Therapeutic efficacy of florfenicol against Streptococcus agalactiae infection in nile tilápia (Oreochromis nicoticus)

RESUMO

Streptococcus agalactiae (SA) é um dos mais importantes patógenos que afetam a tilapicultura mundial. A antibioticoterapia oral é a principal medida terapêutica aplicada em casos de surtos da doença. Diversos antimicrobianos têm sido empregados para o tratamento da estreptococose, sendo o florfenicol (FLO) uma das drogas mais utilizadas. No Brasil existem relatos de falhas terapêuticas e recidivas dos casos de estreptococose em lotes tratados com FLO na dose padrão de 10 mg/Kg de peso vivo. Apesar de licenciado em diferentes países, não existem estudos sobre a eficiência terapêutica e dose ideal do FLO para o tratamento de infecções por SA em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus L). O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência terapêutica e dose ideal de FLO para o tratamento da infecção por SA em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). A amostra de S. agalactiae SA 95-10 previamente isolada de tilápia doente no Brasil foi utilizada no presente estudo. A concentração inibitória mínima (CIM) do FLO para a amostra SA 95-10 foi determinada de acordo com manual VET04-A2 do CLSI. Para avaliação da eficiência terapêutica, juvenis de tilápia foram infectados experimentalmente com a SA 95-10 e medicados por via oral com FLO nas doses de 10, 20, 40 e 60mg/Kg por 10 dias consecutivos e observados por um período de 20 dias pós-tratamento. A CIM do FLO para SA 95-10 foi de 1g/mL. As doses de 20 e 40mg/Kg foram eficientes nos controle das mortalidades durante o período de tratamento, porém, mortalidades de 90% e 60% foram observadas no período de acompanhamento pós-tratamento. Após o fim do período experimental 44,4% dos peixes continuavam portadores da bactéria. A SA 95-10 foi submetida a teste de avaliação in vitro do fenômeno persistência induzida pelo FLO, sendo exposta a 100 vezes a concentração do CIM para FLO. Essa se manteve viva e viável após 12 horas de exposição ao FLO, com uma redução na concentração de 108 para 106 UFC/mL. Para avaliar a capacidade de transmissão da bactéria de animais portadores para saudáveis, foi realizado um ensaio de coabitação. Dois grupos de peixes foram desafiados com a SA 95-10, medicados com FLO nas doses de 20 e 40 mg/Kg de PV por 10 dias consecutivos e posteriormente transferidos para aquários contendo animais saudáveis. Mortalidades de 40 e 50% foram observadas nos animais saudáveis coabitados, denotando a manutenção da capacidade de transmissão e virulência da bactéria nos portadores induzidos pela terapia. O FLO é ineficaz no controle da infecção por S. agalactiae em tilápia do Nilo. Esse diminui a mortalidade durante o tratamento, porém, mortalidades elevadas e quadros de portador ocorrem imediatamente após o fim do tratamento. Esse é o primeiro relato do fenômeno de persistência induzida por antibióticos em S. agalactiae patogênico para peixes. Futuros estudos devem ser realizados para determinar os mecanismos fisiológicos e moleculares que possibilitam a bactéria resistir ao antibiótico

ABSTRACT

Streptococcus agalactiae is one of the most important pathogens affecting farm-raised tilapia worldwide. The oral therapy with antibiotics is the main therapeutic measure applied in outbreaks. Several antimicrobial agents have been used for the treatment of streptococcosis, being the florfenicol one of the most widely used drug. In Brazil, reports of treatment failures and recurrent mortality in herds treated with FLO have been done with the recommended dose of 10 mg/Kg of LW. Despite to being licensed in different countries, there arent studies about the therapeutic efficacy and optimal dosage of FLO for the treatment of SA infections in Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.). The aim of this work was to evaluate the therapeutic efficiency and optimal dose of FLO for the treatment of SA infection in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). The S. agalactiae strain SA 95-10, previously isolated from diseased tilapia in Brazil was used in this study. The minimum inhibitory concentration (MIC) of FLO for the SA 95-10 was determined according to VET04-A2 guidelines of CLSI. For the evaluation of therapeutic efficiency, Nile tilapia juveniles were experimentally infected with SA 95-10 and orally medicated with FLO in doses of 10, 20, 40 and 60mg/Kg of LW for 10 consecutive days and observed for a period of 20 days post-treatment. The MIC of FLO for SA 95-10 was 1 g/mL. The doses of 20 and 40mg/Kg were effective in the control of mortalities during the treatment period, however, mortality rates of 90% and 60% were observed at the observation period. After the end of experimental period 44.4% of the fish were shown to be carriers of bacteria. SA 95-10 was submitted to an, in vitro evaluation of persistence behavior induced by FLO, being exposed to 100 times the MIC value for FLO. The strain remained alive and viable after 12 hours of exposition, decreasing the bacterial counting from 108 CFU/mL to 106 CFU/mL. To evaluate the transmission of bacterium from carriers to healthy animals, a cohabitation assay was performed. Two groups of fish were challenged with the SA 95-10, medicated with FLO at 20 and 40 mg/Kg of LW for 10 consecutive days, and subsequently transferred to aquaria containing healthy animals. Mortalities of 40 to 50% and were observed in cohabitated animals. This might indicate that the ability of transmission and virulence is kept in FLO induced persistent S. agalactiae cells in carrier fish. The FLO was shown unable to control SA infection in Nile tilapia. It controls the disease during the treatment, however, mortalities are immediately verified when the administration ends. This is the first report of the persistence phenomenon induced by antibiotics in fish pathogenic S. agalactiae. Future studies should be carried out to determine the physiological and molecular mechanisms that allow the bacterium to resist to FLO