Molecular identification of pathogenic Escherichia coli virulence genes and histopathological analysis in chickens condemned for airsacculitis / Identificação molecular de genes de virulência de Escherichia coli e análise histopatológica em frangos condenados por aerossaculite

ABSTRACT: The present study identified virulence genes and pathological changes caused by Escherichia coli in chicken carcasses condemned for airsacculitis and assessed if the histopathological examination and polymerase chain reaction (PCR) were effective for studies like this. Trachea, liver, and lung were collected from 30 chickens with suspected airsacculitis that has been condemned in the inspection line. The samples were analyzed by PCR to simultaneously identify two virulence genes (iss and tsh genes) and for histopathological testing. PCR efficiently genotypically characterize the E. coli isolates, where the virulence genes iss and tsh were found in three birds simultaneously. The histopathological examination detected a predominance of heterophils and mononuclear cells in the trachea (100%), lung (90%), and liver (13.3%). The liver was the organ where practically no alteration was diagnosed. The results of multiplex PCR for the tsh and iss virulence genes indicate the great potential of the approach in the characterization of E. coli isolates. Unspecific identification did not occur, thus making it necessary to use technologies for the identification and prevention of this agent in aviaries and poultry abattoirs.

RESUMO: O objetivo do presente estudo foi identificar genes de virulência e alterações patológicas provocadas por Escherichia coli em carcaças de frango condenadas por aerossaculite e se o exame histopatológico e uma Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) são eficazes para os estudos dessa natureza. Para isso, foram coletados traqueia, fígado e pulmão de 30 frangos condenados na linha de inspeção, com suspeita de aerossaculite. As amostras foram submetidas a PCR para a identificação de dois genes de virulência de modo simultâneo (genes iss e tsh) e ao teste histopatológico. A PCR foi eficiente para caracterizar genotipicamente os isolados de E. coli, em que se constatou em três aves os genes de virulência iss e tsh simultaneamente. No exame histopatológico detectou-se a predominância de heterófilos e mononucleares na traqueia 100%, no pulmão 90% e no fígado 13,3%. O fígado foi o órgão onde praticamente não foi diagnosticada nenhuma alteração. Diante dos resultados obtidos, foi possível observar que a PCR multiplex para os genes de virulência tsh e iss apresenta um grande potencial na caracterização de isolados de E. coli, já que não gerou identificação inespecífica, com isso faz-se necessária a utilização de tecnologias para identificação e prevenção desse agente nos aviários e matadouros avícolas.

Co-relationship between Escherichia coli in broiler cellulitis and liver lesions / Correlação entre a presença de Escherichia coli em lesões de celulite e fígados de frango

Pathogenic strains of Escherichia coli may invade the subcutaneous tissue of poultry and cause cellulitis, whilst the pathogen may also cause lesions in internal organs such as the liver. Current paper co-relates Escherichia coli and virulence genes characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) in broilers´ cellulitis and liver lesions. One hundred carcasses were retrieved from the production chain in an avian abattoir in the state of Bahia, Brazil, between August 2013 and January 2014, due to detection of cellulitis lesions. Cellulitis and liver samples were retrieved aseptically to quantify E. coli by Petrifilm count fast method (3M Company) (AOAC 998.8). Virulent genes iss and iutA were removed from E. coli isolates by Polymerase Chain Reaction (PCR). Escherichia coli was isolated from 82.0% of broilers removed from the production chain and the bacterium was concomitantly detected in cellulitis and liver lesions in 40.0% of broilers. E. coli counts ranged between 1.00 and 4.73 log CFU/g in liver lesions and between 2.00 and 9.00 log UFC/g in cellulitis lesions. Virulent genes iutA and iss were detected in 97.56% and 89.02% of E. coli isolates, respectively. Genotype analysis demonstrated the concomitant amplification of genes iutA and iss in 60.0% (n=40) of samples of cellulitis and liver lesions in which the simultaneous isolation of E. coli occurred. There was a positive and significant co-relationship (r=0.22; p 0.05) between the variables occurrence of E. coli isolated from liver samples and the occurrence of E. coli isolated from cellulitis lesions. There were also positive and significant co-relationships between populations of E. coli from liver isolates and cellulitis lesions (r=0.46; p 0.05) when E. coli isolated in the liver and in cellulitis lesions was detected. Since results showed a relationship between E. coli in cellulitis and liver lesions and possible systemic infection, the occurrence of cellulitis lesions as a criterion for total discarding of carcass may be suggested.(AU)

Cepas patogênicas de Escherichia coli podem invadir o tecido subcutâneo das aves e provocar celulite aviária e este patógeno pode provocar lesões nos órgãos internos, como o fígado. Desta forma, objetivou-se correlacionar a presença de Escherichia coli e os genes de virulência característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) nas lesões de celulite e nos fígados dos frangos. Entre agosto de 2013 a janeiro de 2014, foram retiradas 100 carcaças da linha de produção por apresentarem lesões de celulite em um matadouro avícola da Bahia (Brasil). Foram coletadas amostras de celulite e fígados de frango assepticamente para quantificação de E. coli pelo método rápido de contagem Petrifilm (3M Company) (AOAC 998.8). Em seguida foi realizada a pesquisa dos genes de virulência iss e iutA nos isolados de E. coli utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Escherichia coli foi isolada em 82,00% das aves retiradas da linha de produção e a bactéria foi detectada concomitantemente nas lesões de celulite e fígado em 40,00% das aves. As contagens de E. coli variaram de 1,00 a 4,73 log UFC/g nos fígados e de 2,00 a 9,00 log UFC/g nas lesões de celulite. Os genes de virulência iutA e iss foram encontrados em 97,56% e 89,02% dos isolados de E. coli, respectivamente. A análise genotípica revelou a amplificação concomitante dos genes iutA e iss em 60,00% (n=40) das amostras de lesões de celulite e fígado nas quais houve o isolamento simultâneo de E. coli. Foi observada correlação positiva e significativa (r=0,22; p 0,05) entre as variáveis ocorrência de E. coli isolada das amostras dos fígados e ocorrência E. coli isolada das lesões de celulite e, nos casos em que foi detectada a ocorrência de E. coli isolada em fígado e lesões de celulite, correlações positivas e significativas também foram evidenciadas entre as populações de E. coli dos isolados dos fígados e das lesões de celulite, (r=0,46; p 0,05). Assim ficou evidenciada a relação entre E. coli presente nas lesões de celulite e no fígado e uma possível infecção sistêmica, desta forma, sugere-se que a presença de lesões de celulite seja utilizada como critério para o descarte total da carcaça.(AU)

Virulence genes and resistance profile of Escherichia coli isolated in meat meal samples

Feed is the main route of transmission of pathogenic microorganisms and is responsible for a large part of the cost of poultry production, so the inclusion of alternative foods in diets for monogastrics has been a constant. Among alternative foods most used in modern poultry farming are animal meal, however, when contaminated they constitute a route of transmission of several pathogenic agents, including Escherichia coli. In addition, there is a zoonotic potential, as poultry products are intended for human consumption. The objective of this research was to detect virulence genes, as well as to evaluate the resistance profile of Escherichia coli isolates from meat meal samples. A total of 40 Escherichia coli isolates were analyzed and the virulence genes surveyed iss, ompT, hlyF, iutA, and fimA identified by Polymerase Chain Reaction (PCR). The antimicrobial agents tested were: amoxycillin (30 µg), ceftiofur (30 µg), ciprofloxacin (5 µg), doxycycline (30 µg), florfenicol (30 µg), fosfomycin (200 µg), gentamicin (10 µg), norfloxacin (10 µg) and oxacillin (1 µg). It was possible to observe the occurrence of the iss resistance gene in 100% of Escherichia coli isolates, followed by hlyF (85%), fimA (75%), ompT (17.5%) and iutA (5%). Regarding the simultaneous detection for the genes, a greater association between the genes iss, hlyF and fimA (60%) was verified. All isolates showed resistance to oxacillin (100%), followed by doxycycline (25%), amoxicillin (22.5%), norfloxacin (17.5%), ceftiofur (15%), florfenicol (12.5%), fosfomycin (12.5%), ciprofloxacin (10%) and gentamycin (2.5%). In this study, a variation of the multiple antimicrobial resistance index (IRMA) was observed between 0.22 and 0.77. The indiscriminate use of of antimicrobials as performance enhancers in production animals, may have contributed to the increase in antimicrobial resistance, with the occurrence of multiresistant Escherichia coli carrying virulence genes. Virulence genes present in Escherichia coli isolates are studied to understand the degree of influence they exert in the establishment of the disease, one of the most researched genes is the iss gene, involved in the processes that promote serum resistance. In this study, iss (100%) was present in all the isolates analyzed, although it is not the only mechanism used by these bacteria to reach internal organs and trigger an infection, this gene encodes an important mechanism associated with high levels of virulence. The second highest prevalence found was of the hlyF gene (85%), the high prevalence of hlyF suggests virulence potential, involved with the production of hemolysin and improvement of outer membrane vesicles associated with the release of toxins. The fimA gene (75%) was detected in a slightly lower percentage when compared to iss and hlyF. With the second lowest prevalence, the ompT gene (17.5%), is involved in a process that includes the proteolytic degradation of antimicrobial peptides and with the lowest prevalence the iutA gene (5%). Certain combinations of virulence genes make the strains easier to survive, adhere to, colonize and even the ability to develop septicemic conditions. Multiresistant E. coli strains, is a fact of concern for both animal and human health, since the presence of multiresistant strains, originating from poultry, can be transmitted from chicken carcasses. In this sense, the importance of sanitary control of the inputs used in animal feed is emphasized, as well as the prudent use of antimicrobials in animal production, with a view to producing a safe food, minimizing not only the economic losses, but also the risks to human health.(AU)

Co-relationship between Escherichia coli in broiler cellulitis and liver lesions

Abstract Pathogenic strains of Escherichia coli may invade the subcutaneous tissue of poultry and cause cellulitis, whilst the pathogen may also cause lesions in internal organs such as the liver. Current paper co-relates Escherichia coli and virulence genes characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) in broilers´ cellulitis and liver lesions. One hundred carcasses were retrieved from the production chain in an avian abattoir in the state of Bahia, Brazil, between August 2013 and January 2014, due to detection of cellulitis lesions. Cellulitis and liver samples were retrieved aseptically to quantify E. coli by Petrifilm count fast method (3M Company) (AOAC 998.8). Virulent genes iss and iutA were removed from E. coli isolates by Polymerase Chain Reaction (PCR). Escherichia coli was isolated from 82.0% of broilers removed from the production chain and the bacterium was concomitantly detected in cellulitis and liver lesions in 40.0% of broilers. E. coli counts ranged between 1.00 and 4.73 log CFU/g in liver lesions and between 2.00 and 9.00 log UFC/g in cellulitis lesions. Virulent genes iutA and iss were detected in 97.56% and 89.02% of E. coli isolates, respectively. Genotype analysis demonstrated the concomitant amplification of genes iutA and iss in 60.0% (n=40) of samples of cellulitis and liver lesions in which the simultaneous isolation of E. coli occurred. There was a positive and significant co-relationship (r=0.22; p 0.05) between the variables occurrence of E. coli isolated from liver samples and the occurrence of E. coli isolated from cellulitis lesions. There were also positive and significant co-relationships between populations of E. coli from liver isolates and cellulitis lesions (r=0.46; p 0.05) when E. coli isolated in the liver and in cellulitis lesions was detected. Since results showed a relationship between E. coli in cellulitis and liver lesions and possible systemic infection, the occurrence of cellulitis lesions as a criterion for total discarding of carcass may be suggested.

Resumo Cepas patogênicas de Escherichia coli podem invadir o tecido subcutâneo das aves e provocar celulite aviária e este patógeno pode provocar lesões nos órgãos internos, como o fígado. Desta forma, objetivou-se correlacionar a presença de Escherichia coli e os genes de virulência característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) nas lesões de celulite e nos fígados dos frangos. Entre agosto de 2013 a janeiro de 2014, foram retiradas 100 carcaças da linha de produção por apresentarem lesões de celulite em um matadouro avícola da Bahia (Brasil). Foram coletadas amostras de celulite e fígados de frango assepticamente para quantificação de E. coli pelo método rápido de contagem Petrifilm (3M Company) (AOAC 998.8). Em seguida foi realizada a pesquisa dos genes de virulência iss e iutA nos isolados de E. coli utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Escherichia coli foi isolada em 82,00% das aves retiradas da linha de produção e a bactéria foi detectada concomitantemente nas lesões de celulite e fígado em 40,00% das aves. As contagens de E. coli variaram de 1,00 a 4,73 log UFC/g nos fígados e de 2,00 a 9,00 log UFC/g nas lesões de celulite. Os genes de virulência iutA e iss foram encontrados em 97,56% e 89,02% dos isolados de E. coli, respectivamente. A análise genotípica revelou a amplificação concomitante dos genes iutA e iss em 60,00% (n=40) das amostras de lesões de celulite e fígado nas quais houve o isolamento simultâneo de E. coli. Foi observada correlação positiva e significativa (r=0,22; p 0,05) entre as variáveis ocorrência de E. coli isolada das amostras dos fígados e ocorrência E. coli isolada das lesões de celulite e, nos casos em que foi detectada a ocorrência de E. coli isolada em fígado e lesões de celulite, correlações positivas e significativas também foram evidenciadas entre as populações de E. coli dos isolados dos fígados e das lesões de celulite, (r=0,46; p 0,05). Assim ficou evidenciada a relação entre E. coli presente nas lesões de celulite e no fígado e uma possível infecção sistêmica, desta forma, sugere-se que a presença de lesões de celulite seja utilizada como critério para o descarte total da carcaça.

Antibiotic resistance and virulence factors among Escherichia coli isolates from avian organic fertilizer / Resistência a antibióticos e fatores de virulência entre isolados de Escherichia coli provenientes de fertilizante orgânico aviário

Brazilian poultry industry generates large amounts of organic waste, such as chicken litter, which is often used in agriculture. Among the bacteria present in organic fertilizer are members of the Enterobacteriaceae family, such as Escherichia coli. The aim of this study was to analyze the profile of virulence factors and antimicrobial resistance of E. coli isolates from avian organic fertilizer. A total of 47 E. coli strains were tested through Polymerase chain reaction to detect virulence genes (hlyF, iss, ompT, iutA and iroN). Fourteen antimicrobials were used to test antimicrobial susceptibility in the strains. Genes characteristic of Avian Pathogenic E. coli (APEC) were reported among the strains, with the hlyF, iss and ompT genes being the most prevalent. The isolates showed high resistance (˃50%) to tetracycline, gentamicin, cefotaxime, nitrofurantoin, trimethoprim-sulfamethoxazole and ampicillin. Multidrug resistance was reported in a great number of strains (>70%). The results showed the presence of APEC cells with virulence genes and antimicrobial resistance after 15 days of the windrowing process in poultry houses, it means this process should be improved to eliminate these cells.(AU)

A indústria avícola brasileira gera grandes quantidades de resíduos orgânicos, como a cama de frango, utilizada frequentemente na agricultura. Entre as bactérias presentes neste fertilizante orgânico estão os membros da família Enterobacteriaceae, entre eles a Escherichia coli. O objetivo deste estudo foi analisar o perfil de fatores de virulência e resistência antimicrobiana de isolados de E. coli provenientes do fertilizante orgânico aviário. Um total de 47 cepas de E. coli foram testadas por meio da reação em cadeia da polimerase para detectar genes de virulência (hlyF, iss, ompT, iutA e iroN). Quatorze antimicrobianos foram utilizados para testar a susceptibilidade antimicrobiana nos isolados. Genes característicos de E. coli Patogênica Aviária (APEC) foram encontrados entre os isolados, sendo os genes hlyF, iss e ompT os mais prevalentes. Os isolados apresentaram alta resistência (˃50%) à tetraciclina, gentamicina, cefotaxima, nitrofurantoína, trimetoprima-sulfametoxazole e ampicilina. Múltipla resistência a drogas antimicrobianas foi encontrada em grande número de isolados (>70%). Os resultados obtidos mostraram a presença de células APEC portando genes de virulência e resistência a antimicrobianos após 15 dias de processo de empilhamento nas granjas, indicando que o processo necessita de um aperfeiçoamento para eliminar estas células.(AU)

Occurrence of Escherichia coli in captive psittaciformes: antimicrobial susceptibility and virulence genes / Ocorrência de Escherichia coli em psitacídios cativos: suscetibilidade antimicrobiana e genes de virulência

Captive Psittaciformes may harbor Gram-negative bacteria in their digestive tract, mainly due to poor hygienic conditions and confinement. The present study was carried out with the objective of isolating and identifying Escherichia coli in samples collected from Psittaciformes cages in 50 commercial establishments in the metropolitan region of Goiania, with subsequent antimicrobial susceptibility testing and detection of virulence genes. A total of 141 samples of excreta and swab samples from feeders and water bowls were collected, totaling 423 samples. Escherichia coli was isolated from 9.7% (41/423) samples: 12% (17/141) in excreta, 8.5% (12/141) in feed, and 8.5% (12 /141) in waterers. To determine the susceptibility profile of E. coli isolates, resistance to ciprofloxacin 4.9% (2/41), gentamicin 17.0% (7/41), doxycycline 34.1% (14/41), florfenicol 34.1% (14/41), trimethoprim 39.0% (16/41), tetracycline 41.5% (17/41), enrofloxacin 43.9% (18/41), amoxicillin 48.8% (20/41), neomycin 61.0% (25/41), and sulfonamide 90.2% (37/41) was determined. In 20 isolates, resistance was determined at 4 or more antimicrobials, seven of excreta (7/17), five of feed (5/12), and eight of waterers (8/12). One of the isolates from the waterers showed resistance to all antimicrobials. The iss gene was detected in three isolates, the tsh gene in three, the papC gene in two, traT and eae genes were not detected. In this study, it can be concluded that Psittaciformes commercialized as pet are carry E. coli isolates resistant to most commonly used antimicrobials, mainly sulfonamides and neomycin, besides having virulence and serum resistance genes, which highlights the possibility of the to cause disease in humans.

Psittaciformes em cativeiro podem abrigar bactérias Gram-negativas em seu trato digestivo, principalmente devido a condições higiênicas inadequadas e ao confinamento. O presente estudo teve o objetivo de isolar e identificar Escherichia coli em amostras coletadas de gaiolas de Psittaciformes em 50 estabelecimentos comerciais da região metropolitana de Goiânia, com subsequentes testes de susceptibilidade antimicrobiana e detecção de genes de virulência. Foram coletadas 141 amostras de excrementos e suabes de alimentadores e bebedouros, totalizando 423 amostras. Escherichia coli foi isolada em 9,7% (41/423) amostras: 12% (17/141) em excrementos, 8,5% (12/141) em ração e 8,5% (12/141) em bebedouros. Os isolados de E. coli mostraram resistência à ciprofloxacina 4,9% (2/41), gentamicina 17,0% (7/41), doxiciclina 34,1% (14/41), florfenicol 34,1% (14/41), trimetoprim 39,0% (16/41), tetraciclina 41,5% (17/41), enrofloxacina 43,9% (18/41), amoxicilina 48,8% (20/41), neomicina 61,0% (25/41) e sulfonamida 90,2% (37 / 41) foi determinado. Multirresistência (resistência a quatro ou mais antimicrobianos) foi encontrada em 20 amostras, sete de excrementos (7/17), cinco de ração (5/12) e oito de bebedouros (8/12). Um dos isolados dos bebedouros apresentou resistência a todos os antimicrobianos. O gene iss foi detectado em três isolados, o gene tsh em três, o gene papC em dois, os genes traT e eae não foram detectados. Neste estudo, pode-se concluir que os Psittaciformes comercializados como animais de estimação são portadores de isolados de E. coli resistentes aos antimicrobianos mais utilizados, principalmente sulfonamidas e neomicina, além de possuir genes de virulência e resistência sérica, destacando a possibilidade de causar doenças em humanos.

Occurrence of Escherichia coli in captive psittaciformes: antimicrobial susceptibility and virulence genes / Ocorrência de Escherichia coli em psitacídios cativos: suscetibilidade antimicrobiana e genes de virulência

Captive Psittaciformes may harbor Gram-negative bacteria in their digestive tract, mainly due to poor hygienic conditions and confinement. The present study was carried out with the objective of isolating and identifying Escherichia coli in samples collected from Psittaciformes cages in 50 commercial establishments in the metropolitan region of Goiania, with subsequent antimicrobial susceptibility testing and detection of virulence genes. A total of 141 samples of excreta and swab samples from feeders and water bowls were collected, totaling 423 samples. Escherichia coli was isolated from 9.7% (41/423) samples: 12% (17/141) in excreta, 8.5% (12/141) in feed, and 8.5% (12 /141) in waterers. To determine the susceptibility profile of E. coli isolates, resistance to ciprofloxacin 4.9% (2/41), gentamicin 17.0% (7/41), doxycycline 34.1% (14/41), florfenicol 34.1% (14/41), trimethoprim 39.0% (16/41), tetracycline 41.5% (17/41), enrofloxacin 43.9% (18/41), amoxicillin 48.8% (20/41), neomycin 61.0% (25/41), and sulfonamide 90.2% (37/41) was determined. In 20 isolates, resistance was determined at 4 or more antimicrobials, seven of excreta (7/17), five of feed (5/12), and eight of waterers (8/12). One of the isolates from the waterers showed resistance to all antimicrobials. The iss gene was detected in three isolates, the tsh gene in three, the papC gene in two, traT and eae genes were not detected. In this study, it can be concluded that Psittaciformes commercialized as pet are carry E. coli isolates resistant to most commonly used antimicrobials, mainly sulfonamides and neomycin, besides having virulence and serum resistance genes, which highlights the possibility of the to cause disease in humans.(AU)

Psittaciformes em cativeiro podem abrigar bactérias Gram-negativas em seu trato digestivo, principalmente devido a condições higiênicas inadequadas e ao confinamento. O presente estudo teve o objetivo de isolar e identificar Escherichia coli em amostras coletadas de gaiolas de Psittaciformes em 50 estabelecimentos comerciais da região metropolitana de Goiânia, com subsequentes testes de susceptibilidade antimicrobiana e detecção de genes de virulência. Foram coletadas 141 amostras de excrementos e suabes de alimentadores e bebedouros, totalizando 423 amostras. Escherichia coli foi isolada em 9,7% (41/423) amostras: 12% (17/141) em excrementos, 8,5% (12/141) em ração e 8,5% (12/141) em bebedouros. Os isolados de E. coli mostraram resistência à ciprofloxacina 4,9% (2/41), gentamicina 17,0% (7/41), doxiciclina 34,1% (14/41), florfenicol 34,1% (14/41), trimetoprim 39,0% (16/41), tetraciclina 41,5% (17/41), enrofloxacina 43,9% (18/41), amoxicilina 48,8% (20/41), neomicina 61,0% (25/41) e sulfonamida 90,2% (37 / 41) foi determinado. Multirresistência (resistência a quatro ou mais antimicrobianos) foi encontrada em 20 amostras, sete de excrementos (7/17), cinco de ração (5/12) e oito de bebedouros (8/12). Um dos isolados dos bebedouros apresentou resistência a todos os antimicrobianos. O gene iss foi detectado em três isolados, o gene tsh em três, o gene papC em dois, os genes traT e eae não foram detectados. Neste estudo, pode-se concluir que os Psittaciformes comercializados como animais de estimação são portadores de isolados de E. coli resistentes aos antimicrobianos mais utilizados, principalmente sulfonamidas e neomicina, além de possuir genes de virulência e resistência sérica, destacando a possibilidade de causar doenças em humanos.(AU)

Extended-Spectrum Beta-Lactamase Producing Strains of Escherichia Coli Isolated from Avian Cellulitis Lesions

Avian cellulitis causes significant losses to the poultry industry. Avian-pathogenic Escherichia coli (APEC) is the etiological agent of that disease. This microorganism has zoonotic potential and may act as reservoir of antimicrobial-resistance genes. In this context, the production of extended-spectrum B-lactamase (ESBL) is one of the main antimicrobial resistance mechanisms. The objective of this study was to determine the production of ESBL in an Escherichia coli (E. coli) strain isolated from avian cellulitis lesions. Twenty-two E. Coli isolates were harvested from cellulitis lesions in chicken carcasses in a commercial processing plant. Isolates were then submitted to virulence genotypic profile (iutA, hlyF, iss, ironN, ompT) analysis, antimicrobial susceptibility test, and detection of ESBL production. The results showed that 22.7% of the isolates presented five virulence genes, 9.1% four genes, 36.4% three genes, 13.6% two genes, and 18.2% one gene. The tested isolates showed resistance to ampicillin (90.9%), ceftiofur (54.5%), gentamicin (45.5%), tetracycline (72.1%), sulfamethoxazole/trimethoprim (54.5%), and enrofloxacin (54.5%). Furthermore, 77.3% of the isolates presented multidrug resistance (MDR) profile and 72.7% were positive for ESBL production. This study is the first description of ESBL-producing APEC isolated from avian cellulitis lesions, which suggests the need to establish efficient APEC control measures and programs to prevent flock productivity losses due to colibacillosis and public health risks.(AU)

Extended-Spectrum Beta-Lactamase Producing Strains of Escherichia Coli Isolated from Avian Cellulitis Lesions

Avian cellulitis causes significant losses to the poultry industry. Avian-pathogenic Escherichia coli (APEC) is the etiological agent of that disease. This microorganism has zoonotic potential and may act as reservoir of antimicrobial-resistance genes. In this context, the production of extended-spectrum B-lactamase (ESBL) is one of the main antimicrobial resistance mechanisms. The objective of this study was to determine the production of ESBL in an Escherichia coli (E. coli) strain isolated from avian cellulitis lesions. Twenty-two E. Coli isolates were harvested from cellulitis lesions in chicken carcasses in a commercial processing plant. Isolates were then submitted to virulence genotypic profile (iutA, hlyF, iss, ironN, ompT) analysis, antimicrobial susceptibility test, and detection of ESBL production. The results showed that 22.7% of the isolates presented five virulence genes, 9.1% four genes, 36.4% three genes, 13.6% two genes, and 18.2% one gene. The tested isolates showed resistance to ampicillin (90.9%), ceftiofur (54.5%), gentamicin (45.5%), tetracycline (72.1%), sulfamethoxazole/trimethoprim (54.5%), and enrofloxacin (54.5%). Furthermore, 77.3% of the isolates presented multidrug resistance (MDR) profile and 72.7% were positive for ESBL production. This study is the first description of ESBL-producing APEC isolated from avian cellulitis lesions, which suggests the need to establish efficient APEC control measures and programs to prevent flock productivity losses due to colibacillosis and public health risks.

Detection of Enterobacteriaceae, antimicrobial susceptibility, and virulence genes of Escherichia coli in canaries (Serinus canaria) in northeastern Brazil / Detecção de enterobactérias, sensibilidade antimicrobiana e genes de virulência de Escherichia coli em canários belgas (Serinus canaria) da região Nordeste do Brasil

This study aimed to verify the presence of members from the Enterobacteriaceae family and determine antimicrobial susceptibility profiles of the isolates in canaries bred in northeastern Brazil; in addition, the presence of diarrheagenic Escherichia coli (DEC) and avian pathogenic Escherichia coli (APEC) was also verified in these birds. Samples were collected during an exhibition organized by the Brazilian Ornithological Federation in July 2015 in Fortaleza, Brazil. A total of 88 fecal samples were collected and submitted to pre-enrichment step using buffered peptone water, followed by enrichment with the following broths: brain-heart infusion, Rappaport-Vassiliadis, and Selenite-Cystine. Subsequently, aliquots were streaked on MacConkey, brilliant green and salmonella-shigella agar plates. Colonies were selected according to morphological characteristics and submitted to biochemical identification and antimicrobial susceptibility tests with disk-diffusion technique. E. coli strains were evaluated for the presence of eight DEC genes and five APEC genes through conventional polymerase chain reaction (PCR) screening. The most frequent species observed were Pantoea agglomerans (25%), Serratia liquefaciens (12.5%), and Enterobacter aerogenes (9.1%). A single rough strain of Salmonella enterica subsp. enterica was identified in one sample (1.1%). High resistance rates to amoxicillin (78.7%) and ampicillin (75.4%) were identified. Polymyxin B (9.8%), gentamycin (6.6%), and enrofloxacin (6.6%) were the most efficient antibiotics. The total number of multidrug-resistant strains (isolates resistant to more than three antimicrobial classes) was 23 (37.7%). Four E. coli strains were tested for the virulence genes, and two were positive for APEC virulence genes: one strain was positive for iutA and the other for hlyF. In conclusion, canaries in northeastern Brazil participating in exhibitions may present Salmonella spp., Escherichia coli and other enterobacteria in the intestinal microbiota with antimicrobial resistance. These results indicate that, although the E. coli strains recovered from canaries in this study have some virulence genes, they still do not fulfill all the requirements to be considered APEC.(AU)

O objetivo deste trabalho foi verificar a presença de enterobactérias e determinar o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos dos isolados oriundos de canários belgas criados em cativeiro do Nordeste do Brasil, adicionalmente verificou-se a presença de Escherichia coli diarreiogênicas (DEC) e E. coli patogênica aviária (APEC) nesses animais. A colheita das amostras ocorreu durante uma exposição de canários belgas organizada pela Federação Ornitológica do Brasil (FOB), em julho de 2015, na cidade de Fortaleza, Ceará, Brasil. Um total de 88 amostras de fezes foram coletadas e submetidas a pré-enriquecimento utilizando água peptonada, caldo de enriquecimento Brain Heart Infusion, Rappaport-Vassiliadis e Selenito-Cistina. Fez-se triagem em placas de ágar MacConkey, Verde Brilhante e ágar Salmonella Shigella. As colônias foram selecionadas e submetidas à identificação bioquímica e susceptibilidade antimicrobiana. Estirpes de Escherichia coli foram avaliadas quanto a presença de 8 genes de virulência de DEC e cinco de APEC por reação em cadeia da polimerase convencional (PCR). As enterobactérias encontradas com maior frequência foram Pantoea agglomerans (25%), Serratia liquefaciens (12,5%) e Enterobacter aerogenes (9,1%). Uma única estirpe de Salmonella enterica subsp. enterica (rugosa) esteve presente em um dos isolados (1,1%). Altos percentuais de resistência foram encontrados para dois antibióticos: amoxicilina (78,7%) e ampicilina (75,4%). Polimixina B (9,8%), gentamicina (6,8%) e enrofloxacina (6,5%) foram os antibióticos com melhor eficiência. O total de estirpes multirresistentes (a mais de três classes de antimicrobianos) foi de 23 (37,7%). Das quatro estirpes de E. coli isoladas, duas foram positivas para os genes de APEC, sendo uma estipe para o gene iss e outra para os genes iutA e hlyF. Portanto, canários belgas criados em cativeiro no Brasil que participam de exposições podem apresentar Salmonella spp., Escherichia coli e outras enterobactérias em sua microbiota intestinal com resistência antimicrobiana. Estes resultados indicam que as estirpes de E. coli isoladas de canário belga no presente estudo apresentam alguns, mas não todos, genes de virulência para serem caracterizadas como E. coli patogênica para aves (APEC).(AU)

Detection of Enterobacteriaceae, antimicrobial susceptibility, and virulence genes of Escherichia coli in canaries (Serinus canaria) in northeastern Brazil / Detecção de enterobactérias, sensibilidade antimicrobiana e genes de virulência de Escherichia coli em canários belgas (Serinus canaria) da região Nordeste do Brasil

This study aimed to verify the presence of members from the Enterobacteriaceae family and determine antimicrobial susceptibility profiles of the isolates in canaries bred in northeastern Brazil; in addition, the presence of diarrheagenic Escherichia coli (DEC) and avian pathogenic Escherichia coli (APEC) was also verified in these birds. Samples were collected during an exhibition organized by the Brazilian Ornithological Federation in July 2015 in Fortaleza, Brazil. A total of 88 fecal samples were collected and submitted to pre-enrichment step using buffered peptone water, followed by enrichment with the following broths: brain-heart infusion, Rappaport-Vassiliadis, and Selenite-Cystine. Subsequently, aliquots were streaked on MacConkey, brilliant green and salmonella-shigella agar plates. Colonies were selected according to morphological characteristics and submitted to biochemical identification and antimicrobial susceptibility tests with disk-diffusion technique. E. coli strains were evaluated for the presence of eight DEC genes and five APEC genes through conventional polymerase chain reaction (PCR) screening. The most frequent species observed were Pantoea agglomerans (25%), Serratia liquefaciens (12.5%), and Enterobacter aerogenes (9.1%). A single rough strain of Salmonella enterica subsp. enterica was identified in one sample (1.1%). High resistance rates to amoxicillin (78.7%) and ampicillin (75.4%) were identified. Polymyxin B (9.8%), gentamycin (6.6%), and enrofloxacin (6.6%) were the most efficient antibiotics. The total number of multidrug-resistant strains (isolates resistant to more than three antimicrobial classes) was 23 (37.7%). Four E. coli strains were tested for the virulence genes, and two were positive for APEC virulence genes: one strain was positive for iutA and the other for hlyF...(AU)

O objetivo deste trabalho foi verificar a presença de enterobactérias e determinar o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos dos isolados oriundos de canários belgas criados em cativeiro do Nordeste do Brasil, adicionalmente verificou-se a presença de Escherichia coli diarreiogênicas (DEC) e E. coli patogênica aviária (APEC) nesses animais. A colheita das amostras ocorreu durante uma exposição de canários belgas organizada pela Federação Ornitológica do Brasil (FOB), em julho de 2015, na cidade de Fortaleza, Ceará, Brasil. Um total de 88 amostras de fezes foram coletadas e submetidas a pré-enriquecimento utilizando água peptonada, caldo de enriquecimento Brain Heart Infusion, Rappaport-Vassiliadis e Selenito-Cistina. Fez-se triagem em placas de ágar MacConkey, Verde Brilhante e ágar Salmonella Shigella. As colônias foram selecionadas e submetidas à identificação bioquímica e susceptibilidade antimicrobiana. Estirpes de Escherichia coli foram avaliadas quanto a presença de 8 genes de virulência de DEC e cinco de APEC por reação em cadeia da polimerase convencional (PCR). As enterobactérias encontradas com maior frequência foram Pantoea agglomerans (25%), Serratia liquefaciens (12,5%) e Enterobacter aerogenes (9,1%). Uma única estirpe de Salmonella enterica subsp. enterica (rugosa) esteve presente em um dos isolados (1,1%). Altos percentuais de resistência foram encontrados para dois antibióticos: amoxicilina (78,7%) e ampicilina (75,4%). Polimixina B (9,8%), gentamicina (6,8%) e enrofloxacina (6,5%) foram os antibióticos com melhor eficiência. O total de estirpes multirresistentes (a mais de três classes de antimicrobianos) foi de 23 (37,7%). Das quatro estirpes de E. coli isoladas, duas foram positivas para os genes de APEC, sendo uma estipe para o gene iss e outra para os genes iutA e hlyF...(AU)

Survey on pathogenic Escherichia coli and Salmonella spp. in captive cockatiels (Nymphicus hollandicus)

Abstract We surveyed healthy captive cockatiels (Nymphicus hollandicus) for Escherichia coli and Salmonella spp. Cloacal swabs were collected from 94 cockatiels kept in commercial breeders, private residencies and pet shops in the cities of São Paulo/SP and Niterói/RJ (Brazil). Three strains of E. coli from each individual were tested for the presence of ExPEC-, APEC- and DEC-related genes. We evaluated the blaTEM, blaSHV, blaOXA, blaCMY, blaCTX-M, tetA, tetB, aadA, aphA, strAB, sul1, sul2, sul3, qnrA, qnrD, qnrB, qnrS, oqxAB, aac (6)-Ib-cr, qepA resistance genes and markers for plasmid incompatibility groups. Salmonella spp. was not detected. E. coli was isolated in 10% of the animals (9/94). Four APEC genes (ironN, ompT, iss and hlyF) were detected in two strains (2/277%), and iss (1/274%) in one isolate. The highest resistance rates were observed with amoxicillin (22/2782%), ampicillin (21/2779%), streptomycin (18/2767%), tetracycline (11/2741%). Multiresistance was verified in 59% (16/27) of the isolates. We detected strAB, bla TEM, tetA, tetB, aadA, aphaA, sul1, sul2, sul3 resistance genes and plasmid Inc groups in 20 (74%) of the strains. E. coli isolated from these cockatiels are of epidemiological importance, since these pets could transmit pathogenic and multiresistant microorganisms to humans and other animals.

Colimetric index and virulence genes iss and iutA in Escherichia coli isolates in cellulitis of poultry carcasses under sanitary inspection / Índice colimétrico e genes de virulência iss e iutA em isolados de “Escherichia coli” em celulites de carcaças de frangos sob Inspeção Sanitária

Current study determines the population of total coliforms and Escherichia coli and identifies iss and iutA virulence genes in Escherichia coli strains isolated from cellulitis in poultry carcasses retrieved from a slaughterhouse. One hundred cellulitis lesions were collected between August 2013 and January 2014. The population of total coliforms and Escherichia coli was verified by Petrifilm rapid counting method (AOAC 998.8). Escherichia coli samples were analyzed for iss and iutA genes by Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. Total coliforms were present in 96.0% (96/100) of the analyzed samples, with a population between 3.4 and 9.5 log CFU/g. Escherichia coli was present in 82.0% (82/100) of cellulitis samples and the population ranged between 1.0 and 9.0 log CFU/g. The iss gene was found in 89.0% of isolates and the iutA gene in 97.6%. High populations of total coliforms and Escherichiacoli in cellulitis samples indicate that hygienic-sanitary failures may have occurred in the production of broilers. When high prevalence of virulence genes under analysis, characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) and possible zoonotic character of the pathotype are taken into account, it is important to highlight the need to adopt Good Manufacturing Practices, Standard Procedures of Operational Hygiene and Hazard Analysis and Critical Control Points in poultry slaughterhouses to ensure the safety of the final product.(AU)

Objetivou-se determinar a população de coliformes totais e de Escherichia coli e identificar os genes de virulência iss e iutA nas cepas de Escherichia coli isoladas de celulites em carcaças de frangos em um abatedouro. No periodo de agosto de 2013 a janeiro de 2014 foram coletadas 100 lesões de celulite, sendo verificada a população de coliformes totais e Escherichia coli, pelo método rápido de contagem Petrifilm (AOAC 998.8). As amostras de Escherichia coli foram analisadas para verificar a presença dos genes iss e iutA, utilizando a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Houve a presença de coliformes totais em 96,0 % (96/100) das amostras analisadas, com a população entre 3,4 a 9,5 log UFC/g. Constatou-se também a presença de Escherichia coli em 82,0 % (82/100) das amostras de celulite, com população entre 1,0 e 9,0 log UFC/g. O gene iss foi encontrado em 89,0 % dos isolados e o gene iutA em 97,6 %. As populações elevadas de coliformes totais e de Escherichia coli nas amostras de celulite indicam que falhas higiênico-sanitárias podem ter ocorrido na produção dos frangos de corte. Considerando a prevalência elevada dos genes de virulência pesquisados, característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) e o possível caráter zoonótico deste patotipo, é importante ressaltar a necessidade da adoção das Boas Práticas de Fabricação, Procedimentos Padrão de Higiene Operacional e da Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle nos abatedouros, para garantir a inocuidade do produto final.(AU)

Colimetric index and virulence genes iss and iutA in Escherichia coli isolates in cellulitis of poultry carcasses under sanitary inspection / Índice colimétrico e genes de virulência iss e iutA em isolados de “Escherichia coli” em celulites de carcaças de frangos sob Inspeção Sanitária

Current study determines the population of total coliforms and Escherichia coli and identifies iss and iutA virulence genes in Escherichia coli strains isolated from cellulitis in poultry carcasses retrieved from a slaughterhouse. One hundred cellulitis lesions were collected between August 2013 and January 2014. The population of total coliforms and Escherichia coli was verified by Petrifilm rapid counting method (AOAC 998.8). Escherichia coli samples were analyzed for iss and iutA genes by Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. Total coliforms were present in 96.0% (96/100) of the analyzed samples, with a population between 3.4 and 9.5 log CFU/g. Escherichia coli was present in 82.0% (82/100) of cellulitis samples and the population ranged between 1.0 and 9.0 log CFU/g. The iss gene was found in 89.0% of isolates and the iutA gene in 97.6%. High populations of total coliforms and Escherichiacoli in cellulitis samples indicate that hygienic-sanitary failures may have occurred in the production of broilers. When high prevalence of virulence genes under analysis, characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) and possible zoonotic character of the pathotype are taken into account, it is important to highlight the need to adopt Good Manufacturing Practices, Standard Procedures of Operational Hygiene and Hazard Analysis and Critical Control Points in poultry slaughterhouses to ensure the safety of the final product.

Objetivou-se determinar a população de coliformes totais e de Escherichia coli e identificar os genes de virulência iss e iutA nas cepas de Escherichia coli isoladas de celulites em carcaças de frangos em um abatedouro. No periodo de agosto de 2013 a janeiro de 2014 foram coletadas 100 lesões de celulite, sendo verificada a população de coliformes totais e Escherichia coli, pelo método rápido de contagem Petrifilm (AOAC 998.8). As amostras de Escherichia coli foram analisadas para verificar a presença dos genes iss e iutA, utilizando a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Houve a presença de coliformes totais em 96,0 % (96/100) das amostras analisadas, com a população entre 3,4 a 9,5 log UFC/g. Constatou-se também a presença de Escherichia coli em 82,0 % (82/100) das amostras de celulite, com população entre 1,0 e 9,0 log UFC/g. O gene iss foi encontrado em 89,0 % dos isolados e o gene iutA em 97,6 %. As populações elevadas de coliformes totais e de Escherichia coli nas amostras de celulite indicam que falhas higiênico-sanitárias podem ter ocorrido na produção dos frangos de corte. Considerando a prevalência elevada dos genes de virulência pesquisados, característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) e o possível caráter zoonótico deste patotipo, é importante ressaltar a necessidade da adoção das Boas Práticas de Fabricação, Procedimentos Padrão de Higiene Operacional e da Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle nos abatedouros, para garantir a inocuidade do produto final.

Survey on pathogenic Escherichia coli and Salmonella spp. in captive cockatiels (Nymphicus hollandicus)

We surveyed healthy captive cockatiels (Nymphicus hollandicus) for Escherichia coli and Salmonella spp. Cloacal swabs were collected from 94 cockatiels kept in commercial breeders, private residencies and pet shops in the cities of São Paulo/SP and Niterói/RJ (Brazil). Three strains of E. coli from each individual were tested for the presence of ExPEC-, APEC- and DEC-related genes. We evaluated the blaTEM, blaSHV, blaOXA, blaCMY, blaCTX-M, tetA, tetB, aadA, aphA, strAB, sul1, sul2, sul3, qnrA, qnrD, qnrB, qnrS, oqxAB, aac (6)′-Ib-cr, qepA resistance genes and markers for plasmid incompatibility groups. Salmonella spp. was not detected. E. coli was isolated in 10% of the animals (9/94). Four APEC genes (ironN, ompT, iss and hlyF) were detected in two strains (2/27–7%), and iss (1/27–4%) in one isolate. The highest resistance rates were observed with amoxicillin (22/27–82%), ampicillin (21/27–79%), streptomycin (18/27–67%), tetracycline (11/27–41%). Multiresistance was verified in 59% (16/27) of the isolates. We detected strAB, bla TEM, tetA, tetB, aadA, aphaA, sul1, sul2, sul3 resistance genes and plasmid Inc groups in 20 (74%) of the strains. E. coli isolated from these cockatiels are of epidemiological importance, since these pets could transmit pathogenic and multiresistant microorganisms to humans and other animals.(AU)

Co-relationship between Escherichia coli in broiler cellulitis and liver lesions

Abstract Pathogenic strains of Escherichia coli may invade the subcutaneous tissue of poultry and cause cellulitis, whilst the pathogen may also cause lesions in internal organs such as the liver. Current paper co-relates Escherichia coli and virulence genes characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) in broilers´ cellulitis and liver lesions. One hundred carcasses were retrieved from the production chain in an avian abattoir in the state of Bahia, Brazil, between August 2013 and January 2014, due to detection of cellulitis lesions. Cellulitis and liver samples were retrieved aseptically to quantify E. coli by Petrifilm count fast method (3M Company) (AOAC 998.8). Virulent genes iss and iutA were removed from E. coli isolates by Polymerase Chain Reaction (PCR). Escherichia coli was isolated from 82.0% of broilers removed from the production chain and the bacterium was concomitantly detected in cellulitis and liver lesions in 40.0% of broilers. E. coli counts ranged between 1.00 and 4.73 log CFU/g in liver lesions and between 2.00 and 9.00 log UFC/g in cellulitis lesions. Virulent genes iutA and iss were detected in 97.56% and 89.02% of E. coli isolates, respectively. Genotype analysis demonstrated the concomitant amplification of genes iutA and iss in 60.0% (n=40) of samples of cellulitis and liver lesions in which the simultaneous isolation of E. coli occurred. There was a positive and significant co-relationship (r=0.22; p 0.05) between the variables occurrence of E. coli isolated from liver samples and the occurrence of E. coli isolated from cellulitis lesions. There were also positive and significant co-relationships between populations of E. coli from liver isolates and cellulitis lesions (r=0.46; p 0.05) when E. coli isolated in the liver and in cellulitis lesions was detected. Since results showed a relationship between E. coli in cellulitis and liver lesions and possible systemic infection, the occurrence of cellulitis lesions as a criterion for total discarding of carcass may be suggested.

Resumo Cepas patogênicas de Escherichia coli podem invadir o tecido subcutâneo das aves e provocar celulite aviária e este patógeno pode provocar lesões nos órgãos internos, como o fígado. Desta forma, objetivou-se correlacionar a presença de Escherichia coli e os genes de virulência característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) nas lesões de celulite e nos fígados dos frangos. Entre agosto de 2013 a janeiro de 2014, foram retiradas 100 carcaças da linha de produção por apresentarem lesões de celulite em um matadouro avícola da Bahia (Brasil). Foram coletadas amostras de celulite e fígados de frango assepticamente para quantificação de E. coli pelo método rápido de contagem Petrifilm (3M Company) (AOAC 998.8). Em seguida foi realizada a pesquisa dos genes de virulência iss e iutA nos isolados de E. coli utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Escherichia coli foi isolada em 82,00% das aves retiradas da linha de produção e a bactéria foi detectada concomitantemente nas lesões de celulite e fígado em 40,00% das aves. As contagens de E. coli variaram de 1,00 a 4,73 log UFC/g nos fígados e de 2,00 a 9,00 log UFC/g nas lesões de celulite. Os genes de virulência iutA e iss foram encontrados em 97,56% e 89,02% dos isolados de E. coli, respectivamente. A análise genotípica revelou a amplificação concomitante dos genes iutA e iss em 60,00% (n=40) das amostras de lesões de celulite e fígado nas quais houve o isolamento simultâneo de E. coli. Foi observada correlação positiva e significativa (r=0,22; p 0,05) entre as variáveis ocorrência de E. coli isolada das amostras dos fígados e ocorrência E. coli isolada das lesões de celulite e, nos casos em que foi detectada a ocorrência de E. coli isolada em fígado e lesões de celulite, correlações positivas e significativas também foram evidenciadas entre as populações de E. coli dos isolados dos fígados e das lesões de celulite, (r=0,46; p 0,05). Assim ficou evidenciada a relação entre E. coli presente nas lesões de celulite e no fígado e uma possível infecção sistêmica, desta forma, sugere-se que a presença de lesões de celulite seja utilizada como critério para o descarte total da carcaça.

Susceptibilidade de duas linhagens comerciais de frango de corte no desenvolvimento de dermatite necrótica e possível relação dos genes iss e iutA de Escherichia coli com a reprodução experimental da doença / Susceptibility of two commercial lineages of broilers in the development of necrotic dermatitis and relationship of iss and iutA genes from Escherichia coli with the experimental reproduction of the disease

Celulite aviária é uma enfermidade de grande importância para a avicultura mundial, sendo relacionada principalmente à Escherichia coli (E. coli). Neste estudo foi comparada a susceptibilidade de duas linhagens de aves no desenvolvimento da celulite diante do desafio com diferentes concentrações de E. coli. Além disso, foi avaliada a relação dos genes iss e iutA com a patogenicidade de amostras de E. coli de diferentes origens (fecal/casos clínicos) em pintinhos e com a reprodução experimental da doença em aves de 35 dias de idade. Através da inoculação de frangos de corte (Cobb/Ross) com diferentes níveis de desafio (105 a 108 UFC/mL) de E. coli, não foram observadas diferenças significativas entre as linhagens quanto à sensibilidade à dermatite necrótica para a mesma dosagem (p≤0,05). A detecção dos genes iss e iutA demonstrou que estes estiveram presentes somente nas amostras provenientes de casos clínicos. Da mesma forma, estes isolados foram considerados de alta patogenicidade para pintinhos (>80% letalidade), levando a formação de áreas de lesão mais extensas (≥3cm2) em aves de 35 dias, quando comparado às amostras de origem fecal (p≤0,05). Ainda, as diferenças com relação ao tamanho de lesão foram constatadas também entre os isolados de mesma origem (p≤0,05). Desta forma, a linhagem não pode ser considerada um fator primordial para o desenvolvimento de dermatite necrótica em frangos. Ainda, sugere-se que os genes iss e iutA, quando presentes em conjunto ou isoladamente, poderiam ser considerados marcadores de virulência em cepas de E. coli causadoras de celulite aviária.(AU)

Avian cellulitis is a disease of great importance for the global poultry industry, being mainly related to Escherichia coli. In this study the susceptibility of two lineages of broilers in the development of cellulite was compared to the challenge with different concentrations of E. coli. In addition, it evaluated the relationship of the iss and iutA genes with pathogenicity of E. coli samples from different origins (fecal/clinical cases) in chicks and with the experimental reproduction of disease in 35-day-old broilers. By inoculating broilers (Cobb/Ross) with different levels of challenge (105-108 CFU/mL) of E. coli, no significant differences had been observed between strains for sensitivity to necrotic dermatitis for the same dosage (p≤0.05). Detection of the iss and iutA genes showed that they were only present in samples from clinical cases. Likewise, these strains were considered high pathogenicity for chickens (>80% lethality), leading to the formation of more extensive lesion areas (≥3cm2) at 35 days of birds compared to the samples from fecal origin (p≤0.05). Still, the differences with respect to lesion size were also found among isolates of the same origin (p≤0,05). Thus, the lineage can not be considered a primary factor in the development of necrotic dermatitis in broilers. Furthermore, it is suggested that iss and iutA genes, when present together or separately, could be considered as virulence markers for E. coli strains that cause avian cellulite.(AU)

Susceptibilidade de duas linhagens comerciais de frango de corte no desenvolvimento de dermatite necrótica e possível relação dos genes iss e iutA de Escherichia coli com a reprodução experimental da doença / Susceptibility of two commercial lineages of broilers in the development of necrotic dermatitis and relationship of iss and iutA genes from Escherichia coli with the experimental reproduction of the disease

Celulite aviária é uma enfermidade de grande importância para a avicultura mundial, sendo relacionada principalmente à Escherichia coli (E. coli). Neste estudo foi comparada a susceptibilidade de duas linhagens de aves no desenvolvimento da celulite diante do desafio com diferentes concentrações de E. coli. Além disso, foi avaliada a relação dos genes iss e iutA com a patogenicidade de amostras de E. coli de diferentes origens (fecal/casos clínicos) em pintinhos e com a reprodução experimental da doença em aves de 35 dias de idade. Através da inoculação de frangos de corte (Cobb/Ross) com diferentes níveis de desafio (105 a 108 UFC/mL) de E. coli, não foram observadas diferenças significativas entre as linhagens quanto à sensibilidade à dermatite necrótica para a mesma dosagem (p≤0,05). A detecção dos genes iss e iutA demonstrou que estes estiveram presentes somente nas amostras provenientes de casos clínicos. Da mesma forma, estes isolados foram considerados de alta patogenicidade para pintinhos (>80% letalidade), levando a formação de áreas de lesão mais extensas (≥3cm2) em aves de 35 dias, quando comparado às amostras de origem fecal (p≤0,05). Ainda, as diferenças com relação ao tamanho de lesão foram constatadas também entre os isolados de mesma origem (p≤0,05). Desta forma, a linhagem não pode ser considerada um fator primordial para o desenvolvimento de dermatite necrótica em frangos. Ainda, sugere-se que os genes iss e iutA, quando presentes em conjunto ou isoladamente, poderiam ser considerados marcadores de virulência em cepas de E. coli causadoras de celulite aviária.(AU)

Avian cellulitis is a disease of great importance for the global poultry industry, being mainly related to Escherichia coli. In this study the susceptibility of two lineages of broilers in the development of cellulite was compared to the challenge with different concentrations of E. coli. In addition, it evaluated the relationship of the iss and iutA genes with pathogenicity of E. coli samples from different origins (fecal/clinical cases) in chicks and with the experimental reproduction of disease in 35-day-old broilers. By inoculating broilers (Cobb/Ross) with different levels of challenge (105-108 CFU/mL) of E. coli, no significant differences had been observed between strains for sensitivity to necrotic dermatitis for the same dosage (p≤0.05). Detection of the iss and iutA genes showed that they were only present in samples from clinical cases. Likewise, these strains were considered high pathogenicity for chickens (>80% lethality), leading to the formation of more extensive lesion areas (≥3cm2) at 35 days of birds compared to the samples from fecal origin (p≤0.05). Still, the differences with respect to lesion size were also found among isolates of the same origin (p≤0,05). Thus, the lineage can not be considered a primary factor in the development of necrotic dermatitis in broilers. Furthermore, it is suggested that iss and iutA genes, when present together or separately, could be considered as virulence markers for E. coli strains that cause avian cellulite.(AU)

Phylogenetic characterization of serum plus antibiotic-resistant extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses in Pernambuco / Caracterização filogenética de Escherichia coli extraintestinal soro- e antibiótico-resistentes isoladas do fígado de carcaças de frango em Pernambuco

In this study, avian extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses approved for human consumption in the State of Pernambuco-Brazil were tested for antibiotic plus serum-resistance. Liver samples (n=110) were obtained from one slaughterhouse and 88 bacterial isolates were identified as Escherichia coli. The antibiotic-resistance profiles of antibiotics used in human and/or veterinary practice were accessed by the disk-diffusion method. Phenotypes with high resistance to streptomycin (84.0%), tetracycline (44.7%), amikacin (29.8%), gentamicin (21.3%) and ciprofloxacin (21.3%) were identified. Resistance to antibiotics such as ceftazidime, amoxicillin-clavulanic acid and imipenem was also recorded. Twenty isolates with distinct antibiotic-resistance and susceptibility profiles were selected for serum resistance assays, phylogenetic characterization and detection of the iss gene. We have shown that multidrug resistant isolates were often simultaneously resistant to broiler and human sera. Phylogenetic characterization of serum- plus antibiotic-resistant isolates have shown three belonging to group D, eleven to group B1, one to group B2, and five to group A. We concluded that commensal E. coli strains isolated from the liver of healthy poultry carcasses can harbor and potentially share multidrug- plus virulence genes found in pathogenic pathotypes. This suspicion was not related to specific phylogenetic groups or presence of the iss gene.(AU)

Neste estudo, isolados de Escherichia coli extraintestinal aviária obtidos a partir do fígado de carcaças de aves aprovadas para consumo humano no Estado de Pernambuco-Brasil foram testados para resistência a antibióticos e soro. As amostras de fígado (n = 110) foram obtidas de um abatedouro, sendo 88 isolados bacterianos identificados como Escherichia coli. Os perfis de resistência a antibióticos de uso humano e/ou veterinário foram determinados pelo método de disco-difusão. Foram identificados fenótipos com alta resistência à estreptomicina (84,0%), tetraciclina (44,7%), amicacina (29,8%), gentamicina (21,3%) e ciprofloxacina (21,3%). A resistência a antibióticos utilizados na medicina humana e/ou veterinária, tais como a ceftazidima, amoxicilina-ácido clavulânico, estreptomicina e imipenem também foi registrada. Vinte amostras com perfis distintos de resistência/sensibilidade a antibióticos foram selecionadas para os ensaios de resistência ao soro, caracterização filogenética e detecção do gene iss. Foi demonstrado que isolados resistentes a múltiplas drogas foram também simultaneamente resistentes ao soro de frangos e ao soro humano. A caracterização filogenética desses isolados mostraram três pertencentes ao grupo D, onze ao grupo B1, um ao grupo B2 e cinco ao grupo A. Conclui-se que E. coli comensais isoladas do fígado de carcaças de aves saudáveis podem abrigar e potencialmente compartilhar genes de resistência a drogas e de virulência encontrados em patotipos patogênicos. Essa suspeita não foi relacionada com grupos filogenéticos específicos ou com a presença do gene iss.(AU)

Phylogenetic characterization of serum plus antibiotic-resistant extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses in Pernambuco / Caracterização filogenética de Escherichia coli extraintestinal soro- e antibiótico-resistentes isoladas do fígado de carcaças de frango em Pernambuco

In this study, avian extraintestinal Escherichia coli obtained from the liver of poultry carcasses approved for human consumption in the State of Pernambuco-Brazil were tested for antibiotic plus serum-resistance. Liver samples (n=110) were obtained from one slaughterhouse and 88 bacterial isolates were identified as Escherichia coli. The antibiotic-resistance profiles of antibiotics used in human and/or veterinary practice were accessed by the disk-diffusion method. Phenotypes with high resistance to streptomycin (84.0%), tetracycline (44.7%), amikacin (29.8%), gentamicin (21.3%) and ciprofloxacin (21.3%) were identified. Resistance to antibiotics such as ceftazidime, amoxicillin-clavulanic acid and imipenem was also recorded. Twenty isolates with distinct antibiotic-resistance and susceptibility profiles were selected for serum resistance assays, phylogenetic characterization and detection of the iss gene. We have shown that multidrug resistant isolates were often simultaneously resistant to broiler and human sera. Phylogenetic characterization of serum- plus antibiotic-resistant isolates have shown three belonging to group D, eleven to group B1, one to group B2, and five to group A. We concluded that commensal E. coli strains isolated from the liver of healthy poultry carcasses can harbor and potentially share multidrug- plus virulence genes found in pathogenic pathotypes. This suspicion was not related to specific phylogenetic groups or presence of the iss gene.(AU)

Neste estudo, isolados de Escherichia coli extraintestinal aviária obtidos a partir do fígado de carcaças de aves aprovadas para consumo humano no Estado de Pernambuco-Brasil foram testados para resistência a antibióticos e soro. As amostras de fígado (n = 110) foram obtidas de um abatedouro, sendo 88 isolados bacterianos identificados como Escherichia coli. Os perfis de resistência a antibióticos de uso humano e/ou veterinário foram determinados pelo método de disco-difusão. Foram identificados fenótipos com alta resistência à estreptomicina (84,0%), tetraciclina (44,7%), amicacina (29,8%), gentamicina (21,3%) e ciprofloxacina (21,3%). A resistência a antibióticos utilizados na medicina humana e/ou veterinária, tais como a ceftazidima, amoxicilina-ácido clavulânico, estreptomicina e imipenem também foi registrada. Vinte amostras com perfis distintos de resistência/sensibilidade a antibióticos foram selecionadas para os ensaios de resistência ao soro, caracterização filogenética e detecção do gene iss. Foi demonstrado que isolados resistentes a múltiplas drogas foram também simultaneamente resistentes ao soro de frangos e ao soro humano. A caracterização filogenética desses isolados mostraram três pertencentes ao grupo D, onze ao grupo B1, um ao grupo B2 e cinco ao grupo A. Conclui-se que E. coli comensais isoladas do fígado de carcaças de aves saudáveis podem abrigar e potencialmente compartilhar genes de resistência a drogas e de virulência encontrados em patotipos patogênicos. Essa suspeita não foi relacionada com grupos filogenéticos específicos ou com a presença do gene iss.(AU)