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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-220412

Resumo

Embora Escherichia coli faça parte da microbiota comensal do trato intestinal humano e animal, alguns patotipos denominados genericamente como E. coli diarreiogênicas (DEC) podem causar infecções intestinais. Animais de produção, principalmente os bovinos, são considerados reservatórios naturais de DEC e a principal fonte de contaminação de alimentos. Nos abatedouros, DEC pode ser transferida para carcaças durante o abate e, subsequentemente, para o produto final durante o processamento. Assim, esses produtos podem atuar como potenciais veículos de transmissão de DEC para humanos. Este estudo teve como objetivo avaliar a presença de E. coli patogênica em bovinos provenientes de dois sistemas de criação (extensivo e intensivo) e em abatedouros frigoríficos de bovinos, bem como identificar E. coli produtora de toxina de Shiga (STEC) e demais patotipos (E. coli enteroinvasiva, EIEC, E. coli enteropatogênica, EPEC, E. coli enterotoxigênica, ETEC e E. coli enteroagregativa, EAEC). Amostras de bovinos (cem animais de cada sistema de criação) foram obtidas em diferentes etapas do abate: amostras de carcaças, coletadas após sangria (n = 200), após evisceração (n = 200) e após lavagem final (n = 200), e amostras de fezes (n = 200), coletadas imediatamente antes da etapa de oclusão do reto. Ainda, foram obtidas amostras de água industrial (n = 10) e água residual proveniente da lavagem final das carcaças (n = 10), e amostras de cortes cárneos (n = 90). Todas amostras foram submetidas ao isolamento de E. coli com base na metodologia ISO 13136 e através de isolamento em ágar MacConkey. Isolados identificados como DEC (n = 270) foram submetidos à caracterização de acordo com determinantes genéticos de virulência e à determinação do grupo filogenético. Das 910 amostras coletadas, 94 (10,3%) foram positivas para algum tipo de DEC, das quais 82 foram amostras de fezes dos animais abatidos e doze de carcaças, especialmente após a sangria. Amostras de cortes cárneos e de água não apresentaram DEC. Dessas 94 amostras positivas, 81 amostras foram positivas para STEC, oito amostras foram positivas para EIEC e cinco amostras positivas para EPEC. A partir das frequências de DEC nos bovinos amostrados, animais criados em sistema extensivo apresentaram maior frequência de STEC (n = 48, 48,0%) quando comparados a animais criados em sistema intensivo (n = 23, 23,0%) (p < 0,05). Com relação aos demais patotipos isolados, EPEC e EIEC, não foram observadas diferenças significativas entre os sistemas de produção em relação as frequências de bovinos positivos (p > 0,05). Entre os isolados obtidos, o patotipo mais isolado foi STEC (n = 251, 93,0%), seguido de EPEC (n = 11, 4,0%) e EIEC (n = 08, 3,0%); nenhum isolado de DEC foi caracterizado como EAEC ou ETEC. De acordo com a caracterização dos isolados de STEC, três (1,2%) carreavam o gene stx1, 148 (59,0%) carreavam o gene stx2 e 85 (33,9%) carreavam ambos stx1 e stx2; 22 (8,8%) isolados apresentaram o gene eae. Todas as EPEC isoladas foram classificadas como EPEC atípicas. O grupo filogenético mais frequente foi o filogrupo B1, seguido pelo filogrupo E. Este estudo fornece evidências adicionais de que os bovinos são fontes potenciais de DEC. A detecção de E. coli patogênica em fezes e carcaças de bovinos associado a não detecção em amostras de cortes finais sugere que procedimentos adequados durante o abate e processamento da carne podem desempenhar um papel importante no seu controle. Os bovinos de ambos os sistemas de produção apresentaram DEC, no entanto, foi possível verificar uma influência do sistema extensivo no isolamento de STEC. Os isolados obtidos nesta pesquisa, sobretudo STEC, apresentaram importantes fatores de virulência, destacando o alto potencial de patogenicidade dessas cepas e reforçando a importância do controle e monitoramento de DEC, no campo e em abatedouro de bovinos, visando minimizar a contaminação de produtos finais. Mais estudos são necessários para determinar os fatores que influenciam a prevalência de STEC em bovinos, os quais auxiliarão no desenvolvimento de estratégias em toda a cadeia para controlar o risco de exposição da carne a cepas relevantes que podem ocasionar quadros clínicos graves em humanos.

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Although Escherichia coli can be an innocuous resident of the human and animal intestinal tract, there are some strains generically named as diarrheagenic E. coli (DEC) able to cause significant diarrheal. Animal production, mainly cattle, is considered natural reservoirs of DEC and it can play an important role in food contamination. Once in the processing facilities, DEC can be spread to carcasses during the slaughtering procedures and, subsequently, it can contaminate the end products. Then, these products will act potentially as transmission vehicles for these pathogens to humans. This study aimed to evaluate the presence of DEC in two cattle breeding systems (extensive and intensive) and in slaughterhouses, and to identify Shiga toxin-producing E. coli (STEC) and other pathotypes (enteroinvasive E. coli, EIEC, enteropathogenic E. coli, EPEC, enterotoxigenic E. coli, ETEC and enteroaggregative E. coli, EAEC). Bovine samples (one hundred animals from each breeding system) were obtained at different stages of slaughter: carcass samples, collected after bleeding (n = 200), after evisceration (n = 200) and after final washing (n = 200), and fecal samples (n = 200), collected immediately before the rectum occlusion. Industrial water samples (n = 10) and residual water from the carcass final washing (n = 10), and samples of meat cuts (n = 90) were also collected. All samples were submitted to E. coli isolation based on the ISO 13136 methodology and through isolation on MacConkey agar. Isolates identified as DEC (n = 270) were submitted to characterization according to genetic determinants of virulence and to the determination of the phylogenetic group. From 910 samples analyzed, 94 (10.3%) were positive for some pathotype of DEC, which 82 of the samples were feces of slaughtered animal and 12 were carcass, especially after bleeding stage. No meat cuts and water samples were positive for DEC pathotypes. Of these 94 positive samples, 81 samples were STEC positive, eight samples were EIEC positive, and five samples were EPEC positive. Analyzing the DEC frequencies in bovines, animals raised in extensive system had a higher frequency of STEC (n = 48, 48.0%) compared to animals reared in an intensive system (n = 23, 23.0%) (p < 0.05). Regarding other pathotypes isolated, EPEC and EIEC, no significant differences were observed between the production systems and the frequencies of positive bovines (p > 0.05). Among the isolates obtained, STEC was the main pathotype isolated (n = 251, 93.0%), followed by EPEC (n = 11, 4.0%) and EIEC (n = 08, 3.0%); no DEC isolates were characterized as EAEC or ETEC. According to the DEC characterization, three (1.2%) isolates presented the stx1 gene, 148 (59.0%) presented the stx2 gene and 85 (33.9%) presented both stx1 and stx2; 22 (8.8%) presented the eae gene. All EPEC isolated were classified as atypical EPEC. The mainly phylogenetic group detected was filogroup B1, followed by filogroup E. This study provides further evidence that cattle are potential sources of DEC. Although pathogenic E. coli was detected in bovine feces and carcasses, it was not detected in final cut samples, suggesting that adequate procedures during slaughter and meat processing play an important role in its control. Both production systems presented cattle carrying DEC, however, it was possible to verify an influence of the extensive system in the isolation of STEC. The isolates obtained, especially STEC, presented important virulence factors, highlighting the pathogenicity of these strains and reinforcing the DEC control and monitoring importance, on farms and in bovine slaughterhouses, in order to minimize the contamination of final products. Further studies need to be done to determine the factors that can contribute with the prevalence of STEC in cattle to assist in the development of strategies throughout the production chain in order to control the risk of meat exposure to relevant strains that can cause severe clinical conditions in humans.

Biblioteca responsável: BR68.1