Zoonotic bacteria research and analysis of antimicrobial resistance levels in parrot isolates from pet shops in the city of Fortaleza, Brazil

ABSTRACT: The Psittaciformes are among the most popular pets due to their intelligence, ability, and ease of maintenance in small environments. However, the absence of adequate environmental stimuli generated by confinement can predispose these animals to characteristic stress conditions, leaving them susceptible to the triggering of various diseases, among which those of bacterial origin stand out. The objective of this study was to carry out a survey of enterobacteria and evaluate the antimicrobial sensitivity profile of bacteria isolated from parrots from a pet shop in the city of Fortaleza, Ceará. Ninety-six samples were collected from four pet shops (which were classified as A, B, C and D), eight samples of local swabs from budgerigar (Melopsittacus undulatus), were collected from each establishment eight from cockatiels (Nymphicus hollandicus) and eight from lovebirds (Agapornis sp.). Isolation of enterobacteria is under the methodology used by Lopes et al. (2015) with modifications. The method used to study bacterial resistance was the Kirby-Bauer method, following the standards stipulated by the Clinical and Laboratory Standards Institute. Sixty-eight enterobacteria strains from ten different species, Proteus mirabilis, Citrobacter diversus, Pantoea agglomerans, Escherichia coli, Providencia stuartii, Hafnia alvei, Proteus vulgaris, Serratia liquefaciens, Enterobacter sakasakii and Citrobacter amalonaticus, were isolated. P. agglomerans was the bacterium with the highest frequency of isolates from pet shop parrots, making up 23.5% of the isolates; the second-most isolated strain was P. mirabilis with 17.7%. In this study, 79% of the isolated strains were resistant to at least one class of antimicrobials tested. Tetracycline proved to be the most resistant antimicrobial (44%), followed by polymyxin B (38%) and nalidixic acid (25%). Among the 68 strains, 19% did not show resistance to any of the classes of antimicrobials tested. The condition of multidrug resistance - resistance to 3 classes of antimicrobials - was observed in 18% of the isolated strains.

RESUMO: Os psittaciformes estão entre os animais de estimação mais populares devido sua inteligência, habilidade, além da facilidade de manutenção da espécie em pequenos ambientes. Contudo, a ausência de estímulos ambientais adequados gerados pelo confinamento, podem predispor esses animais a quadros característicos de estresse, deixando-os susceptíveis ao desencadeamento de várias doenças dentre elas se destacam as de origem bacteriana. O objetivo desse trabalho foi realizar uma pesquisa de enterobactérias e avaliar o perfil de sensibilidade antimicrobiana de bactérias isoladas de psitacídeos de pet shop da cidade de Fortaleza, Ceará. Foram coletadas 96 amostras de quatro pet shops (os quais foram classificados em A, B, C e D), sendo coletados de cada estabelecimento oito amostras de suabes clocais oriundos de periquitos australianos (Melopsittacus undulatus), oito de calopsitas (Nymphicus hollandicus) e oito de agapornis (Agapornis sp.). O isolamento de enterobactérias está de acordo com a metodologia utilizada por Lopes et al. (2015) com modificações. O método utilizado para o estudo de resistência bacteriana foi o de Kirby-Bauer, seguindo os padrões estipulados pela Clinical and Laboratory Standards Institute. Foi isolado um total de 68 cepas de enterobactérias, de dez espécies diferentes, Proteus mirabilis, Citrobacter diversus, Pantoea agglomerans, Escherichia coli, Providencia stuartii, Hafnia alvei, Proteus vulgaris, Serratia liquefaciens, Enterobacter sakasakii e Citrobacter amalonaticus. Pantoea agglomerans foi a bactéria com maior percentagem de frequência dos isolados de psitacídeos de pet shop, perfazendo um total de 23,5% dos isolados, a segunda cepa mais isolada foi Proteus mirabilis com 17,7%. Neste estudo 79% das cepas isoladas foram resistentes a pelo menos uma classe de antimicrobianos testados, tetraciclina demonstrou ser o antimicrobiano com maior resistência (44%), seguido da polimixina B (38%) e do ácido nalidíxico (25%). Dentre as 68 cepas isoladas, 19% não apresentaram resistência a qualquer uma das classes de antimicrobianos testadas. A condição de multirresistência, ou seja, resistência a 3 classes de antimicrobianos foi observado em 18% das cepas isoladas.

Zoonotic bacteria research and analysis of antimicrobial resistance levels in parrot isolates from pet shops in the city of Fortaleza, Brazil / Pesquisa de bactérias zoonóticas e análise dos níveis de resistência antimicrobiana em isolados de psitacídeos de pet shops da cidade de Fortaleza, Brasil

The Psittaciformes are among the most popular pets due to their intelligence, ability, and ease of maintenance in small environments. However, the absence of adequate environmental stimuli generated by confinement can predispose these animals to characteristic stress conditions, leaving them susceptible to the triggering of various diseases, among which those of bacterial origin stand out. The objective of this study was to carry out a survey of enterobacteria and evaluate the antimicrobial sensitivity profile of bacteria isolated from parrots from a pet shop in the city of Fortaleza, Ceará. Ninety-six samples were collected from four pet shops (which were classified as A, B, C and D), eight samples of local swabs from budgerigar (Melopsittacus undulatus), were collected from each establishment eight from cockatiels (Nymphicus hollandicus) and eight from lovebirds (Agapornis sp.). Isolation of enterobacteria is under the methodology used by Lopes et al. (2015) with modifications. The method used to study bacterial resistance was the Kirby-Bauer method, following the standards stipulated by the Clinical and Laboratory Standards Institute. Sixty-eight enterobacteria strains from ten different species, Proteus mirabilis, Citrobacter diversus, Pantoea agglomerans, Escherichia coli, Providencia stuartii, Hafnia alvei, Proteus vulgaris, Serratia liquefaciens, Enterobacter sakasakii and Citrobacter amalonaticus, were isolated. P. agglomerans was the bacterium with the highest frequency of isolates from pet shop parrots, making up 23.5% of the isolates; the second-most isolated strain was P. mirabilis with 17.7%. In this study, 79% of the isolated strains were resistant to at least one class of antimicrobials tested. Tetracycline proved to be the most resistant antimicrobial (44%), followed by polymyxin B (38%) and nalidixic acid (25%). Among the 68 strains, 19% did not show resistance to any of the classes of antimicrobials tested. The condition of multidrug resistance - resistance to ≥3 classes of antimicrobials - was observed in 18% of the isolated strains.(AU)

Os psittaciformes estão entre os animais de estimação mais populares devido sua inteligência, habilidade, além da facilidade de manutenção da espécie em pequenos ambientes. Contudo, a ausência de estímulos ambientais adequados gerados pelo confinamento, podem predispor esses animais a quadros característicos de estresse, deixando-os susceptíveis ao desencadeamento de várias doenças dentre elas se destacam as de origem bacteriana. O objetivo desse trabalho foi realizar uma pesquisa de enterobactérias e avaliar o perfil de sensibilidade antimicrobiana de bactérias isoladas de psitacídeos de pet shop da cidade de Fortaleza, Ceará. Foram coletadas 96 amostras de quatro pet shops (os quais foram classificados em A, B, C e D), sendo coletados de cada estabelecimento oito amostras de suabes clocais oriundos de periquitos australianos (Melopsittacus undulatus), oito de calopsitas (Nymphicus hollandicus) e oito de agapornis (Agapornis sp.). O isolamento de enterobactérias está de acordo com a metodologia utilizada por Lopes et al. (2015) com modificações. O método utilizado para o estudo de resistência bacteriana foi o de Kirby-Bauer, seguindo os padrões estipulados pela Clinical and Laboratory Standards Institute. Foi isolado um total de 68 cepas de enterobactérias, de dez espécies diferentes, Proteus mirabilis, Citrobacter diversus, Pantoea agglomerans, Escherichia coli, Providencia stuartii, Hafnia alvei, Proteus vulgaris, Serratia liquefaciens, Enterobacter sakasakii e Citrobacter amalonaticus. Pantoea agglomerans foi a bactéria com maior percentagem de frequência dos isolados de psitacídeos de pet shop, perfazendo um total de 23,5% dos isolados, a segunda cepa mais isolada foi Proteus mirabilis com 17,7%. Neste estudo 79% das cepas isoladas foram resistentes a pelo menos uma classe de antimicrobianos testados, tetraciclina demonstrou ser o antimicrobiano com maior resistência (44%), seguido da polimixina B (38%) e do ácido nalidíxico (25%). Dentre as 68 cepas isoladas, 19% não apresentaram resistência a qualquer uma das classes de antimicrobianos testadas. A condição de multirresistência, ou seja, resistência a ≥3 classes de antimicrobianos foi observado em 18% das cepas isoladas.(AU)

Antimicrobial susceptibility and diarrheagenic diagnosis of Escherichia coli and Salmonella enterica isolated from feral pigeons (Columba livia) captured in Fortaleza, Brazil / Isolamento, sensibilidade antimicrobiana e diagnóstico de cepas diarreiogênicas de Escherichia coli e Salmonella enterica isoladas de pombos urbanos (Columba livia) capturados em Fortaleza, Brasil

This study aimed to isolate Escherichia coli and Salmonella enterica from captured feral pigeons in Fortaleza, Brazil, and, in addition to evaluate the antimicrobial susceptibility profiles and diagnose diarrheagenic E. coli strains. Pigeons were captured in four public locations in Fortaleza with three techniques. Individual cloacal swab samples were collected and submitted to bacterial isolation, biochemical identification and antimicrobial susceptibility test. Disk diffusion technique was used with twelve antibiotics. E. coli strains were submitted to DNA extraction followed by PCR to diagnose five diarrheagenic pathotypes. A total of 124 birds were captured. One bird was positive for Salmonella enterica (0.81%) and 121 (97.58%) were positive for E. coli. Among these, 110 isolates were submitted to antimicrobial susceptibility test and 28.18% (31/110) presented resistance to at least one antibiotic. Resistance to azithromycin was the most frequent (21.82%), followed by tetracycline (10.91%) and sulfamethoxazole with trimethoprim (8.9%). Multidrug resistance, calculated as a resistance to at least 3 antimicrobial classes, was identified in 3.64% (4/110) of strains. The maximum number of antimicrobial classes to which one strain was resistant was seven. Results demonstrated nine different resistance profiles and the most frequent was tetracycline and sulfamethoxazole with trimethoprim (4 strains), followed by chloramphenicol, azithromycin, tetracycline and sulfamethoxazole with trimethoprim (3 strains). Amoxicillin with clavulanic acid and tobramycin presented lowest levels of antimicrobial resistance, to which none of the tested strains were resistant. A single strain was positive for the eltB gene, which is a diagnostic tool to identify the Enterotoxigenic E. coli (ETEC) pathotype. None of the other investigated genes (stx1, stx2, estA, eaeA, ipaH, aatA and aaiC) were identified. The single isolate of S. enterica was a rough strain of Salmonella enterica subsp. enterica, but serotype identification was not possible. However, this isolate presented resistance to amoxicillin, amoxicillin with clavulanic acid, tetracycline and sulfamethoxazole with trimethoprim. Therefore, captured feral pigeons of Fortaleza presented a low prevalence of S. enterica and diarrheagenic E. coli. Considering the investigated pathogens, our results suggest a good health status and a low public health risk. However, important antimicrobial resistance profiles were identified.(AU)

O objetivo deste estudo foi isolar cepas de Escherichia coli e Salmonella enterica de pombos urbanos capturados em Fortaleza, Brasil, e avaliar os perfis de resistência antimicrobiana dos isolados, bem como diagnosticar patotipos diarreiogênicos de E. coli. Pombos foram capturados em quatro locais públicos de Fortaleza utilizando três técnicas. Amostras individuais de suabes cloacais foram coletadas e submetidas a isolamento bacteriano, seguido de identificação bioquímica e teste de susceptibilidade a antimicrobianos. A técnica de disco difusão foi utilizada para avaliar resistência antimicrobiana a doze antibióticos. Cepas de E. coli foram submetidas à extração de DNA seguido de PCR para o diagnóstico de cinco patotipos diarreiogênicos. Um total de 124 aves foram capturadas, a partir das quais em uma houve isolamento de Salmonella enterica (0,81%) e em 121 (97,58%) houve isolamento de E. coli. Destas, 110 isolados foram submetidos a teste de suscetibilidade a antimicrobianos e 28,18% (31/110) apresentaram resistência a pelo menos um antibiótico. Resistência a azitromicina foi a mais frequente (21,82%), seguida por tetraciclina (10,91%) e sulfametoxazol com trimetoprim (8,9%). Resistência a múltiplas drogas foi identificada em 3,64% (4/110) dos isolados e o número máximo de antibióticos aos quais uma única cepa foi resistente foi sete. Resultados demonstraram nove diferentes perfis de resistência e o mais frequente foi tetraciclina e sulfametoxazol com trimetoprim (4 cepas), seguido por cloranfenicol, azitromicina, tetraciclina e sulfametoxazol com trimetoprim (3 cepas). Amoxicilina com ácido clavulânico e tobramicina foram os antibióticos com menor resistência antimicrobiana, aos quais nenhuma cepa apresentou resistência. Uma única cepa foi positiva para o gene eltB que é usado para diagnóstico do patotipo E. coli enterotoxigênica (ETEC), enquanto que os demais genes investigados (stx1, stx2, estA, eaeA, ipaH, aatA e aaiC) não foram identificados. A única cepa de S. enterica isolada foi identificada como uma cepa rugosa de Salmonella enterica subsp. enterica e, portanto, a identificação do sorotipo não foi possível. Entretanto, este isolado apresentou resistência a amoxicilina, amoxicilina com ácido clavulânico, tetraciclina e sulfametoxazol com trimetoprim. Portanto, pombos urbanos capturados em Fortaleza apresentaram baixa prevalência de cepas de S. enterica e E. coli diarreiogênicas. Considerando os patógenos investigados, os resultados encontrados sugerem um bom status sanitário destas aves e um baixo risco à saúde pública. Entretanto, importantes perfis de resistência antimicrobiana foram identificados.(AU)

Molecular diagnosis of diarrheagenic Escherichia coli isolated from Psittaciformes of illegal wildlife trade / Diagnóstico molecular de Escherichia coli diarreiogênicas isoladas de Psittaciformes do tráfico ilegal de animais silvestres

Diarrheagenic Escherichia coli (DEC) are considered one of the major causes of human diarrhea in developing countries. Some studies have pointed wild birds as important reservoirs for these pathogens. However, scarce species from the Psittaciformes order have been investigated. This study aimed to evaluate the presence of DEC strains in Psittaciformes from illegal wildlife trade. A total of 78 E. coli strains isolated from cloacal swab samples of 167 Psittaciformes in the Ceará State, Brazil, were evaluated regarding the presence of the following DEC virulence genes by polymerase chain reaction (PCR): eaeA and bfpA genes (Enteropathogenic E. coli - EPEC); stx1 and stx2 (Shiga toxin-producing E. coli - STEC); estA and eltB (Enterotoxigenic E. coli - ETEC); ipaH (Enteroinvasive E. coli - EIEC); aatA and aaiC (Enteroaggregative E. coli - EAEC). Positive strains for eaeA and bfpA genes were considered typical EPEC, while strain positive exclusively for the eaeA gene were classified as atypical EPEC. The eaeA gene was identified in 20 E. coli strains and bfpA in 22 isolates. In addition, 11 and 9 belonged to tEPEC and aEPEC, respectively. No strain was positive for stx1 or stx2. A total of 47 (60.3%) strains and a total of 136 birds (81.4%) were negative for the remaining DEC pathotypes investigated. In conclusion, psittacine from illegal wildlife trade in Ceará State, Brazil, presented a relevant prevalence of typical and atypical EPEC, potentially playing a role as reservoirs of DEC strains in the environment. Thus, proper control measures must be adopted to block the spread of these pathogens.(AU)

Escherichia coli diarreiogênicas (DEC) são consideradas uma das causas mais importantes de diarreia em países em desenvolvimento. Alguns estudos têm apontado aves silvestres como importantes reservatórios destes patógenos, entretanto, poucas espécies da ordem Psittaciformes têm sido investigada. O objetivo deste estudo foi analisar a presença de cepas de E. coli diarreiogênicas em Psittaciformes do tráfico de animais silvestres. Um total de 78 amostras de E. coli isoladas de suabes cloacais provenientes de 167 de Psittaciformes do Ceará, Brasil, foram avaliadas quanto a presença dos seguintes genes de virulência DEC por meio de reação em cadeia de polimerase (PCR): eaeA e bfpA (E. coli Enteropatogênica - EPEC); stx1 e stx2 (E. coli produtora de Shiga - STEC); estA e eltB (E. coli Enterotoxigênica - ETEC); ipaH (E. coli Enteroinvasiva - EIEC); aatA e aaiC (E. coli Enteroagregativa - EAEC). As cepas positivas para os genes eaeA e bfpA foram consideradas EPEC típicas, enquanto que as positivas exclusivamente para o gene eaeA foram classificadas como EPEC atípicas. O gene eaeA foi identificado em 20 cepas de E. coli e o gene bfpA em 22 dos isolados. Adicionalmente, 11 e 9 cepas foram classificadas como EPEC típicas e atípicas, respectivamente. Nenhuma cepa foi positiva para os genes stx1 e stx2. Um total de 47 cepas (60,3%) e um total de 136 aves (81,4%) foram negativas para os demais patotipos DEC pesquisados. Em conclusão, psitacídeos provenientes do tráfico de aves silvestres do estado do Ceará, Brasil, apresentaram relevante prevalência de EPEC típicas e atípicas, potencialmente participando como reservatórios de cepas DEC no ambiente. Portanto, medidas de controle devem ser adotadas para inibir a disseminação destes patógenos.(AU)

Pathologic and microbiologic aspects of pet psittacine infected by Escherichia coli and Salmonella Typhimurium / Aspectos patológicos e microbiológicos de Psittaciformes de companhia infectados por Escherichia coli e Salmonella Typhimurium

The role of Escherichia coli in healthy microbiota of psittacine is controversial, and the presence of Salmonella sp. indicates possible disease. Therefore, this study aimed to identify the presence of E. coli and Salmonella spp. in a psittacine pet that died in Fortaleza, Brazil, correlating pathogenicity aspects of the isolates through the evaluation of lesions and antimicrobial susceptibility. Psittacine pets sent to the Laboratory of Ornithological Studies, State University of Ceará, that died in 2014 and 2015 were necropsied. Fragments of liver, kidneys, intestine, lung, heart, spleen and brain were collected for microbiological and histopathological analyses. Scores were attributed to lesions and isolated strains submitted to antimicrobial susceptibility test. From the seventy necropsied birds, nineteen were positive for E. coli and one for Salmonella Typhimurium. Congestive lesions and lymphoplasmocitic inflammatory infiltrate were observed varying from light to moderate and were the main findings. In the analyzed strains, multidrug resistance against different groups of antibiotics was observed. In conclusion, according to the results, E. coli strains and the Salmonella Typhimurium isolate produced significant lesions in the psittacine pets, and multidrug resistance may hinder treatments with antibiotics used in avian pet medicine.(AU)

A participação de Escherichia coli na microbiota saudável de Psicittaciformes e a de Salmonella spp. já indica possível doença. O objetivo deste estudo foi pesquisar a presença de E. coli e Salmonella spp. em psittaciformes de companhia na cidade de Fortaleza/Ceará, traçando os aspectos de patogenicidade destas cepas através das lesões e da sensibilidade antimicrobiana. Foram necropsiados os psittaciformes de companhia encaminhados ao Laboratório de Estudos Ornitológicos da Universidade Estadual do Ceará durante o período de 2014 a 2015. No momento da necropsia foram coletados fragmentos de fígado, rins, intestino, pulmão, coração, baço e encéfalo para posterior processamento microbiológico e histopatológico. As lesões foram graduadas e as cepas isoladas submetidas a antibiograma. Das setenta aves necropsiadas, dezenove foram positivas para E. coli e apenas uma para Salmonella Typhimurium. As lesões de congestão e infiltrado inflamatório linfoplasmocitário variaram de leve a moderado, e foram as principais lesões encontradas. Nas cepas analisadas foi constatada multiresistência a diferentes grupos de antibióticos testados. De acordo com os achados, pode-se concluir que os isolados de E. coli e Salmonella Typhimurium produziram lesões significativas em psittaciformes em Fortaleza, Brasil, e a multirresistência pode dificultar o tratamento com antibióticos usados na clínica de aves de companhia.(AU)

Identification and antimicrobial resistance of members from the Enterobacteriaceae family isolated from canaries (Serinus canaria) / Identificação e resistência antimicrobiana de membros da família Enterobacteriaceae isolados de canários (Serinus canaria)

The Enterobacteriaceae family contains potentially zoonotic bacteria, and their presence in canaries is often reported, though the current status of these in bird flocks is unknown. Therefore, this study aimed to identify the most common genera of enterobacteria from canaries (Serinus canaria) and their antimicrobial resistance profiles. From February to June of 2013, a total of 387 cloacal swab samples from eight domiciliary breeding locations of Fortaleza city, Brazil, were collected and 58 necropsies were performed in canaries, which belonged to the Laboratory of Ornithological Studies. The samples were submitted to microbiological procedure using buffered peptone water and MacConkey agar. Colonies were selected according to their morphological characteristics on selective agar and submitted for biochemical identification and antimicrobial susceptibility. A total of 61 isolates were obtained, of which 42 were from cloacal swabs and 19 from necropsies. The most isolated bacteria was Escherichia coli with twenty five strains, followed by fourteen Klebsiellaspp., twelve Enterobacterspp., seven Pantoea agglomerans, two Serratiaspp. and one Proteus mirabilis. The antimicrobial to which the strains presented most resistance was sulfonamides with 55.7%, followed by ampicillin with 54.1% and tetracycline with 39.3%. The total of multidrug-resistant bacteria (MDR) was 34 (55.7%). In conclusion, canaries harbor members of the Enterobacteriaceae family and common strains present a high antimicrobial resistance rate, with a high frequency of MDR bacteria.

A família Enterobacteriaceae possui bactérias com potencial zoonótico e a presença destas bactérias em canários é relatada na literatura, porém a realidade dos plantéis de criadores de canários é desconhecida. Portanto, este trabalho teve como objetivo isolar enterobactérias de canários belga (Serinus canarius) com o intuito de conhecer os gêneros mais comuns nestas aves e suas respectivas resistências a antimicrobianos. De fevereiro a junho de 2013 foram coletadas 387 amostras de swabs cloacais de canários de oito propriedades da cidade de Fortaleza, Brasil e de 58 necropsias de aves do acervo próprio do Laboratório de Estudos Ornitológicos. As amostras foram submetidas a isolamento microbiológico utilizando-se água peptonada e ágar MacConkey. As colônias foram selecionadas de acordo com suas características morfológicas nas placas, submetidas à tipificação bioquímica para identificação e ao teste de sensibilidade a antimicrobianos. Foram isoladas 61 cepas, sendo 42 de suabes cloacais e 19 de necropsias. A bactéria mais isolada foi Escherichia coli com vinte e cinco cepas, seguida por catorze Klebsiella spp., doze Enterobacter spp., sete Pantoea agglomerans, duas Serratiaspp. e uma cepa de Proteus mirabilis. As cepas apresentaram maior resistência a sulfonamidas com 55,7%, seguidas por ampicilina com 54,1% e tetraciclina com 39,3%. Além disso, o total de cepas resistentes a múltiplas drogas (RMD) foi 34 (55,7%). Portanto, conclui-se que os canários albergam enterobactérias e que as cepas apresentam alto índice de resistência a antimicrobianos, com alta frequência de cepas RMD.