi de 19,3% na categoria forte, 18,8% moderado, e 16,7% na categoria fraco. Para os isolados de S. uberis, a frequência de distribuição entre as categorias de formação de biofilme foi 17,6% forte, 25,2% moderado, 17,6% fraco. Dentre as cepas de S. aureus isoladas de casos de MC, 55,8% foram classificados como forte formador de biofilme, enquanto 7,6% das cepas isoladas de MSC apresentaram capacidade de formação de biofilme. Todos os isolados de S. uberis (n=30; 100%) provenientes de MC apresentaram capacidade de formação de biofilme na categoria moderado. Quanto à sensibilidade aos antimicrobianos, os isolados de S. aureus apresentaram resistência à penicilina (92,9%), ampicilina (50,8%) e tetraciclina (18,3%); e os isolados de S. uberis apresentaram resistência à penicilina (86,5%), oxacilina (85,5%), tetraciclina (37,5%). Os isolados de S. aureus apresentaram maior chance de resistência aos antimicrobianos ampicilina, tetraciclina e ceftiofur que S. uberis. Em conclusão, S. aureus e S. uberis apresentam elevada capacidade de produção de biofilme, mas não houve interação entre a característica de multirresistência e formação de biofilme. Isolados de S. aureus e S. uberis foram altamente resistentes aos antimicrobianos das classes de beta-lactâmicos e tetraciclinas.

Staphylococcus aureus and Streptococcus uberis are both mastitis causing pathogens that can present ability to produce biofilm, which can result in chronic intramammary infection, reduced response to the therapy, reduction of milk yield, and greater risk of cows' culling. The objectives of this study were to evaluate the: 1) biofilm-forming capacity of S. aureus and S. uberis isolated from clinical (CM) and subclinical mastitis (SCM); in vitro sensibility and multi-resistance of these agents to the antimicrobials; 3) association between the biofilm-forming capacity and antimicrobial resistance. A total of 197 S. aureus and 128 S. uberis were isolated from milk samples collected from cows with SCM and CM from 24 dairy herds. The biofilm-forming ability were classified in 4 categories: strong, moderate, weak, and non-biofilm producers. Of all isolates evaluated, S. aureus (54.8%) and S. uberis (52.9%) presented biofilm-forming ability (strong, moderate or weak). Among the biofilm-forming isolates, the frequency of distribution of S. aureus was 19.3% for the strong, 18.8% for the moderate, and 16.7% for the weak categories. For the S. uberis isolates, the frequency of distribution among the biofilm-forming categories was 17.6% strong, 25.2% moderate, and 17.6% weak. In relation to the mastitis presentation form, the strong biofilm-forming category had 55.8% of S. aureus isolates from CM cases; and among all biofilm-forming categories, the strong category was the one with the higher number of isolates of S. aureus (n=43; 19,2%). All S. uberis isolates (n=30; 100%) from CM presented moderate biofilm-forming ability. In relation to the antimicrobial susceptibility, the isolates of S. aureus were resistant to penicillin (92.9%), ampicillin (50.8%) and tetracycline (18.3%); and the isolates of S. uberis presented resistance to penicillin (86.5%), oxacillin (85.5%) and tetracycline (37.5%). The isolates of S. aureus and S. uberis, S. aureus had higher odds to be resistant to ampicillin, tetracycline and ceftiofur than S. uberis. In conclusion, S. aureus and S. uberis presented high ability of production of biofilm, but there was no interaction between multi-resistance and biofilm production ability. Isolates of S. aureus and S. uberis were highly resistant to antimicrobials of the class of beta lactams and tetracycline.

Resistance to antibiotics in Gram-negative bacteria isolated from broiler carcasses / Resistência a antibióticos em bactérias Gram-negativas isoladas de carcaças de frangos

One hundred and ninety-seven isolates of Gram-negative bacteria, comprising 10 genera, were isolated from poultry carcasses at a processing plant in order to investigate resistance to low levels of antibiotics. The samples were taken just after evisceration and before inspection. Most of the isolates were of Samonella and Escherichia. Other genera present were Enterobacter, Serratia, Klebsiella, Kluyvera, Erwinia, Citrobacter, Pseudomonas and Aeromonas. Distinct profiles of antibiotic resistance were detected. Resistance to more than two antibiotics predominated and spanned several classes of antibiotics. Salmonellae and escherichiae were mainly resistant to the aminoglycosides, followed by tetracycline, nitrofuran, sulpha, macrolide, chloramphenicol, quinolones and b-lactams. Most isolates were sensitive to 30mg/ml olaquindox, the growth promoter in use at the time of sampling. However, many were resistant to a level of 10mg/ml and 13mg/ml olaquindox, levels present in the gut due to the dilution in the feed. The results suggest a possible role of low level administration of antibiotics to broilers in selecting multi-resistant bacteria in vivo.(AU)

Para verificar a resistência a baixos níveis de antibióticos foram obtidos e identificados 197 isolados de bactérias Gram negativas pertencentes a 10 gêneros. Os isolados foram coletados em abatedouro industrial, imediatamente após a evisceração e antes do serviço de inspeção. Salmonella e Escherichia foram os gêneros identificados com maior freqüência. Os demais gêneros foram Aeromonas, Enterobacter, Serratia, Klebsiella, Citrobacter, Erwinia, Kluyvera, Pseudomonas e Aeromonas. Diferentes perfis de resistência a antibióticos foram detectados. A resistência a mais de dois antibióticos foi freqüente na maioria dos isolados e incluiu diversas classes de antibióticos. As bactérias dos gêneros Salmonella e Escherichia apresentaram maior percentagem de isolados resistentes à classe dos aminoglicosídeos, seguida das classes de tetraciclina, nitrofurano, sulfa, macrolídeo, cloranfenicol, quinolona e â-lactâmico. A maioria dos isolados foi sensível a 30mg/ml de olaquindox, promotor de crescimento usado no período da coleta das amostras. Foram observados isolados com resistência ao olaquindox nas concentrações de 10mg/ml e 13mg/ml, níveis presentes no intestinos das aves devido à diluição da ração. Os resultados sugerem que os baixos níveis de antibióticos administrados aos frangos podem estar selecionando “in vivo” bactérias multirresistentes.(AU)