Antimicrobial resistance, diarrheagenic and avian pathogenic virulence genes in Escherichia coli from poultry feed and the ingredients / Resistência antimicrobiana, genes de virulência diarreiogênicos e patogênicos para aves em Escherichia coli isoladas de ingredientes e ração de frangos

Diarrheagenic (DEC) and avian pathogenic Escherichia coli (APEC) are associated with intestinal and extra-intestinal infections (ExPEC), respectively. We aimed to analyze the antimicrobial susceptibility, gene encoding virulence factors associated to DEC and APEC, and phylogenetic classification in E. coli isolated from 320 samples of feed and ingredients. Antimicrobial susceptibility was performed using the disk diffusion method and Multiple Antibiotic Resistance (MAR) Index and Multi-Drug Resistance (MDR) were calculated. Phylogenetic classification was performed on samples harboring DEC and/or APEC virulence-associated genes. A total of 110 E. coli strains were isolated in 15% (49/320) of the evaluated inputs (n=13 vegetable meal; n=33 animal meal, n=3 feed). In general, the isolates showed the highest rates of antimicrobial resistance to sulfonamide and cefazolin and 18% (20/110) were multi-drug resistant. MAR index of feed samples was the highest (0.467). Six and five strains had APEC and DEC virulence-associated genes, respectively, and belonging to phylogenetic groups A and B1. These findings point to the need for strict microbiological control during the production process of these foods.(AU)

Escherichia coli diarreiogênicas (DEC) e patogênicas para aves (APEC) são associadas a infecções intestinais e extraintestinais (ExPEC), respectivamente. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a sensibilidade antimicrobiana, a presença de genes que codificam os fatores de virulência relacionados à DEC e APEC, e a classificação filogenética em E. coli isoladas de 320 amostras de ração para frangos e ingredientes. A sensibilidade antimicrobiana foi determinada pelo método disco-difusão e calculou-se o índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA) e a resistência a múltiplas drogas (MDR). Nas amostras que possuíam genes de virulência relacionados à DEC e/ou APEC, foi realizada a classificação filogenética. Foram isoladas 110 amostras de E. coli em 15% (49/320) dos insumos avaliados (n=13 farelos vegetais; n=33 farinhas de origem animal; n=3 rações). De forma geral, os isolados apresentaram as maiores frequências de resistência antimicrobiana à sulfonamida e à cefazolina e 18% (20/110) foram resistentes a múltiplas drogas. O IRMA das rações foi o mais alto (0,467). Os genes que codificam fatores de virulência associados à APEC e DEC foram detectados em seis e cinco isolados, respectivamente, pertencentes aos grupos filogenéticos A e B1. Os resultados demonstram a necessidade de rigoroso controle microbiológico durante o processo de produção desses alimentos.(AU)

Establishment of a pathogenicity index in Salmonella Enteritidis and Salmonella Typhimurium strains inoculated in one-day-old broiler chicks / Estabelecimento de um índice de patogenicidade em cepas de Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium inoculadas em pintos de um dia de idade

Salmonella Enteritidis and Salmonella Typhimurium are responsible for causing huge economic loses in aviculture, as they lead young broiler chicks to develop clinical disease and thus increase mortality. Salmonella's pathogenicity is considered complex and multifactorial, demanding more studies that could elucidate the interaction between host and pathogen. The present study aims to evaluate the virulence of 130S. Enteritidis isolates and 70S. Typhimurium inoculated in one-day-old chicks through the establishment of a pathogenicity index. For each strain, 10 commercial chicks from the Cobb lineage were used. Then, 200µL of a solution containing 2x108 CFU of S. Enteritidis or S. Typhimurium were inoculated in the birds by intraperitoneal via. Mortality and presence of lesions such as aerosaculitis (A), perihepatitis (Ph), pericarditis (Pc), peritonitis (Pt), onfalitis (O) and cellulitis (C) were registered daily for seven days. From the second to the seventh day there was a proportional decrease in the punctuation of the time of death (TD) for each day that the bird had survived. The pathogenicity index was calculated using the following formula: PI = (TD x 5) + A + Ph + Pc + Pt + O + C. The obtainment of the PI of each bacterial sample was achieved by calculating the rate of the ten inoculated birds. Based on the obtained results, it was possible to attribute the pathogenicity value for each strain, which enabled us to classify them in groups of low (27/200), intermediate (95/200) and high (78/200) pathogenicity. The utilization of standards like time of death and presence of septicemic lesions made it possible to determine the pathogenicity rate for each strain. Besides that, the proposed model has presented dramatic differences between the high, intermediate and low pathogenicity groups, which makes this mechanism useful for further classification of strains isolated in poultry farms.

Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium são responsáveis por imensos prejuízos econômicos ao setor avícola, podendo levar ao desenvolvimento de doença clínica e ao aumento da mortalidade em aves jovens. A patogenicidade de Salmonella é considerada complexa e multifatorial, necessitando de estudos que possam esclarecer a interação entre patógeno e hospedeiro. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a virulência de 130 isolados de S. Enteritidis e 70 de S.Typhimurium, inoculadas em pintos de um dia de idade, por meio do estabelecimento de um índice de patogenicidade. Para cada cepa, foram utilizados 10 pintos comerciais da linhagem Cobb. As aves foram inoculadas com 200µL de uma solução contendo 2x108 UFC de S. Enteritidis ou S. Typhimurium, por via intraperitoneal. A mortalidade e a presença de lesões como aerossaculite (A), peri-hepatite (Ph), pericardite (Pc), peritonite (Pt), onfalite (O) e celulite (C) foram registradas diariamente durante sete dias. Do segundo ao sétimo dia, houve uma diminuição proporcional da pontuação no tempo de morte (TM) a cada dia em que o animal sobrevivia. O cálculo do índice de patogenicidade de cada pintinho inoculado (IP) obedeceu à seguinte fórmula: IP = (TMx5) + A + Ph + Pc + Pt + O + C. Para obtenção do IP de cada amostra, foi realizada a média do IP obtido com as 10 aves inoculadas. Com base nos resultados observados, foi possível atribuir um valor de patogenicidade a cada uma das cepas, permitindo classificá-las em grupos de baixa (27/200), intermediária (95/200) e alta patogenicidade (78/200). A utilização de critérios, como tempo de morte e presença de lesões septicêmicas, permitiu a determinação de um índice de patogenicidade para cada cepa. Além disso, o modelo proposto apresentou diferença significativa entre os grupos de alta, intermediária e baixa patogenicidade, permitindo, assim, a sua aplicação para classificação futura das cepas isoladas em granjas avícolas.