Detection of fluoroquinolone resistance by mutation ingyrA gene of Campylobacterspp. isolates from broiler and laying (Gallus gallus domesticus) hens,from Rio de Janeiro State, Brazil / Detecção de resistência às fluoroquinolonas através da mutação no gene gyrA em Campylobacter spp. isolados de frangos de corte e galinhas (Gallus gallus domesticus) poedeiras, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil

ABSTRACT

Poultry are considered to be the main reservoir of Campylobacterspp. bacteria, an important pathogen for humans. Many studies have reported a rapid selection of fluoroquinolone-resistant strains following the widespread use of these antimicrobials in poultry production and human medicine. The main mechanism of fluoroquinolone resistance in Campylobacteris a mutation in the Quinolone Resistance Determinant Region (QRDR) in the gyrA gene, which codes for the subunit of the enzyme DNA gyrase, the target for fluoroquinolone. The aim of this study was to investigate the mutation in QRDR in the gyrA gene of Campylobacterstrains previously isolated from broiler carcasses and feces of laying hens. Thirty-eight strains of C. jejuniand 19 C. colistrains (n=57), previously characterized as resistant to ciprofloxacin and enrofloxacin by the disk diffusion method and minimum inhibitory concentration (MIC), were selected. For detection of the mutation, a fragment of 454pb QRDR in the gyrA gene was used for direct sequencing. All strains presented the QRDR mutation in the gyrA gene at codon 86 (Thr-86-Ile), which confers resistance to fluoroquinolones. Other known silent mutations were observed. This genotypic characterization of fluoroquinolone resistance inCampylobacterstrains has confirmed the prior phenotypic detection of the resistance. The Thr-86-Ile mutation was observed in all samples confirming that this is the predominant mutation in enrofloxacin and ciprofloxacin resistant strains of C. jejuniand C. coli.

RESUMO

As aves são consideradas o principal reservatório deCampylobacterspp., um importante patógeno para humanos e muitos estudos têm relatado uma rápida seleção de cepas resistentes às fluoroquinolonas após o uso destes antimicrobianos na produção avícola e na medicina humana. O principal mecanismo de resistência às fluoroquinolonas em Campylobacterconsiste na mutação na Região Determinantes de Resistência às Quinolonas (RDRQ) do gene gyrA, que codifica para a subunidade A da enzima DNA girase, alvo das fluoroquinolonas. O objetivo deste estudo foi investigar a mutação na RDRQ do gene gyrA em cepas de Campylobacterpreviamente isolados de carcaças de frangos de corte e fezes de galinhas poedeiras. Foram selecionadas 38 cepas de C. jejunie 19 cepas de C. coli(n=57), previamente caracterizadas como resistentes à ciprofloxacina e enrofloxacina, pelo método da difusão em disco e pela determinação da concentração inibitória mínima. Para detecção da mutação, foi utilizado sequenciamento direto de um fragmento de 454pb da RDRQ do gene gyrA gerado por PCR. Todas as cepas apresentaram a mutação na RDRQ do gene gyrA no códon 86 (Tre-86-Ile), que confere resistência às fluoroquinolonas e outras mutações silenciosas foram observadas. A caracterização genotípica da resistência às fluoroquinolonas em Campylobacterconfirmou a prévia detecção fenotípica dessa resistência e a mutação Tre-86-Ile foi observada na totalidade das amostras, comprovando ser esta a mutação predominante em cepas de C. jejunie C. coliresistentes à enrofloxacina e ciprofloxacina.