Detection of the mcr-1 gene in Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains isolated from broilers

ABSTRACT: Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains are among the major pathotypes found in poultry and their products, which are capable of causing human enteric infections. Colistin has been claimed the drug of choice against diseases caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria (MDRGN) in humans. The mcr-1 gene was the first plasmidial gene that has been described to be responsible for colistin resistance and has also been detected in birds and poultry products. Our study aimed to detect the mcr-1 gene in enteropathogenic strains of E. coli in order to evaluate the resistance to colistin in broilers. The material was obtained from 240 cloacal samples and 60 broiler carcasses. The strains were isolated by the conventional bacteriological method and by the virulence genes, which characterize the enteropathogenic strains and resistance, and the samples were detected by polymerase chain reaction (PCR). Of the 213 isolated strains of E. coli, 57 (26.76%) were characterized as atypical EPEC and 35 (16.43%) as STEC. The mcr-1 gene was found in 3.5% (2/57) of the EPEC strains and 5.7% (2/35) of the STEC strains. In this study, it was possible to confirm that the mcr-1 resistance gene is already circulating in the broiler flocks studied and may be associated with the pathogenic strains.

RESUMO: Escherichia coli Enteropatogênica (EPEC) e Shigatoxigênica (STEC) estão entres os principais patotipos encontrados em aves e produtos avícolas que são capazes de causar doença entérica no homem. A colistina tem sido preconizada como droga de escolha para o tratamento de doenças causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes em humanos. O gene mcr-1 foi o primeiro gene plasmidial a ser descrito como responsável pela resistência a colistina e tem sido descrito em aves e produtos avícolas. Este estudo tem como objetivo a detecção do gene mcr-1 em estirpes de E. coli enteropatogênicas a fim de avaliar a resistência a colistina em frangos de corte. O material foi obtido a partir de 240 amostras cloacais e 60 carcaças de frango de corte. As estirpes foram isoladas pelo método bacteriológico convencional e os genes de virulência, que caracterizam as estirpes enteropatogênicas, e resistência foram detectados pela reação em cadeia pela polimerase (PCR). Das 213 estirpes de E. coli isoladas, 57 (26,76%) foram caracterizadas como EPEC atípica e 35 (16,43%) como STEC. O gene mcr-1 foi encontrado em 3,5% (2/57) das estirpes EPEC e 5,7% (2/35) das estirpes STEC. Neste estudo foi possível confirmar que o gene de resistência mcr-1 já está em circulação nos lotes de frango de corte estudados e pode estar associado às estirpes patogênicas.

mcr-1-carrying Enterobacteriaceae isolated from companion animals in Brazil / Enterobacteriaceae portadora de mcr-1 em isolados clínicos de animais de companhia: primeiro relato no Brasil

Plasmid-mediated polymyxin resistance was first described in 2015, in China, in Escherichia coli carrying the mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) gene. Since then, it has become a major public health challenge worldwide, representing a major threat to human and animal health. In addition, there are still few reports on the prevalence of mcr-1 in Enterobacteriaceae isolated from humans, animals and food. Therefore, the purpose of the study was to investigate the occurrence of the mcr-1 gene in bacterial isolates with phenotypic resistance to polymyxin B obtained from clinical specimens of companion animals. Phenotypic resistance to polymyxin B were determined by broth microdilution and the susceptibility profile to other antimicrobials (amikacin, amoxicillin/clavulanate, ampicillin, ampicillin/sulbactam, aztreonam, cefazolin, cefepime, cefotaxime, cefoxitin, ceftazidime, ceftriaxone, chloramphenicol, ciprofloxacin, doxycycline, ertapenem, gentamicin, imipenem, marbofloxacin, meropenem, phosphomycin, piperacillin/tazobactam, tetracycline, ticarcillin/clavulanate, tobramycin and trimethoprim/sulfamethoxazole) by disc-diffusion agar method. The extraction of bacterial DNA was performed via heat shock followed by spectrophotometric evaluation. To verify the presence of mcr-1, the Polymerase Chain Reaction was employed using specific primers, followed by agarose gel electrophoresis. The positive isolates had the corresponding amplicons sequenced. In this study, there were identified the first isolates of Escherichia coli, Klebsiella spp. and Enterobacter spp. carrying the mcr-1 gene derived from specimens of companion animals in Brazil. Our results suggest the dissemination of resistance to polymyxins in the community and the environment, highlighting the need for surveillance and optimized treatment guidelines.(AU)

A resistência à polimixina mediada por plasmídeo teve sua primeira descrição em 2015, na China, em Escherichia coli portadora do gene mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) e a partir de então tornou-se um grande desafio para a saúde pública em todo o mundo, constituindo uma grande ameaça à saúde humana e animal. Além disso, ainda existem poucos relatos sobre a prevalência de mcr-1 em Enterobacteriaceae isoladas de humanos, animais e alimentos. Sendo assim, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência do gene mcr-1 em isolados bacterianos com resistência fenotípica à polimixina B, oriundos de materiais clínicos de animais de companhia. A resistência fenotípica à polimixina B foi determinada por microdiluição em caldo e o perfil de sensibilidade aos demais antimicrobianos (amicacina, amoxicilina/clavulanato, ampicilina, ampicilina/sulbactam, aztreonam, cefazolina, cefepime, cefotaxima, cefoxitina, ceftazidima, ceftriaxona, cloranfenicol, ciprofloxacina, doxiciclina, ertapenem, gentamicina, imipinem, marbofloxacino, meropenem, fosfomicina, piperacilina/tazobactam, tetraciclina, ticarcilina/clavulanato, tobramicina sulfametoxazol/trimetoprim) foram determinados pelo método disco difusão. A extração do DNA bacteriano foi realizada via choque térmico, seguido de avaliação espectrofotométrica. Para a verificação da presença do mcr-1 foi utilizada a Reação em Cadeia da Polimerase com emprego de iniciadores específicos, seguida de eletroforese em gel de agarose. Os isolados positivos tiveram os correspondentes amplicons sequenciados. Nesse estudo foram identificados os primeiros isolados de Escherichia coli, Klebsiella spp. e Enterobacter spp. portadores do gene mcr-1 derivados de espécimes de animais de companhia no Brasil. Este estudo sugere a disseminação da resistência às polimixinas na comunidade e no meio ambiente, destacando a necessidade de vigilância e diretrizes otimizadas de tratamento.(AU)

mcr-1-carrying Enterobacteriaceae isolated from companion animals in Brazil / Enterobacteriaceae portadora de mcr-1 em isolados clínicos de animais de companhia: primeiro relato no Brasil

Plasmid-mediated polymyxin resistance was first described in 2015, in China, in Escherichia coli carrying the mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) gene. Since then, it has become a major public health challenge worldwide, representing a major threat to human and animal health. In addition, there are still few reports on the prevalence of mcr-1 in Enterobacteriaceae isolated from humans, animals and food. Therefore, the purpose of the study was to investigate the occurrence of the mcr-1 gene in bacterial isolates with phenotypic resistance to polymyxin B obtained from clinical specimens of companion animals. Phenotypic resistance to polymyxin B were determined by broth microdilution and the susceptibility profile to other antimicrobials (amikacin, amoxicillin/clavulanate, ampicillin, ampicillin/sulbactam, aztreonam, cefazolin, cefepime, cefotaxime, cefoxitin, ceftazidime, ceftriaxone, chloramphenicol, ciprofloxacin, doxycycline, ertapenem, gentamicin, imipenem, marbofloxacin, meropenem, phosphomycin, piperacillin/tazobactam, tetracycline, ticarcillin/clavulanate, tobramycin and trimethoprim/sulfamethoxazole) by disc-diffusion agar method. The extraction of bacterial DNA was performed via heat shock followed by spectrophotometric evaluation. To verify the presence of mcr-1, the Polymerase Chain Reaction was employed using specific primers, followed by agarose gel electrophoresis. The positive isolates had the corresponding amplicons sequenced. In this study, there were identified the first isolates of Escherichia coli, Klebsiella spp. and Enterobacter spp. carrying the mcr-1 gene derived from specimens of companion animals in Brazil. Our results suggest the dissemination of resistance to polymyxins in the community and the environment, highlighting the need for surveillance and optimized treatment guidelines.(AU)

A resistência à polimixina mediada por plasmídeo teve sua primeira descrição em 2015, na China, em Escherichia coli portadora do gene mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) e a partir de então tornou-se um grande desafio para a saúde pública em todo o mundo, constituindo uma grande ameaça à saúde humana e animal. Além disso, ainda existem poucos relatos sobre a prevalência de mcr-1 em Enterobacteriaceae isoladas de humanos, animais e alimentos. Sendo assim, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência do gene mcr-1 em isolados bacterianos com resistência fenotípica à polimixina B, oriundos de materiais clínicos de animais de companhia. A resistência fenotípica à polimixina B foi determinada por microdiluição em caldo e o perfil de sensibilidade aos demais antimicrobianos (amicacina, amoxicilina/clavulanato, ampicilina, ampicilina/sulbactam, aztreonam, cefazolina, cefepime, cefotaxima, cefoxitina, ceftazidima, ceftriaxona, cloranfenicol, ciprofloxacina, doxiciclina, ertapenem, gentamicina, imipinem, marbofloxacino, meropenem, fosfomicina, piperacilina/tazobactam, tetraciclina, ticarcilina/clavulanato, tobramicina sulfametoxazol/trimetoprim) foram determinados pelo método disco difusão. A extração do DNA bacteriano foi realizada via choque térmico, seguido de avaliação espectrofotométrica. Para a verificação da presença do mcr-1 foi utilizada a Reação em Cadeia da Polimerase com emprego de iniciadores específicos, seguida de eletroforese em gel de agarose. Os isolados positivos tiveram os correspondentes amplicons sequenciados. Nesse estudo foram identificados os primeiros isolados de Escherichia coli, Klebsiella spp. e Enterobacter spp. portadores do gene mcr-1 derivados de espécimes de animais de companhia no Brasil. Este estudo sugere a disseminação da resistência às polimixinas na comunidade e no meio ambiente, destacando a necessidade de vigilância e diretrizes otimizadas de tratamento.(AU)

Detection of the mcr-1 gene in Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains isolated from broilers / Detecção do gene mcr-1 em estirpes de Escherichia coli Enteropatogênicas (EPEC) e Shigatoxigênicas (STEC) isoladas de frangos de corte

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains are among the major pathotypes found in poultry and their products, which are capable of causing human enteric infections. Colistin has been claimed the drug of choice against diseases caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria (MDRGN) in humans. The mcr-1 gene was the first plasmidial gene that has been described to be responsible for colistin resistance and has also been detected in birds and poultry products. Our study aimed to detect the mcr-1 gene in enteropathogenic strains of E. coli in order to evaluate the resistance to colistin in broilers. The material was obtained from 240 cloacal samples and 60 broiler carcasses. The strains were isolated by the conventional bacteriological method and by the virulence genes, which characterize the enteropathogenic strains and resistance, and the samples were detected by polymerase chain reaction (PCR). Of the 213 isolated strains of E. coli, 57 (26.76%) were characterized as atypical EPEC and 35 (16.43%) as STEC. The mcr-1 gene was found in 3.5% (2/57) of the EPEC strains and 5.7% (2/35) of the STEC strains. In this study, it was possible to confirm that the mcr-1 resistance gene is already circulating in the broiler flocks studied and may be associated with the pathogenic strains.(AU)

Escherichia coli Enteropatogênica (EPEC) e Shigatoxigênica (STEC) estão entres os principais patotipos encontrados em aves e produtos avícolas que são capazes de causar doença entérica no homem. A colistina tem sido preconizada como droga de escolha para o tratamento de doenças causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes em humanos. O gene mcr-1 foi o primeiro gene plasmidial a ser descrito como responsável pela resistência a colistina e tem sido descrito em aves e produtos avícolas. Este estudo tem como objetivo a detecção do gene mcr-1 em estirpes de E. coli enteropatogênicas a fim de avaliar a resistência a colistina em frangos de corte. O material foi obtido a partir de 240 amostras cloacais e 60 carcaças de frango de corte. As estirpes foram isoladas pelo método bacteriológico convencional e os genes de virulência, que caracterizam as estirpes enteropatogênicas, e resistência foram detectados pela reação em cadeia pela polimerase (PCR). Das 213 estirpes de E. coli isoladas, 57 (26,76%) foram caracterizadas como EPEC atípica e 35 (16,43%) como STEC. O gene mcr-1 foi encontrado em 3,5% (2/57) das estirpes EPEC e 5,7% (2/35) das estirpes STEC. Neste estudo foi possível confirmar que o gene de resistência mcr-1 já está em circulação nos lotes de frango de corte estudados e pode estar associado às estirpes patogênicas.(AU)

Detection of the mcr-1 gene in Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains isolated from broilers / Detecção do gene mcr-1 em estirpes de Escherichia coli Enteropatogênicas (EPEC) e Shigatoxigênicas (STEC) isoladas de frangos de corte

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic E. coli (STEC) strains are among the major pathotypes found in poultry and their products, which are capable of causing human enteric infections. Colistin has been claimed the drug of choice against diseases caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria (MDRGN) in humans. The mcr-1 gene was the first plasmidial gene that has been described to be responsible for colistin resistance and has also been detected in birds and poultry products. Our study aimed to detect the mcr-1 gene in enteropathogenic strains of E. coli in order to evaluate the resistance to colistin in broilers. The material was obtained from 240 cloacal samples and 60 broiler carcasses. The strains were isolated by the conventional bacteriological method and by the virulence genes, which characterize the enteropathogenic strains and resistance, and the samples were detected by polymerase chain reaction (PCR). Of the 213 isolated strains of E. coli, 57 (26.76%) were characterized as atypical EPEC and 35 (16.43%) as STEC. The mcr-1 gene was found in 3.5% (2/57) of the EPEC strains and 5.7% (2/35) of the STEC strains. In this study, it was possible to confirm that the mcr-1 resistance gene is already circulating in the broiler flocks studied and may be associated with the pathogenic strains.(AU)

Escherichia coli Enteropatogênica (EPEC) e Shigatoxigênica (STEC) estão entres os principais patotipos encontrados em aves e produtos avícolas que são capazes de causar doença entérica no homem. A colistina tem sido preconizada como droga de escolha para o tratamento de doenças causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes em humanos. O gene mcr-1 foi o primeiro gene plasmidial a ser descrito como responsável pela resistência a colistina e tem sido descrito em aves e produtos avícolas. Este estudo tem como objetivo a detecção do gene mcr-1 em estirpes de E. coli enteropatogênicas a fim de avaliar a resistência a colistina em frangos de corte. O material foi obtido a partir de 240 amostras cloacais e 60 carcaças de frango de corte. As estirpes foram isoladas pelo método bacteriológico convencional e os genes de virulência, que caracterizam as estirpes enteropatogênicas, e resistência foram detectados pela reação em cadeia pela polimerase (PCR). Das 213 estirpes de E. coli isoladas, 57 (26,76%) foram caracterizadas como EPEC atípica e 35 (16,43%) como STEC. O gene mcr-1 foi encontrado em 3,5% (2/57) das estirpes EPEC e 5,7% (2/35) das estirpes STEC. Neste estudo foi possível confirmar que o gene de resistência mcr-1 já está em circulação nos lotes de frango de corte estudados e pode estar associado às estirpes patogênicas.(AU)

Enumeration, antimicrobial resistance and typing of Salmonella enterica: profile of strains carried in the intestinal contents of pigs at slaughter in Southern Brazil

Background: Despite a strong association between Salmonella isolation and slaughter hygiene, as measured by the Enterobacteriaceae levels on pre-chill carcass surfaces, a high variation in this association was observed between sampling dayswithin the same slaughterhouse. It was hypothesised that in a scenario of high exposure on the farm, batches with a highprevalence of carrier pigs shedding a high number of Salmonella may enhance the risk of contamination on some slaughterdays. Thus, the aim of this study was to assess the profile of Salmonella carried in the intestinal contents of slaughter pigs.Materials, Methods & Results: Ten pig batches slaughtered in a slaughterhouse were investigated for the presence ofSalmonella. From each pig, the following samples were taken: i. blood collected at bleeding; ii. sponges rubbed on thecarcass surface after bleeding and before chilling; iii. fragment of the ileocecal region of the intestine. Serum sampleswere subjected to a ELISA-Typhimurium test. Sponges were investigated for the presence of Salmonella and total aerobicmesophilic (TAM) and Enterobacteriaceae (EC) bacterial counts. Salmonella was enumerated in the intestinal contents.Selected Salmonella strains were subjected to an antimicrobial resistance disk diffusion test, macro-restriction with Xba-I(PFGE) and whole genome sequencing (WGS). From the 50 sampled pigs, 96% were positive in the ELISA-Typhimuriumtest and 64% were Salmonella-positive in the intestinal contents. The amount of Salmonella in the intestinal content sampleswas highly variable, and the mean log of fitted distributions of Salmonella in the batch ranged from -2.97 to 2.25 cfu.g-1.The slaughter process achieved a logarithmic reduction, ranging from 0.64 to 2.35 log cfu.cm-2 for TAM and from 0.55 to2.57 log cfu.cm-2 for EC. Salmonella was isolated from 16% of the carcasses after bleeding; this frequency decreased to8% at the pre-chill...

Enumeration, antimicrobial resistance and typing of Salmonella enterica: profile of strains carried in the intestinal contents of pigs at slaughter in Southern Brazil

Background: Despite a strong association between Salmonella isolation and slaughter hygiene, as measured by the Enterobacteriaceae levels on pre-chill carcass surfaces, a high variation in this association was observed between sampling dayswithin the same slaughterhouse. It was hypothesised that in a scenario of high exposure on the farm, batches with a highprevalence of carrier pigs shedding a high number of Salmonella may enhance the risk of contamination on some slaughterdays. Thus, the aim of this study was to assess the profile of Salmonella carried in the intestinal contents of slaughter pigs.Materials, Methods & Results: Ten pig batches slaughtered in a slaughterhouse were investigated for the presence ofSalmonella. From each pig, the following samples were taken: i. blood collected at bleeding; ii. sponges rubbed on thecarcass surface after bleeding and before chilling; iii. fragment of the ileocecal region of the intestine. Serum sampleswere subjected to a ELISA-Typhimurium test. Sponges were investigated for the presence of Salmonella and total aerobicmesophilic (TAM) and Enterobacteriaceae (EC) bacterial counts. Salmonella was enumerated in the intestinal contents.Selected Salmonella strains were subjected to an antimicrobial resistance disk diffusion test, macro-restriction with Xba-I(PFGE) and whole genome sequencing (WGS). From the 50 sampled pigs, 96% were positive in the ELISA-Typhimuriumtest and 64% were Salmonella-positive in the intestinal contents. The amount of Salmonella in the intestinal content sampleswas highly variable, and the mean log of fitted distributions of Salmonella in the batch ranged from -2.97 to 2.25 cfu.g-1.The slaughter process achieved a logarithmic reduction, ranging from 0.64 to 2.35 log cfu.cm-2 for TAM and from 0.55 to2.57 log cfu.cm-2 for EC. Salmonella was isolated from 16% of the carcasses after bleeding; this frequency decreased to8% at the pre-chill...(AU)

Identificação e caracterização de genes de resistências a antimicrobianos no microbioma de aves marinhas da costa brasileira

A resistência a antimicrobianos é quintessencial em Saúde Única. Resistência microbiana resulta da plasticidade das bactérias e interações entre microorganismos, hospedeiros e ambiente, influenciada pela pressão antropogênica. O consequente remodelamento dos microbiomas existentes, associado à sua capacidade de disseminação, conferem aos genes de resistências a antimicrobianos (GRAs) o papel de poluentes ambientais que, assim como bactérias resistentes a antimicrobianos (BRA), são indicadores ambientais de antropização. Aves marinhas são excelentes sentinelas da saúde do ecossistema marinho. Neste estudo foram utilizadas técnicas genotípicas (ex.: PCR a tempo real [rtPCR] gelificado e sequenciamento completo [WGS]) e fenotípicas (cultura bacteriana e antibiograma) para avaliar a presença e diversidade dos GRAs e BRA de prioridade em saúde pública (Escherichia coli produtora de beta-lactamase de espectro estendido [ESBL-EC] e AmpC [AmpC-EC]) no microbioma de aves marinhas de vida livre de ambientes costeiros e insulares pristinos do BrasilGRAs mediados por plasmídeos foram detectados e quantificados por rtPCR em enemas de (1) 25 aves marinhas (gaivotão [Larus dominicanus, n = 14] e pinguim-de-Magalhães [Spheniscus magellanicus, n = 11]) à admissão a centro de reabilitação no sul do Brasil, e (2) 308 indivíduos: 104 do Arquipélago de Fernando de Noronha (FNA), Pernambuco (atobá-mascarado [Sula dactylatra, n = 48], atobá-marrom [Sula leucogaster, n = 31] e fragata-comum [Fregata magnificens, n = 25]), e 204 do Atol das Rocas (ROA), Rio Grande do Norte (atobá-mascarado [n = 33], atobá-marrom [n = 33], fragata-comum [n = 35], atobá-de-pé-vermelho [Sula sula, n = 33], trinta-réis-das-rocas [Onychoprion fuscatus, n = 36], e viuvinha-marrom [Anous stolidus, n = 34]) para comparação entre um ambiente intensamente antropizado (FNA) versus um bioma pristino (ROA), no nordeste brasileiro. Ademais, foram utilizadas técnicas fenotípicas e de WGS pra pesquisar ESBL-/AmpC-EC (i) nos mesmos 204 indivíduos de ROA, e (2) em 20 fragatas-comuns de um local inabitado (Arquipélago de Alcatrazes) inserido na antropizada costa sudeste brasileira. Nossos objetivos foram utilizar aves marinhas como bioindicadores de antropização para acessar a ocorrência e disseminação de GRAs e ESBL-/AmpC-EC na costa brasileira, sua epidemiologia e persistência frente à Saúde Única. Nossos resultados mostraram ampla ocorrência e diversidade nos diferentes cenários, especialmente no antropizado (FNA), que apresentou resusltados consistentes com pressão antropogência: maior significância estatística na prevalência de GRAs conferindo resistencia a sulfonamidas e quinolonas em comparação a ROA, e maior prevalência de sulII. Acreditamos que essa seja a primeira detecção de mecA em aves marinhas nas Américas, e a primeira de mcr-1 em aves marinhas de vida livre no Brasil e migratórias não-sinantrópicas no mundo. Quanto a biomas insulares, esse é o primeiro relato: (1) do clone pandêmico e de importância em saúde pública ST131 carreando blaCTX-M-8, e (2) de ST648 carreando blaCTX-M-2 e blaCMY-2, ST117 carreando blaSHV-12 e do novo ST11350 (complexo clonal ST349) carreando blaCTX-M-55. Mostramos aqui o papel-chave das características biológicas e ecológicas espécie-específicas (ex.: migração, forrageamento) e a relevância da antropização no estudo de resistências a antimicrobianos. Finalmente, enfatizamos o papel das aves marinhas como sentinelas de antropização e seu envolvimento na cadeia de resistências antimicrobianas em Saúde Única.

Antimicrobial resistance is a quintessential One Health issue. Microbial resistance results from bacteria genetic plasticity and interactions among microbials, hosts and the environment, enhanced by anthropogenic pressure. The consequent remodeling of the existing microbiomes, associated with their dissemination capacity, confer antimicrobial resistance genes (ARGs) the role of environmental pollutants and, alongside antimicrobial resistant bacteria (ARB), indicators of environmental anthropization. Seabirds are excellent sentinels of the marine ecosystem health. We used genotypic (i.e., gelled real-time PCR [rtPCR] and whole genome sequencing [WGS]) and phenotypic techniques (bacterial culture and antimicrobial sensitivity tests) to evaluate the presence and diversity of ARGs and ARB of critical priority (extended-spectrum beta-lactamase [ESBL]-producing Escherichia coli [ESBL-EC] and AmpC-producing E.coli [AmpC-EC]) in the microbiome of wild seabirds inhabiting coastal and insular environments in Brazil. Gelled rtPCR reactions detected and quantified selected plasmid-mediated ARGs in enemas of (1) 25 seabirds (kelp gull [Larus dominicanus, n = 14] and Magellanic penguin [Spheniscus magellanicus, n = 11]) upon admission to a rehabilitation center in southern Brazil, and (2) 308 individuals: 104 from the Fernando de Noronha Archipelago (FNA), Pernambuco (masked boobies [Sula dactylatra, n = 48], brown boobies [Sula leucogaster, n = 31] and magnificent frigatebirds [Fregata magnificens, n = 25]), and 204 from Rocas Atoll (ROA), Rio Grande do Norte (masked boobies [n = 33], brown boobies [n = 33], magnificent frigatebirds [n = 35], red-footed boobies [Sula sula, n = 33], sooty terns [Onychoprion fuscatus, n = 36], and brown noddies [Anous stolidus, n = 34]) to compare the highly anthropized (FNA) versus the pristine biome (ROA), northeastern Brazil. Additionally, we used phenotypic techniques and WGS to survey ESBL-/AmpC-EC in cloacal swabs of (1) the same 204 ROA individuals, and (2) 20 magnificent frigatebirds from an uninhabited site (Alcatrazes Archipelago, São Paulo) Brazil), inserted in the anthropized southeastern Brazilian coast. Our goals were to use seabirds as environmental bioindicators of anthropization to assess the occurrence and dissemination of ARGs and ESBL-/AmpC-EC in the Brazilian coast, and their epidemiology and persistence through a One Health approach. Our findings showed their wide occurrence and diversity throughout the evaluated scenarios, especially in the anthropized (FNA), which presented results consistent with anthropogenic pressure: statistically significant higher prevalence of sulfonamide- and quinolone-encoding ARGs in comparison with ROA, and higher sulII gene prevalence. To our knowledge, this is the first detection of mecA in seabirds in the Americas, and of mcr-1 gene in wild free-ranging seabirds in Brazil and in free-ranging migratory non-synanthropic seabirds worldwide. Regarding insular biomes, this is the first detection of (1) the pandemic and public health relevant ST131-O25b harboring blaCTX-M-8 (3 isolates) in the southern hemisphere, and (2) ST117 harboring blaSHV-12, and of a novel ST11350 (ST349 clonal complex) harboring blaCTX-M-55 worldwide. We showed the key role of species-specific biological and ecological characteristics (e.g., migration, foraging strategies) and the relevance of anthropization in the study of antimicrobial resistance. Finally, we highlight the role of seabirds as anthropization sentinels and their involvement in the One Health chain of antimicrobial resistance.

Resistência a colistina: papel do suíno como reservatório de genes mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 e mcr-5 em sistemas de produção intensiva no Brasil

A distribuição global de genes de resistência à colistina mediada por plasmídeos, como mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 e mcr-5 representa uma preocupação para a saúde pública, uma vez que a colistina é utilizada como a última linha de defesa para o tratamento de infecções causadas por bactérias Gram-negativas multirresistentes em infecções hospitalares em humanos. Décadas de uso de antimicrobianos na suinocultura intensiva, seja como facilitadores de crescimento, na forma metafilática ou terapêutica, contribuíram com a seleção de estirpes bacterianas resistentes, e o isolamento de enterobactérias resistentes a colistina se tornou muito frequente nesta espécie animal. Considerando a importância da disseminação dos genes de resistência plasmidiais, o presente estudo tem por objetivos avaliar a frequência de animais carreando estirpes de enterobactérias resistentes a colistina e a disseminação dos genes de resistência mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 e mcr-5 em 25 sistemas de produção de suínos localizados em diferentes estados do Brasil. Amostras de fezes de suínos foram semeadas em meio seletivo para enterobactérias contendo colistina e as colônias isoladas foram identificadas por espectrometria de massa MALDI-TOF. As estirpes de Escherichia coli identificadas foram submetidas à pesquisa dos genes mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 e mcr-5 pela reação em cadeia pela polimerase. A identificação e descrição dos genes relacionados a resistência a colistina em animais de produção no Brasil é de grande importância para conscientização dos produtores e responsáveis cadeia de produção sobre a necessidade de redução no uso deste ativo e para embasar medidas de controle por parte dos órgãos oficiais.

Global distribution of plasmid-mediated colistin resistance genes such as mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 is a public health concern since colistin is used as the last line of defense for the treatment of infections caused by multidrug-resistant gram-negative bacteria. Decades of antimicrobial usage in swine production used as growth facilitators, prophylactically, metaphylactically or therapeutically contributed to the progressive increase in bacterial resistance, and colistin resistance bacteria are becoming increasingly common. Considering the importance of the dissemination of these genes for public health, the present study aims to evaluate the frequency of animals carrying colistin resistant strains and the dissemination of mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 resistance genes in 25 pig production systems located in the different production areas of Brazil. Feces samples were collected from individual pigs and after streaking the isolated colonies were identified by MALDI-TOF mass spectrometry. The Escherichia coli strains were subjected to mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 genes screening by polymerase chain reaction and posteriorly characterization of resistance profile to other antimicrobials. The identification and description of mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 genes in plasmids in Brazil is of great importance in order to evaluate the degree of dissemination of these genes and thus to implement measures to avoid the propagation of this mechanism of resistance.

Caracterização do perfil de resistência de Escherichia coli isoladas de pombos de vida livre (Columba livia) do sul do Brasil

A emergência da disseminação da resistência bacteriana a antimicrobianos é um dos problemas mais relevantes de saúde pública. Este tema faz parte do contexto One Health, visto que está relacionado à saúde humana, animal e do meio ambiente. Logo, abordagens multidisciplinares podem ser adotadas para a vigilância de microrganismos resistentes com o objetivo de colaborar com o desenvolvimento de estratégias de prevenção e controle eficazes. Neste contexto, estudos sobre o papel de animais de vida livre, como os pombos (Columba livia), na disseminação de bactérias resistentes podem contribuir para esta temática. Esses animais coabitam com humanos, principalmente em ambientes urbanos, e por consequência, podem representar um problema para a saúde pública. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo caracterizar o perfil de resistência a antimicrobianos de isolados de E. coli de cloaca de pombos de vida livre do sul do Brasil. Noventa e dois animais, de quatro cidades da Região Sul do Brasil, foram avaliados: São Leopoldo (n = 32), Taquara (n = 21) e Gravataí (n = 9), no Rio Grande do Sul; e Criciúma (n = 30) em Santa Catarina. Foram obtidos 92 isolados, um representante de cada animal, os quais foram classificados como pertencentes aos filogrupos B1 (34,8%; 32/92), B2 (32,6%; 30/92), A (16,3%; 15/92) e D (16,3%; 15/92). Além disso, 14,1% dos isolados tiveram o gene de virulência eae detectado. Todos os isolados foram resistentes a pelo menos um dos antimicrobianos testados e 63,04% (58/92) apresentaram perfil de multirresistência. A classe que apresentou maior número de isolados resistentes foi a dos aminoglicosídeos (93,5%; 86/92). Houve relação significativa entre multirresistência e o local de captura dos animais, a estação de coleta e a presença do gene eae. Os genes blaKPC, blaOXA, e blaGES não foram detectados entre os isolados. Já o gene blaVIM foi encontrado em um isolado, caracterizado como patotipo STEC; enquanto o gene mcr-1 foi detectado em dois isolados, um de São Leopoldo, do patotipo EHEC e outro de Criciúma, do patotipo EPEC. Desse modo, o presente estudo revela que pombos de vida livre do Sul do Brasil carreiam E. coli patogênicas resistentes a antimicrobianos e mostra uma influência ambiental neste desfecho. Portanto, os dados reforçam a importância da vigilância contínua desses microrganismos em pombos, que podem representar um potencial risco à saúde pública.

The emergence of the spread of bacterial resistance to antimicrobials is one of the most relevant public health problems. This theme is part of the One Health context, since it is related to human, animal and environmental health. Therefore, multidisciplinary approaches can be adopted for the surveillance of resistant microorganisms in order to collaborate with the development of effective prevention and control strategies. In this context, studies on the role of free-living animals, such as pigeons (Columba livia), in the spread of resistant bacteria may contribute to this theme. These animals cohabit with humans, especially in urban environments, and as a consequence, can pose a problem for public health. In this sense, this study aimed to characterize the antimicrobial resistance profile of E. coli isolates from free-living pigeons in southern Brazil. Ninety-two animals, from four cities in the Southern Region of Brazil, were evaluated: São Leopoldo (n = 32), Taquara (n = 21) and Gravataí (n = 9), in Rio Grande do Sul; and Criciúma (n = 30) in Santa Catarina. A total of 92 isolates were obtained, one representative of each animal, which were classified as belonging to phylogroups B1 (34.8%; 32/92), B2 (32.6%; 30/92), A (16.3 %; 15/92) and D (16.3%; 15/92). In addition, 14.1% of the isolates had the eae virulence gene detected. All isolates were resistant to at least one of the tested antimicrobials and 63.04% (58/92) showed a multidrug resistance profile. The class with the highest number of resistant isolates was that of aminoglycosides (93.5%; 86/92). There was a significant relationship between multidrug resistance and the place of capture of the animals, the collection season and the presence of eae gene. The blaKPC, blaOXA, and blaGES genes were not detected among the isolates. The blaVIM gene was found in one isolate, characterized as STEC pathotype; while the mcr-1 gene was found in two isolates, one from São Leopoldo, of EHEC pathotype, and the other from Criciúma, of EPEC pathotype. Thus, the present study reveals that free-living pigeons in southern Brazil carry pathogenic antimicrobial-resistant E. coli and show an environmental influence on this outcome. Therefore, the data reinforces the importance of continuous surveillance of these microorganisms in pigeons, which can represent a potential risk to public health.

DETECÇÃO DO GENE mcr-1 DE RESISTÊNCIA A COLISTINA EM CEPAS DE Escherichia coli ENTEROPATOGÊNICAS (EPEC) E SHIGATOXIGÊNICAS (STEC) ISOLADAS DE FRANGO DE CORTE

Escherichia coli Enteropatogênica (EPEC) e Shigatoxigênica (STEC) estão entres os principais patotipos de E. coli diarreiogênicas encontrados em aves e produtos avícolas que são capazes de causar doença entérica no homem. A Colistina tem sido preconizada como droga de escolha para o tratamento de doenças causadas por bactérias Gram negativas multirresistentes em humanos. O gene mcr-1 foi o primeiro gene plasmidial a ser descrito como responsável pela resistência a Colistina e tem sido descrito em aves e produtos avícolas. Este estudo tem como objetivo a detecção do gene mcr-1 em cepas de E. coli diarreiogênicas a fim de avaliar a resistência a Colistina em frangos de corte. O material foi obtido a partir de 240 amostras de fezes coletadas com auxilio de suabes e 60 carcaças de frango. As cepas foram isoladas pelo método bacteriológico convencional e os genes de virulência, que caracterizam as cepas diarreiogênicas EPEC (eae e bfp) e STEC (stx1 e stx2), foram detectados pela PCR. Foi realizado o teste de disco difusão para avaliação fenotípica de resistência à Colistina nas cepas isoladas, assim como a detecção do gene mcr-1pela PCR. Das 213 cepas de E.coli isoladas, 57 (26,76%) foram caracterizadas como EPEC atípica e 35 (16, 43%) como STEC. Foram resistentes à Colistina pelo teste de disco difusão 52,94% (9/17) das cepas EPEC e 47,06% (8/17) das cepas STEC. O gene mcr-1 foi encontrado em 22,22% (2/9) das cepas EPEC e 25% (2/8) das cepas STEC. Neste estudo foi possível confirmar que o gene de resistência já está em circulação nos lotes estudados e pode estar associado às cepas patogênicas.

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shigatoxigenic (STEC) are among the major pathotypes found in poultry and their products which are capable to cause enteric human infections. Colistin has been claimed the drug of choice against diseases caused by Gram-negative multidrug-resistant bacterias in humans. The mcr-1 gene was the first plasmidial gene that have been described to be responsible for Colistin resistance and has been described in birds and poultry products. The aim of this study was to detect the mcr-1 gene in diarrheagenic strains of E. coli in order to evaluate the resistance to Colistin in broilers. The material was obtained from 240 feces samples collected with the aid of swabs and 60 broilers carcases. The strains were isolated by the conventional bacteriological method and the virulence genes, which characterize the enteropathogenic strains, were detected by PCR. The disc-diffusion test was performed to evaluate Colistin resistance in the isolated strains, as well as the detection of the mcr-1 gene by PCR. Of the 213 strains of E.coli isolated, 57 (26,76%) were characterized as atypical EPEC and 35 (16,43%) as STEC. Were resistant to Colistin by the diffusion disc test 52.94% (9/17) of EPEC strains and 47.06% (8/17) of STEC strains. The mcr-1 gene was found in 22.22% (2/9) of the EPEC strains and 25% (2/8) of the STEC strains. In this study it was possible to confirm that the resistance gene is already in circulation in the flocks studied and may be associated with pathogenic strains.

Determinantes emergentes de resistência antimicrobiana em Escherichia coli de origem clínica, fecal e de carne de aves e suínos

As grandes quantidades de antimicrobianos utilizados na produção de aves e suínos é um problema de saúde pública em todo mundo. O surgimento e disseminação de novos mecanismos de resistência a antibióticos de importância clínica em medicina humana e veterinária é fato que tem apontado a entrada de uma era pós-antibióticos. Considerando a importância da avicultura e suinocultura na economia brasileira e os riscos para saúde humana e dos animais, o objetivo deste estudo foi determinar a ocorrência de genes emergentes de resistência aos antibióticos das classes dos -lactâmicos, quinolonas, fosfomicina e colistina. Foram selecionados 1.152 isolados de Escherichia coli de origem clínica, fecal e de carne de suínos, frangos de corte, poedeiras e perus proveniente dos principais estados produtores e exportadores do Brasil (SP, RS, SC, PR, MG e GO). Através de métodos clássicos de biologia molecular e sequenciamento do genoma completo foi realizada a caracterização genotípica dos isolados, assim como a caracterização dos elementos genéticos móveis que carreavam esses genes. Dentre os isolados de aves (n=773), 103 (13,4%) foram produtores de ESBL: CTX-M-2 (n=61); CTX-M-55 (n=26); CTX-M-8 (n=12); CTX-M-2 + CTX-M-55 (n=3); CTX-M-2+CTX-M-8 (n=1); CTX-M-8+CTX-M-55 (n=1). 44 (5,7%) apresentaram CMY-2, presente em plasmídeos IncI1/ST12 e IncK. Em relação à resistência às quinolonas e colistina mediada por plasmídeos, os genes encontrados foram qnrA1 (1%), qnrB19 (6%) e qnrS1 (0,8%), além de 41 isolados positivos para mcr-1. A ocorrência de genes plasmidiais de resistência à fosfomicina (fosA3) foi de 3,4%, que estiveram relacionados a plasmídeos epidêmicos IncN/F33:A-:B-. Dentre os isolados de E. coli patogênicas (ETEC, STEC), comensais e de carne de suínos (n=378) foi encontrada uma alta prevalência de cepas positivas para mcr-1 (33,8%). Foram encontrados três isolados positivos para mcr-3 dentre os isolados de ETEC e comensais. O gene qnrS1 também teve alta prevalência (24,6%). Nos isolados de aves e suínos, o gene mcr-1 esteve presente em plasmídeos IncX4. Análises da sequência completa de DNA de vários plasmídeos mostrou relação com plasmídeos que circulam em criações animais na Ásia. Este estudo contribui para o estabelecimento de um cenário em relação à resistência antimicrobiana na produção animal no Brasil. Levando em conta que o Brasil está entre os maiores exportadores de carne de aves e suínos do mundo, é urgente a elaboração de estratégias para o controle da disseminação de bactérias resistentes a antibióticos clinicamente importantes.

The large amounts of antimicrobials used in the poultry and swine production is a public health concern worldwide. The emergence and spread of novel resistance mechanisms to important antibiotics in human and veterinary medicine is a fact that has pointed to entry into a "postantibiotic" era. Considering the importance of poultry and pig farming in the Brazilian economy and the risks to human and animal health, the aim of this study was to determine the occurrence of emerging resistance genes to -lactam, quinolones, fosfomycin and colistin antibiotics. A total of 1.152 of clinical, fecal and retail meat isolates of Escherichia coli from from swine, broilers, laying hens and turkeys from the main producing and exporting states of Brazil (SP, RS, SC, PR, MG and GO) were selected. Through classical molecular biology methods and whole genome sequencing, the characterization of the isolates was performed, as well as the characterization of the mobile genetic elements that carried these genes. Among avian isolates (n = 773), 103 (13.4%) were ESBL-producers: CTX-M-2 (n = 61); CTX-M-55 (n = 26); CTXM-8 (n = 12); CTX-M-2 + CTX-M-55 (n = 3); CTX-M-2 + CTX-M-8 (n = 1); CTX-M-8 + CTX-M-55 (n = 1). 44 (5.7%) showed pAmpC CMY-2, present in IncI1/ST12 and IncK plasmids. An isolate belonging to ST117 harboring blaCMY2 and blaCTX-M-2 integrated into the chromosome. Regarding plasmid-mediated resistance to quinolones and colistin, the genes found were qnrA1 (1%), qnrB19 (6%) and qnrS1 (0.8%), in addition to 41 mcr-1 positive isolates. The occurrence of plasmid-mediated fosfomycin resistance (fosA3) was 3.4%, which were related to the IncN/F33: A-: B- epidemic plasmids. A high prevalence of mcr-1 positive strains (33.8%) was found among pathogenic (ETEC, STEC) and commensal porcine E. coli isolates (n = 378). Three mcr-3 positive isolates were found among the ETEC and commensal isolates. The qnrS1 gene also had a high prevalence (24.6%). In avian and porcine isolates, the mcr-1 gene was present in IncX4 plasmids. Analyzes of the complete DNA sequence of various plasmids showed relation to plasmids circulating in animal production in Asia. This study contributes to the determination of a national scenario of antimicrobial resistance in animal production in Brazil. Taking into account that Brazil is among the largest exporters of poultry and pork in the world, it is urgent to devise strategies to control the spread of multidrug resistant bacteria to clinically important antibiotics.

PREVALÊNCIA DE GENES DE RESISTÊNCIA EM ISOLADOS DE E. coli PROVENIENTES DE FRANGOS DE CORTE.

A resistência antimicrobiana é um desafio atual à saúde pública. Agentes antimicrobianos são indispensáveis no controle de infecções bacterianas, não só em seres humanos, mas também em animais e plantas. A pressão seletiva imposta pela utilização sistemática de um antimicrobiano pode selecionar cepas com algum mecanismo de resistência e estas, disseminarem-se pelo ambiente. Muitas teorias e controvérsias existem a respeito da disseminação da resistência entre animais e humanos, além disso, a prevalência de genes que conferem resistência às cefalosporinas de espectro estendido, carbapenêmicos e colistina, em bactérias zoonóticas comensais é pouco conhecida. Este trabalho avaliou a prevalência dos principais genes de resistência de importância clínica (blalMP -type, blaVlM -type, blaNDM- 1, blaKPC -type, blaGES -type, blaOXA-48, blaTEM, blaSHV, blaCTX-M e mcr-1) em isolados de E. coli, originados de aves de produção. Foram coletados swab cloacal de frangos, em um abatedouro frigorífico localizado no Rio Grande do Sul. Foram obtidos 343 isolados de E. coli que cresceram em presença de ceftazidima. Entretanto, 57 isolados foram positivos para os genes que conferem resistência às cefalosporinas: 3 blaSHV, 18 blaCTX-M, 30 blaTEM e 6 para blaCTX-M e blaTEM concomitantemente Destes, 25 isolados foram positivos no teste fenotípico para pesquisa de ESBL. De acordo com o perfil de susceptibilidade aos antibióticos, 56 (98%) isolados foram considerados multirresistentes. Quanto à pesquisa do gene mcr-1, 10 isolados foram positivos (2,9%), sendo todos multirresistentes. Destes, 8 obtiveram valor de ClM para polimixina de 2mg/L, os outros dois isolados obtiveram ClM 0.25mg/L e 1mg/L. A tipagem molecular realizada por PFGE demonstrou que 5 isolados do mesmo lote foram clonalmente relacionados, enquanto outros 5 não tiveram relação clonal. A tipagem molecular realizada in silico a partir do sequenciamento completo do genoma bacteriano de 4 isolados positivos para o gene mcr-1 revelou a presença de 3 STs: ST38, ST58 e ST2491. A ST38 é bastante disseminada e associada com infecções em humanos. Diante da emergência da propagação do gene mcr-1 a partir de bactérias comensais de animais, torna-se crucial a implementação de práticas interdisciplinares no controle do uso de antimicrobianos na medicina veterinária, humana e no ambiente, evitando a disseminação da resistência e o esgotamento das opções terapêuticas. Alternativas ao uso indiscriminado dos antibióticos na produção animal junto a ações que procurem diminuir o potencial reservatório ambiental destes genes, devem ser implementadas.

Antimicrobial resistance is a current public health challenge. Antimicrobial agents are essential in the control of bacterial infections, not only in humans, but also in animals and plants. The pressure selection imposed by the systematic use of an antimicrobial, selects strains that harbor some resistance mechanism. The antibiotic resistance spread among animals and humans is controversial, furthermore, the prevalence of genes related to resistance to extended-spectrum cephalosporins, carbapenems and colistin in zoonotic commensal bacteria is not completely known. This study evaluated the prevalence of important clinical resistance genes (blaIMP -type, blaVIM -type, blaNDM- 1, blaKPC -type, blaGES -type, blaOXA-48, blaTEM, blaSHV, blaCTX-M and mcr-1) in E. coli isolates originated from poultry production. Cloacal swabs were collected from chickens in a slaughterhouse located in Rio Grande do Sul. A total of 343 E. coli isolates were grown in the presence of ceftazidime. Genes encoding resistance to carbapenems, were not detected. However, 57 isolates were positive to cephalosporins resistance genes: 3 blaSHV, 18 blaCTX-M, 30 blaTEM and six isolates were co-producers of blaCTX-M and blaTEM. Phenotypic test for confirmation of ESBL, were positive for 25 isolates. According to the profile of susceptibility to antibiotics, 56 isolates were considered multiresistant (98%). Regarding the mcr-1 gene investigation, 10 isolates were positive, all of them multiresistant. The polymixin MIC of 8 isolates was 2 mg/L, the other two isolates presented MIC = 0.25mg/L and MIC = 1 mg/L. The molecular typing analysis, performed by PFGE, showed that 5 isolates from the same batch were clonally related, while another 5 were not related. Molecular typing performed in silico from complete sequencing of the bacterial genome of 4 mcr-1 positive isolates revealed the presence of 3 sequences type: ST38, ST58 e ST2491. With the present data in our hands and the emergence of mcr-1 gene, detected in commensal bacteria, with animal origins, it is crucial to implement interdisciplinary practices, to control the use of antimicrobials in veterinary medicine, human and the environment, avoiding the spread of resistance and depletion of therapeutic options. The indiscriminate use of antibiotics in animal production should be re-consider, as well as actions aiming to reduce the potential environmental reservoir of resistance genes, in order to prevent global spread.

Molecular mechanism of antimicrobial co-resistance Colistin (mcr-1) and ESBLs genes among Escherichia coli isolates from commercial chickens in Pakistan / Mecanismo molecular de corresistência antimicrobiana de Colistina (mcr-1) e genes ESBLs entre isolados de Escherichia coli em frangos comerciais no Paquistão

Emergence of plasmid mediated colistin and extended spectrum ß-lactamases (ESBL) resistant genes has been impacted the efficacy of colistin and ß-lactams drugs like 3rd, 4th generation cephalosporin. Current study was aimed to investigate antimicrobial resistance genes (ARGs) among Escherichia coli isolates from meat producing commercial broilers in Pakistan. Two hundred (n=200) fecal samples were collected during January-2018 to August-2019. For isolation of E. coli, pink colonies on MacConkey agar were transferred to EMB agar. Metallic sheen color colonies were tested biochemically using API-20E kit. The molecular identification of E. coli (n=153) was targeted by amplification of uid gene through polymerase chain reaction (PCR) and different ARGs i.e. gentamicin, streptomycin, tetracycline, colistin, ß-lactams drugs, quinolone and ampicillin followed by sequence analysis. Genotypically, followed by phenotypically of resistant ARGs of isolated PCR-confirmed E. coli (153) shoed resistant against gentamicin (aac(3)-IV), streptomycin (aadA1), tetracycline (tetA), colistine (mcr-1), ampicillin (bla-TEM) and bla-CTX-M were 86%, 88%, 86%, 88%, 83% & 77% respectively. 33/38 (86%) of the isolate was positive for quinolone resistance. Colistine (mcr-1), ESBLs (bla-TEM) and (bla-CTX-M) resistance genes were 88%, 83% and 77% respectively. About 33 isolated E. coli harbored the both mcr-1 and ESBLs genes. All of E. coli isolates were found sensitive to ceftriaxone (CTX-30) and imipenem (IMP-10). The Isolated E. coli showed single or multi clade decadency. The E. coli and ARGs sequences showed single or multi clade decadency. This is first comprehensive study from Pakistan that described the molecular evidences of ARGs and their co-existence in single isolates originated from commercial poultry. Commercial chicken (Broilers) can act as melting pot of antibiotic resistance genes for human being. It is alarming situation for surveillance of antibiotic resistance program because of more regulated prescription of antimicrobial agents in Pakistan.

O surgimento de colistina mediada por plasmídeo e genes de resistência a ß-lactamases de espectro estendido (ESBL) afetou a eficácia de medicamentos colistina e ß-lactâmicos, como as cefalosporinas de 3ª e 4ª geração. O presente estudo teve como objetivo investigar genes de resistência antimicrobiana (ARGs) entre isolados de Escherichia coli em frangos de corte comerciais no Paquistão. Duzentas (n = 200) amostras fecais foram coletadas durante janeiro de 2018 a agosto de 2019. Para o isolamento de E. coli, colônias rosas em ágar MacConkey foram transferidas para ágar EMB. As colônias de cores de brilho metálico foram testadas bioquimicamente usando o kit API-20E. A identificação molecular de E. coli (n = 153) foi direcionada pela amplificação do gene uid através da reação em cadeia da polimerase (PCR) e diferentes ARGs, ou seja, gentamicina, estreptomicina, tetraciclina, colistina, medicamentos ß-lactâmicos, quinolona e ampicilina, seguido de análise de sequência. Genotipicamente, seguido por fenotipicamente de ARGs resistentes de E. coli isoladas foram confirmadas por PCR (153) como resistente contra gentamicina (aac(3)-IV), estreptomicina (aadA1), tetraciclina (tetA), colistina (mcr-1), ampicilina (bla-TEM) e bla-CTX-M, demonstrando resultados de 86%, 88%, 86%, 88%, 83% e 77%, respectivamente. Cerca de 33/38 (86%) do isolado foi positivo para resistência às quinolonas. Os genes de resistência à colistina (mcr-1), ESBLs (bla-TEM) e (bla-CTX-M) foram 88%, 83% e 77%, respectivamente. Cerca de 33 E. coli isoladas continham os genes mcr-1 e ESBLs. Todos os isolados de E. coli foram considerados sensíveis à ceftriaxona (CTX-30) e imipenem (IMP-10). A E. coli isolada apresentou decadência de um ou vários clados. As sequências de E. coli e ARGs apresentaram decadência de um ou vários clados. Este é o primeiro estudo abrangente do Paquistão que descreveu as evidências moleculares de ARGs e sua coexistência em isolados únicos originados de aves comerciais. Dessa forma, é possível concluir que o Frango comercial (Broilers) pode atuar como caldeirão de genes de resistência a antibióticos para o ser humano. É uma situação alarmante para a vigilância do programa de resistência a antibióticos devido à prescrição mais regulamentada de agentes antimicrobianos no Paquistão.