A Longitudinal Study on Campylobacter in Conventionally Reared Commercial Broiler Flocks in the United States: Prevalence and Genetic Diversity.

ABSTRACT

Poultry meat contaminated with Campylobacter, a major bacterial cause of foodborne gastroenteritis worldwide, is considered the primary source of human campylobacteriosis. Thus, reduction or elimination of Campylobacter in poultry production will have a significant impact on food safety and public health. Despite the significant progress made over the last decades, many puzzles remain about the epidemiology of Campylobacter on poultry farms, hampering the development of an effective control strategy. This longitudinal study was conducted to determine the prevalence and genetic diversity of Campylobacter in a U.S. commercial broiler production farm system. Cecal contents (15 samples/flock) and boot swabs (3 samples/flock) were collected from approximately 6-wk-old birds from 406 conventional broiler flocks reared in 53 houses on 15 farms (located within a relatively close geographic proximity and managed by the same poultry integrator) for up to eight consecutive production cycles and cultured for Campylobacter. Pulsed-field gel electrophoresis was used to investigate the genetic diversity of the Campylobacter jejuni isolates recovered from the cecal contents. The prevalence of Campylobacter at the farm, house, and flock levels were found to be 93% (14/15), 79% (42/53), and 47% (192/406), respectively. Campylobacter prevalence varied remarkably among different farms and flocks, with some farms or houses testing consistently negative while others being positive all the time over the entire study period. Campylobacter isolation rate changed significantly by sample type (higher by cecal contents vs. boot swabs) and season/production cycle (higher in spring vs. other seasons). The majority (88%; 2364/2675) of the isolates were identified as C. jejuni, and almost all the rest (11%; 303/2675) were Campylobacter coli. Genotyping showed limited diversity within a flock and suggested persistence of some C. jejuni clones over multiple production cycles on the same farm. In conclusion, this study indicated that although Campylobacter prevalence was overall high, there were marked differences in the prevalence among the broiler flocks or farms tested. Future studies aimed at identification of potential risk factors associated with differential Campylobacter status are warranted in order to develop effective on-farm interventions.

RESUMEN

Estudio longitudinal sobre Campylobacter en parvadas comerciales de pollo de engorde criados convencionalmente en los Estados Unidos prevalencia y diversidad genética. Los productos cárnicos de origen avícola contaminado con Campylobacter, que es una importante causa bacteriana de gastroenteritis transmitida por alimentos en todo el mundo, se consideran la principal fuente de campilobacteriosis humana. Por lo tanto, la reducción o eliminación de Campylobacter en la producción avícola tendrá un impacto significativo en la seguridad alimentaria y en la salud pública. A pesar de los importantes avances realizados en las últimas décadas, persisten muchos enigmas sobre la epidemiología de Campylobacter en las granjas avícolas, lo que obstaculiza el desarrollo de una estrategia de control eficaz. Este estudio longitudinal se realizó para determinar la prevalencia y la diversidad genética de Campylobacter en un sistema de granja de producción comercial de pollos de engorde en los Estados Unidos. Se recogieron contenidos cecales (15 muestras/parvada) y cubre botas de arrastre (tres muestras/parvada) de aves de aproximadamente seis semanas de edad de 406 parvadas de pollos de engorde convencionales criadas en 53 casetas de 15 granjas (ubicadas dentro de una proximidad geográfica relativamente cercana y manejadas por el mismo integrador avícola) durante ocho ciclos de producción consecutivos y con cultivo para Campylobacter. Se utilizó electroforesis en gel de campo con pulsasiones para investigar la diversidad genética de los aislados de Campylobacter jejuni recuperados del contenido cecal. Se encontró que la prevalencia de Campylobacter a nivel de granja, caseta y parvada era del 93% (14/15), 79% (42/53) y 47% (192/406), respectivamente. La prevalencia de Campylobacter varió notablemente entre diferentes granjas y rebaños, y algunas granjas o casetas dieron resultados consistentemente negativos mientras que otras dieron positivo todo el tiempo durante todo el período del estudio. La tasa de aislamiento de Campylobacter cambió significativamente según el tipo de muestra (mayor con muestras de contenido cecal en comparación con los cubre botas de arrastre) y la estación/ciclo de producción (mayor en primavera frente a otras estaciones). La mayoría (88%; 2364/2675) de los aislados se identificaron como C. jejuni, y casi todo el resto (11%; 303/2675) fueron Campylobacter coli. La genotipificación mostró una diversidad limitada dentro de una parvada y sugirió la persistencia de algunos clones de C. jejuni durante múltiples ciclos de producción en la misma granja. En conclusión, este estudio indicó que, aunque la prevalencia de Campylobacter fue alta en general, hubo marcadas diferencias en la prevalencia entre las parvadas o granjas de pollos de engorde analizadas. Se justifica la conducción de estudios futuros destinados a identificar posibles factores de riesgo asociados con el estado diferencial de Campylobacter para desarrollar intervenciones efectivas en las granjas.