Os prejuízos causados por Escherichia coli patogênica para aves (APEC) na produção de aves é justificativa de pesquisas realizadas no mundo todo há décadas. Recentemente, o potencial zoonótico e a multirresistência das cepas desse patotipo têm sido alvo frequente dos trabalhos realizados com APEC. O objetivo desse trabalho foi caracterizar 225 cepas APEC isoladas de perus condenados por aerossaculite em abatedouros em relação à resistência a 14 antimicrobianos, perfil de virulência e grupos filogenéticos. 92% das amostras apresentaram perfil de multirresistência (MDR) e os índices mais altos de resistência foram a sulfonamidas (94%), tetraciclina (83%), eritromicina (82%), estreptomicina (60%), amoxicilina (53%) e ácido nalidíxico (48%). Metade das cepas foram classificadas no grupo filogenético B2 (50%), seguido por B1 (28,6%), grupo A (17,1%) e grupo D (4,8%). Os genes de virulência pesquisados tiveram prevalência de iroN (95%), iss (93%), cvi/cva (67%), iucD (67%), tsh (56%), irp2 (51%), ibeA (31%), vat (24%), neuS (19%), astA (17%) e papC (15%). Considerando o potencial zoonótico e a associação a um maior número de genes de virulência quando comparadas aos outros grupos filogenéticos, as cepas B2 foram selecionadas para pesquisa de integrons de classe 1 e clonalidade. As 112 amostras B2 eram pertencentes a 83 diferentes perfis ERIC, sendo classificadas como multiclonais. Os integrons de classe 1 estiveram presentes em 107 isolados (95,5%). Esses resultados demonstram que a maioria das cepas pesquisadas pertencia ao grupo mais virulento (B2) e relacionado a cepas ExPEC humanas. Aliado ao alto índice de multirresistência encontrado, esses dados sugerem que as aves podem servir como reservatório de cepas patogênicas e multirresistentes, tanto para humanos como para animais, reforçando a ideia de que as aves representem importante papel na cadeia epidemiológica das ExPEC. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) has been studied for decades because of its economic impact on the poultry industry. Recently, the zoonotic potential of APEC and multidrug-resistant strains have emerged. The aim of this study was to investigate the virulence profile, phylogenetic background and antimicrobial resistance in 225 strains of Escherichia coli isolated from turkeys presenting airsacculitis. The results showed that 92% of strains presented a multidrug-resistance (MDR) profile, and the highest levels of resistance were to sulfamethazine (94%), tetracycline (83%). Half of these strains (112/225) were classified in phylogenetic group B2, followed by groups B1 (28.6%), A (17.1%) and D (4.8%). The prevalence of virulence genes was as follows: iroN (95%), iss (93%), cvi/cva (67%), iucD (67%), tsh (56%), irp2 (51%), ibeA (31%), vat (24%) neuS (19%), astA (17%) and papC (15%). Considering the zoonotic potential and association to a greater number of virulence genes when compared to other phylogenetic groups, B2 strains were selected for screening of class 1 integrons and clonality. The 112 samples belonging to 83 ERIC profiles and classified as multiclonal. Class 1 integrons were present in 107 isolates (95.5%).These results demonstrate that the majority of the investigated strains belonged to group B2, which is more virulent and is related to human ExPEC strains. Coupled with the high rate of multidrug-resistance found, these data suggest that turkeys may serve as a reservoir for pathogenic and multidrug-resistance strains, for humans and animals, reinforcing the idea that poultry plays an important role in the epidemiological chain of ExPEC.

O presente trabalho objetivou pesquisar e caracterizar Escherichia coli patogênica (E. coli produtora de toxina Shiga STEC; E. coli aviária patogênica - APEC) em fragatas (Fregata magnificens) da costa do Estado de São Paulo e, desta forma, contribuir para a compreensão de aspectos epidemiológicos deste importante grupo de enfermidades zoonóticas bacterianas, as colibaciloses. Para tanto, foram realizadas três expedições científicas aos dois sítios de nidificação de fragatas no estado de São Paulo, Ilha Principal do Arquipélago de Alcatrazes (24°06´S 45°41´W) e Ilha de Castilho (25°16´S 47°57´W), nas quais foi colhido um total de 42 amostras de \"swabs\", sendo 21 cloacais e 21 de coanas, oriundos de 18 filhotes de sexo indeterminado, 2 fêmeas adultas e 1 macho adulto de fragatas. Das 42 amostras clinicas estudadas, foram identificadas 18 com crescimento de E.coli. Destas, foram isoladas 67 cepas, que foram então submetidas à pesquisa de genes de virulência e caracterização de grupos filogenéticos através da técnica de PCR. Em seguida, as cepas que exibiram fatores de virulência foram analisadas através de sorotipagem. Para investigar os padrões de resistência e sensibilidade a antimicrobianos, foram realizados antibiogramas para 18 tipos distintos de antimicrobianos para uma cepa de cada amostra selecionada de E. coli. Os resultados alcançados mostraram que foi possível identificar 15 diferentes perfis de virulência, com positividade para os seguintes genes: fimH (98,3%), malX (52,4%), traT (31,1%), cvaC (22,9%), fyuA (19,6%), ibeA (19,6%), aer (13,1%) e papC (13,1%). A maioria dos isolados de fragatas foi caracterizado entre os grupos filogenéticos D e B2, e os principais sorotipos encontrados foram O1:H6, O2:H7, O25:H4, e O102:H10. Em relação à resistência a antimicrobianos, 60,1%% dos isolados foram sensível aos 18 diferentes antimicrobianos testados; por outro lado, o antimicrobiano que apresentou maior resistência foi a Tetraciclina, que se revelou inefetiva em 20,1% das amostras pesquisados. Até o momento não foram identificadas cepas de STEC nos indivíduos pesquisados; por outro lado, os isolados albergam genes que caracterizam as ExPEC. Tais resultados mostram que a maioria das cepas isoladas é potencialmente patogênica para as aves, podendo representar significativo risco para sanidade das aves marinhas, além de se configurar como agentes zoonóticos relevantes, enfatizando a importância de se investigar a eventual participação das aves selvagens, em especial as marinhas, na cadeia epidemiológica de doenças ocasionadas por E. coli. Tais informações poderão nortear as pesquisas de doenças selecionadas nas populações das fragatas, assim como embasar a adoção de eventuais ações em relação a aspectos de saúde animal e humana, que tenham as fragatas como um dos elos. / The present study is to investigate and characterize pathogenic Escherichia coli (E. coli Shiga toxin-producing - STEC avian pathogenic E. coli - APEC) on frigates (Fregata magnificens) from the coast of São Paulo and contribute to the understanding of epidemiological aspects in this important group of zoonotic bacterial diseases, the colibacillosis. To this, there were three scientific expeditions to two nesting sites of frigates in the state of Sao Paulo, the main island of Alcatraz (24 ° 06\'S - 45 ° 41\'W) and Castilho´s island (25 ° 16\'S - 47 ° 57\'W), in which it was collected a total of 42 samples of swabs, and 21 cloacal and choanal 21, coming from 18 offspring of indeterminate sex, 2 adult females and 1 adult male frigate. Of the 42 clinical samples studied, 18 were identified with growth of E.coli. Of these, 67 strains were isolated, which were then tested for virulence genes and characterization of phylogenetic groups by PCR technique. Then the strains that exhibited virulence factors were analyzed by serotyping. To investigate the patterns of resistance and sensitivity to antimicrobial susceptibility tests were performed for 18 different types of antimicrobials for one strain of each selected sample of E. coli. The results showed that it was possible to identify 15 different profiles of virulence, tested positive for the following genes: fimH (98.3%), malX (52.4%) traT (31.1%), cvaC (22.9 %), fyuA (19.6%), ibeA (19.6%), aer (13.1%) and papC (13.1%). Most isolates of frigates was characterized between phylogenetic groups D and B2, and the main serotypes were O1:H6, O2:H7, O25:H4, and O102:H10. For resistance to antibiotics, 60.1%% of the isolates were sensitive to 18 different antimicrobial agents tested on the other hand, the antimicrobial with the highest resistance was to tetracycline, which has proved ineffective in 20.1% of the samples studied. So far not been identified in STEC strains studied subjects on the other hand, isolates harbor genes that characterize ExPEC. These results show that most of the strains are potentially pathogenic to birds and may represent significant risk to health of sea birds, including how to configure agents relevant, emphasizing the importance of investigating the possible involvement of wild birds, especially navies in the epidemiological chain of diseases caused by E.coli. Such information could guide the research of selected diseases in populations of the frigates, as well as basing the adoption of any action in relation to aspects of animal and human health, which have the frigates as a link.

Os fatores de virulência presentes em Escherichia coli (E. coli) patogênicas vêm sendo estudados em diversas espécies animais devido à importância de algumas cepas. Estas podem ser classificadas em sorotipos ou mais recentemente através de patotipos, de acordo com algumas técnicas de biologia molecular. Os patotipos mais conhecidos atualmente incluem as ETEC, STEC, EPEC, EIEC, UPEC e APEC. Vários patotipos encontrados causando doenças em animais têm também afetado gravemente seres humanos. Diversas espécies de aves também revelaram possuir patotipos de E. coli capazes de causar infecções zoonóticas. Além do aspecto zoonótico, infecções por bactérias Gram-negativas em aves silvestres têm especial importância, pois o Taxon Psittacidae contém muitas das espécies que mais estão ameaçadas de extinção, e sua manutenção e reprodução em cativeiro é comprometida por infecções bacterianas constantes, em especial por E. coli. Nesse estudo 174 amostras de swabs cloacais de aves sintomáticas e assintomáticas e de casos de necropsias foram testadas através da técnica da PCR para a detecção de fatores de virulência e a classificação em grupos filogenéticos. Detectaram-se 93 amostras (53.45%) positivas para associações de fatores de virulência, em especial para os patotipos EPEC, APEC e UPEC e a classificação de grande parte das amostras de necropsias no grupo filogenético A. O gene iss foi encontrado com maior freqüência, sendo esta de 51.7% (n=30) nas aves sintomáticas e 23.2% (n=23) naquelas assintomáticas. Os resultados demonstraram serem de interesse não apenas com relação ao potencial zoonótico dessas aves em cativeiro, mas também para programas de conservação que visem à liberação de aves no meio selvagem. / Virulence factors of pathogenic Escherichia coli (E.coli) have been studied in several animal species due the importance of certain strains. These strains can be classified in serotypes and more recently in pathotypes using molecular biology techniques. The mostly known pathotypes nowadays include ETEC, STEC, EPEC, EIEC, UPEC and APEC. Several pathotypes causing disease and found in animals are also linked to severe disease in humans. A number of bird species are also known to possess pathotypes able to cause zoonotic infections. Besides de zoonotic aspect, infections by Gram-negative bacteria have a special importance as the Taxon Psittacidae includes many of the most threatened species and their maintenance in captivity is compromised by constant bacterial infections, especially E.coli. In this study, 174 samples from cloacal swabs of asymptomatic and symptomatic birds and necropsy cases were tested employing the PCR technique to detect virulence factors and to classify among phylogenetic grups. Ninety three positive samples were detected for virulence factors associations, mostly EPEC, APEC and UPEC, and most of the necropsy samples for the phylogenetic group A. The iss gene was detected with a higher frequency in symptomatic birds (51.7%, n=30) and 23.2%, (n=23) in asymptomatic ones. The results reveal to be of interest not only to the zoonotic potential of the isolates but also for conservation programs that intend to release these birds into the wild.

Orientador: Fernando Antônio de Ávila / Banca: Luiz Carlos do Nascimento / Banca: Roberta Hilsdorf Piccoli / Banca: Hélio José Montassier / Banca: Karina Paes Bürger / Resumo: A diarreia neonatal é uma das mais recorrentes enfermidades que acometem bezerros, acarretando prejuízos à pecuária leiteira. Nestes casos, um dos micro-organismos mais prevalentes é Escherichia coli, relacionada à contaminação fecal e a surtos alimentares. Para o tratamento, a crescente resistência bacteriana a antimicrobianos leva à busca por novas alternativas farmacológicas. O presente trabalho teve como objetivo geral testar a susceptibilidade de isolados de E. coli oriundos de bezerros neonatos diarreicos e sem diarreia a extratos vegetais. Os animais pertenceram a fazendas destinadas à produção leiteira no Estado de Minas Gerais, Brasil. As amostras foram submetidas ao isolamento microbiológico, à sorologia, à identificação genética por PCR e a testes antimicrobianos. Em relação aos antissoros polivalentes, houve isolados positivos a sorogrupos de importância clínica em humanos, como O26 e O111. Foram isoladas 36 estirpes oriundas de animais acometidos, positivas para pelo menos um gene testado, sendo eles stx1, stx2, eae, bfp e Sta. Relacionadas ao isolamento de animais sem diarreia, 9 estirpes foram carreadoras dos genes stx1, stx2 ou ambos, caracterizando os bovinos como reservatórios do patótipo STEC. O gene LT-II não foi encontrado. Quanto aos testes de susceptibilidade, encontrou-se isolados resistentes a diferentes classes de antimicrobianos. Entre os extratos testados, houve sensibilidade frente à planta Salvia officinalis L. (sálvia). Assim, esta vertente de e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Neonatal diarrhea is one of the most recurrent illnesses that affect calves, resulting in losses to dairy farming. In these cases, one of the most prevalent microorganisms is Escherichia coli that is related to fecal contamination and food outbreaks. For the treatment, the increase bacterial resistance to antimicrobials leads to the search for new pharmacological alternatives. The main aim of this study was to test the susceptibility of E. coli isolated from neonatal calves with diarrhea and healthy to plant extracts. The animals were found in farms which are dairy-producing in the State of Minas Gerais, Brazil. The samples were subject to microbiological isolation, serology, PCR genetic identification and antimicrobial testing. In relation to polyvalent antiserum, there were positive isolates of clinical importance of serogroups in humans, such as O26 and O111. Thirty six strains were isolated from affected animals and they were positive to at least one gene tested, such as stx1, stx2, eae, bfp and Sta. Related to the healthy animals, 9 strains were carriers of the genes stx1, stx2 or both, characterizing the cattles as reservoirs of pathotype STEC. The gene LT-II was not found. In relation to susceptibility tests, resistant isolates to different classes of antimicrobials were found. Among the extracts that were tested, there was sensitivity to the Salvia officinalis L. plant (sálvia). Thus, this aspect of study can be alternative to combat the bacterial pathogens, valid for future tests as to the discovery of new chemical compounds with antimicrobial activity / Doutor

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-23T13:47:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karine Louise Calaça - 2018.pdf: 2457467 bytes, checksum: 69d21cfe5b1374658e1d19546996b14f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-23T14:48:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karine Louise Calaça - 2018.pdf: 2457467 bytes, checksum: 69d21cfe5b1374658e1d19546996b14f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T14:48:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karine Louise Calaça - 2018.pdf: 2457467 bytes, checksum: 69d21cfe5b1374658e1d19546996b14f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / The current study was developed to investigate the presence of Escherichia coli and Salmonella sp., to determine the antimicrobial susceptibility profile and to detect virulence genes of Escherichia coli isolates. For the study, 50 establishments were selected in Goiânia and municipalities in the metropolitan region, in which 141 samples of excreta were collected, 141 of feed, and 141 drinkers' swabs of psittacine kept in cages for resale. Samples were submitted to conventional bacteriology and PCR and Escherichia coli was identified in 9.7% (41/423) of the samples, 12% (17/141) in excreta, 8.5% (12/141) in the feed and 8.5% (12/141) in the drinkers' swabs. In the determination of antimicrobial susceptibility of Escherichia coli samples isolated, was found resistance to ciprofloxacin 4.9% (2/41), gentamicin 17% (7/41), doxycycline 34.1% (14/41), florfenicol 34.1% (14/41), trimethoprim 39% (16/41), tetracycline 41.5% (17/41), enrofloxacin 43.9% (18/41), amoxycillin 48.8% (20/41 ), neomycin 61% (25/41) and sulfonamide 90.2% (37/41). The iss gene was detected in three isolates, tsh in three, papC in two and the traT and eae genes were not detected. Salmonella sp. was not isolated in the samples. It concludes that Escherichia coli isolates show resistance to the most commonly used antimicrobials and the possibility exists that these birds are carriers of pathogenic strains. / O presente estudo foi desenvolvido no intuito de investigar a presença de Escherichia coli e Salmonella sp., determinar o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos e detectar genes de virulência dos isolados de Escherichia coli. Para o estudo foram selecionados, por conveniência, 50 estabelecimentos em Goiânia e municípios da região metropolitana, nos quais foram coletadas 141 amostras de excretas, 141 de ração nos comedouros, e 141 de suabes de bebedouro dos psitacídeos mantidos em gaiolas para revenda. As amostras foram submetidas a bacteriologia convencional e PCR onde Escherichia coli foi identificada em 9,7% (41/423) das amostras, sendo 12% (17/141) em excretas, 8,5% (12/141) na ração e 8,5% (12/141) nos suabes de bebedouro. Na determinação da suscetibilidade aos antimicrobianos das amostras de Escherichia coli isoladas, obteve-se resistência a ciprofloxacina em 4,9% (2/41), gentamicina 17% (7/41), doxiciclina 34,1% (14/41), florfenicol 34,1% (14/41), trimetropin 39% (16/41), tetraciclina 41,5% (17/41), enrofloxacina 43,9% (18/41), amoxicilina 48,8% (20/41), neomicina 61% (25/41) e sulfonamida 90,2% (37/41). O gene iss foi detectado em três isolados, o tsh em três, o papC em dois e os genes traT e eae não foram detectados. Não foi isolada Salmonella sp. nas amostras. Diante de tais resultados, conclui-se que os isolados de Escherichia coli apresentam resistência aos antimicrobianos mais utilizados e existe a possibilidade dessas aves serem carreadoras de cepas patogênicas.

O presente trabalho objetivou pesquisar e caracterizar Escherichia coli patogênica (E. coli produtora de toxina Shiga STEC; E. coli aviária patogênica - APEC) em fragatas (Fregata magnificens) da costa do Estado de São Paulo e, desta forma, contribuir para a compreensão de aspectos epidemiológicos deste importante grupo de enfermidades zoonóticas bacterianas, as colibaciloses. Para tanto, foram realizadas três expedições científicas aos dois sítios de nidificação de fragatas no estado de São Paulo, Ilha Principal do Arquipélago de Alcatrazes (24°06´S 45°41´W) e Ilha de Castilho (25°16´S 47°57´W), nas quais foi colhido um total de 42 amostras de \"swabs\", sendo 21 cloacais e 21 de coanas, oriundos de 18 filhotes de sexo indeterminado, 2 fêmeas adultas e 1 macho adulto de fragatas. Das 42 amostras clinicas estudadas, foram identificadas 18 com crescimento de E.coli. Destas, foram isoladas 67 cepas, que foram então submetidas à pesquisa de genes de virulência e caracterização de grupos filogenéticos através da técnica de PCR. Em seguida, as cepas que exibiram fatores de virulência foram analisadas através de sorotipagem. Para investigar os padrões de resistência e sensibilidade a antimicrobianos, foram realizados antibiogramas para 18 tipos distintos de antimicrobianos para uma cepa de cada amostra selecionada de E. coli. Os resultados alcançados mostraram que foi possível identificar 15 diferentes perfis de virulência, com positividade para os seguintes genes: fimH (98,3%), malX (52,4%), traT (31,1%), cvaC (22,9%), fyuA (19,6%), ibeA (19,6%), aer (13,1%) e papC (13,1%). A maioria dos isolados de fragatas foi caracterizado entre os grupos filogenéticos D e B2, e os principais sorotipos encontrados foram O1:H6, O2:H7, O25:H4, e O102:H10. Em relação à resistência a antimicrobianos, 60,1%% dos isolados foram sensível aos 18 diferentes antimicrobianos testados; por outro lado, o antimicrobiano que apresentou maior resistência foi a Tetraciclina, que se revelou inefetiva em 20,1% das amostras pesquisados. Até o momento não foram identificadas cepas de STEC nos indivíduos pesquisados; por outro lado, os isolados albergam genes que caracterizam as ExPEC. Tais resultados mostram que a maioria das cepas isoladas é potencialmente patogênica para as aves, podendo representar significativo risco para sanidade das aves marinhas, além de se configurar como agentes zoonóticos relevantes, enfatizando a importância de se investigar a eventual participação das aves selvagens, em especial as marinhas, na cadeia epidemiológica de doenças ocasionadas por E. coli. Tais informações poderão nortear as pesquisas de doenças selecionadas nas populações das fragatas, assim como embasar a adoção de eventuais ações em relação a aspectos de saúde animal e humana, que tenham as fragatas como um dos elos. / The present study is to investigate and characterize pathogenic Escherichia coli (E. coli Shiga toxin-producing - STEC avian pathogenic E. coli - APEC) on frigates (Fregata magnificens) from the coast of São Paulo and contribute to the understanding of epidemiological aspects in this important group of zoonotic bacterial diseases, the colibacillosis. To this, there were three scientific expeditions to two nesting sites of frigates in the state of Sao Paulo, the main island of Alcatraz (24 ° 06\'S - 45 ° 41\'W) and Castilho´s island (25 ° 16\'S - 47 ° 57\'W), in which it was collected a total of 42 samples of swabs, and 21 cloacal and choanal 21, coming from 18 offspring of indeterminate sex, 2 adult females and 1 adult male frigate. Of the 42 clinical samples studied, 18 were identified with growth of E.coli. Of these, 67 strains were isolated, which were then tested for virulence genes and characterization of phylogenetic groups by PCR technique. Then the strains that exhibited virulence factors were analyzed by serotyping. To investigate the patterns of resistance and sensitivity to antimicrobial susceptibility tests were performed for 18 different types of antimicrobials for one strain of each selected sample of E. coli. The results showed that it was possible to identify 15 different profiles of virulence, tested positive for the following genes: fimH (98.3%), malX (52.4%) traT (31.1%), cvaC (22.9 %), fyuA (19.6%), ibeA (19.6%), aer (13.1%) and papC (13.1%). Most isolates of frigates was characterized between phylogenetic groups D and B2, and the main serotypes were O1:H6, O2:H7, O25:H4, and O102:H10. For resistance to antibiotics, 60.1%% of the isolates were sensitive to 18 different antimicrobial agents tested on the other hand, the antimicrobial with the highest resistance was to tetracycline, which has proved ineffective in 20.1% of the samples studied. So far not been identified in STEC strains studied subjects on the other hand, isolates harbor genes that characterize ExPEC. These results show that most of the strains are potentially pathogenic to birds and may represent significant risk to health of sea birds, including how to configure agents relevant, emphasizing the importance of investigating the possible involvement of wild birds, especially navies in the epidemiological chain of diseases caused by E.coli. Such information could guide the research of selected diseases in populations of the frigates, as well as basing the adoption of any action in relation to aspects of animal and human health, which have the frigates as a link.

Os prejuízos causados por Escherichia coli patogênica para aves (APEC) na produção de aves é justificativa de pesquisas realizadas no mundo todo há décadas. Recentemente, o potencial zoonótico e a multirresistência das cepas desse patotipo têm sido alvo frequente dos trabalhos realizados com APEC. O objetivo desse trabalho foi caracterizar 225 cepas APEC isoladas de perus condenados por aerossaculite em abatedouros em relação à resistência a 14 antimicrobianos, perfil de virulência e grupos filogenéticos. 92% das amostras apresentaram perfil de multirresistência (MDR) e os índices mais altos de resistência foram a sulfonamidas (94%), tetraciclina (83%), eritromicina (82%), estreptomicina (60%), amoxicilina (53%) e ácido nalidíxico (48%). Metade das cepas foram classificadas no grupo filogenético B2 (50%), seguido por B1 (28,6%), grupo A (17,1%) e grupo D (4,8%). Os genes de virulência pesquisados tiveram prevalência de iroN (95%), iss (93%), cvi/cva (67%), iucD (67%), tsh (56%), irp2 (51%), ibeA (31%), vat (24%), neuS (19%), astA (17%) e papC (15%). Considerando o potencial zoonótico e a associação a um maior número de genes de virulência quando comparadas aos outros grupos filogenéticos, as cepas B2 foram selecionadas para pesquisa de integrons de classe 1 e clonalidade. As 112 amostras B2 eram pertencentes a 83 diferentes perfis ERIC, sendo classificadas como multiclonais. Os integrons de classe 1 estiveram presentes em 107 isolados (95,5%). Esses resultados demonstram que a maioria das cepas pesquisadas pertencia ao grupo mais virulento (B2) e relacionado a cepas ExPEC humanas. Aliado ao alto índice de multirresistência encontrado, esses dados sugerem que as aves podem servir como reservatório de cepas patogênicas e multirresistentes, tanto para humanos como para animais, reforçando a ideia de que as aves representem importante papel na cadeia epidemiológica das ExPEC. / Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) has been studied for decades because of its economic impact on the poultry industry. Recently, the zoonotic potential of APEC and multidrug-resistant strains have emerged. The aim of this study was to investigate the virulence profile, phylogenetic background and antimicrobial resistance in 225 strains of Escherichia coli isolated from turkeys presenting airsacculitis. The results showed that 92% of strains presented a multidrug-resistance (MDR) profile, and the highest levels of resistance were to sulfamethazine (94%), tetracycline (83%). Half of these strains (112/225) were classified in phylogenetic group B2, followed by groups B1 (28.6%), A (17.1%) and D (4.8%). The prevalence of virulence genes was as follows: iroN (95%), iss (93%), cvi/cva (67%), iucD (67%), tsh (56%), irp2 (51%), ibeA (31%), vat (24%) neuS (19%), astA (17%) and papC (15%). Considering the zoonotic potential and association to a greater number of virulence genes when compared to other phylogenetic groups, B2 strains were selected for screening of class 1 integrons and clonality. The 112 samples belonging to 83 ERIC profiles and classified as multiclonal. Class 1 integrons were present in 107 isolates (95.5%).These results demonstrate that the majority of the investigated strains belonged to group B2, which is more virulent and is related to human ExPEC strains. Coupled with the high rate of multidrug-resistance found, these data suggest that turkeys may serve as a reservoir for pathogenic and multidrug-resistance strains, for humans and animals, reinforcing the idea that poultry plays an important role in the epidemiological chain of ExPEC.

Os β- glucanos são polissacarídeos que possuem atividade imunomoduladora. A colibacilose é uma das principais doenças da avicultura, pois causa grandes perdas econômicas. Diante da necessidade de se estabelecer a ação do β-glucano solúvel nas aves, foram realizados dois experimentos. Um para se avaliar os efeitos do β-glucano solúvel, administrado por diferentes vias, na produção de anticorpos séricos IgA e IgG, nos parâmetros zootécnicos e outro na infecção por Escherichia coli (EC). Os experimentos foram realizados ao mesmo tempo, em galpões diferentes, sendo alojados 160 frangos de corte da linhagem Ross (Aviagen®), do primeiro ao 42o dia de idade. β-glucano solúvel foi administrado no primeiro dia, na dose de 215µg/ave, nas seguintes vias de administração: subcutânea (SC), ocular (OC) e oral (VO). O controle negativo foi o mesmo para os dois experimentos. Os tratamentos do Experimento 1 (Vias de Administração) foram: T2(SC), T3(OC) e T4(VO). O experimento onde as aves foram desafiadas por Escherichia coli foi o Experimento 2 (β-glucano e Escherichia coli). As mesmas vias de inoculação foram também estudadas nestes tratamentos, assim: T5 (controle positivo) foi desafiado e não recebeu o β-glucano solúvel, T6(SC+EC), T7(OC+EC) e T8(VO+EC). O desafio foi realizado com E. coli sorotipo O119, por via saco aéreo torácico direito aos 14 dias de idade, sendo que cada ave recebeu 4x106 UFC. As aves foram pesadas semanalmente para a análise dos parâmetros zootécnicos e toda ração adicionada foi pesada. Aos 28, 35 e 42 dias foi colhido sangue de todas as aves para se determinar por ensaio imunoenzimático indireto (ELISA indireto) as concentrações séricas de IgG e IgA totais. Nas aves infectadas foi determinado o escore de lesão, analisando a intensidade das lesões em sacos aéreos, fígado e coração. No Experimento 1 (Vias de Inoculação) os resultados mostraram concentrações séricas de IgA nas aves do T4(OC) menores que nas aves dos demais tratamentos. Em relação a IgG as aves do T4(VO) apresentaram concentrações maiores que aquelas dos demais tratamentos. No Experimento 2 (β-glucano e Escherichia coli) as aves do T7(OC+EC) tiveram as menores concentrações de IgA e apresentaram a melhor viabilidade dentre as aves dos grupos desafiados. As aves do T6(SC+EC) apresentaram concentrações maiores de IgG aos 35 e 42 dias. Quanto ao escore de lesão houve redução no grau de lesão em todos os grupos que receberam o β- glucano solúvel, exceto no saco aéreo torácico direito. Sugere-se que o uso do β- glucano solúvel possa reduzir as lesões causadas por Escherichia coli. A administração por via ocular levou a melhor viabilidade nas aves desafiadas, apesar de ter menor produção de anticorpos IgA tanto nas aves infectadas como nas aves não desafiadas. Serão necessários mais estudos para se estabelecer melhor as ações imunomoduladoras do β-glucano nas aves. / The β-glucans are polysaccharides that possess immunomodulatory activity. The colibacillosis is a major disease of poultry; it contributes to great economic losses. Faced with the need to establish the action of soluble β-glucan in birds, two experiments were conducted. One to evaluate the effects of soluble β-glucan administered by different routes, in the production of serum IgA and IgG antibodies in zootechnical parameters and other infection in Escherichia coli (EC). The experiments were performed simultaneously in different warehouses, being housed 160 broilers Ross (Aviagen ®) from first to 42nd days of age. β-glucano soluble was administered on the first day, the dose of 215µg/bird on the following routes of administration: subcutaneous (SC), ocular (OC) and oral (PO). The negative control was the same for both experiments. The treatments of the experiment called Experiment 1 (Routes of Administration) were: T2 (SC), T3(OC) and T4(VO). The experiment where birds were challenged by Escherichia coli was termed Experiment 2 (β-glucan e Escherichia coli). The same routes of inoculation were also studied in these treatments, thus: T5 (positive control), was challenged and did not receive soluble β-glucan, T6(SC+EC), T7(OC+EC) and T8(VO+EC). The challenge was performed with E. coli serotype O119, through the right thoracic air sac at 14 days of age, each bird was given 4x106 CFU. The birds were weighed weekly for analysis of zootechnical parameters ration added and the whole was weighed. At 28, 35 and 42 days blood was collected from all birds to determine by Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) serum concentrations of total IgG and IgA. In birds infected was determined the injury score by analyzing the intensity of the lesions in air sacs, liver and heart. In the Experiment 1 (Routes of Inoculation) the results showed serum IgA in birds of T4(OC) smaller than the other treatments in birds. Regarding IgG the birds of T4(VO) had levels greater than those of other treatments. In Experiment 2 (β-glucan and Escherichia coli) birds of T7(OC+EC) had the lowest concentrations of IgA and showed the best viability among groups of birds challenged. Birds of T6(SC+EC) showed higher concentrations of IgG at 35 and 42 days. As for the injury score decreased the degree of injury in all groups receiving β- glucan soluble except in right thoracic air sac. It is suggested that the use of β-glucan soluble can reduce injuries caused by Escherichia coli. The administration by ocular route led to better viability challenged birds, despite having lower production of IgA in both the infected birds as the birds not challenged. Further studies are needed to better establish the immunomodulatory actions of β-glucan in birds.

Escherichia coli patogênicas aviárias (APEC) causam infecções extraintestinais em frangos conhecidas como colibacilose. A APEC MT78, ao contrário de outras linhagens APEC, foi capaz de invadir células não-fagocitárias no modelo de fibroblastos aviários (CEC-32). Considerando que as interações patógeno-hospedeiro envolvem modificações na abundância de proteínas e padrões de expressão, principalmente nas proteínas de superfície, nosso objetivo foi comparar o proteoma da MT78 crescida em meio de cultura celular com o proteoma de MT78 isolada de fibroblastos aviários infectados (condição de co-cultura). Desenvolvemos aqui a padronização das etapas de extração de proteínas totais, isolamento de células bacterianas do co-cultivo e análise proteômica de modo a obtermos uma análise proteômica global reprodutível e de qualidade. A análise da interação APEC MT78 e células CEC-32 por microscopia óptica e eletrônica de varredura revelou que essa cepa se associa à célula-alvo em um padrão de adesão localizada. A internalização de APEC MT78 pareceu ocorrer como resultado de uma interação entre bactéria-célula que dispara rearranjos do citoesqueleto de actina da célula-alvo, formando estruturas filo e lamelipodiais que são dependentes da viabilidade bacteriana. O reisolamento de células bacterianas intactas, observadas por microscopia eletrônica de transmissão, após o co-cultivo com CEC-32 foi obtido através da técnica de solubilização diferencial de membranas. As células bacterianas foram sonicadas e as proteínas digeridas em solução seguida de uma etapa de purificação. Nós identificamos 69 proteínas, distribuídas em 9 classes funcionais, incluindo as proteínas de membrana FimA, OmpA and OmpC. A proteína OmpA já foi associada a invasão do patógeno humano NMEC (neonatal meningitis-associated E. coli) à células HBMEC. Esses experimentos representam a primeira investigação proteômica global em E. coli patogênica aviária. As proteínas identificadas representaram diferentes rotas metabólicas, funções fisiológicas e diferentes localizações subcelulares. / In poultry, Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) cause localized extra- intestinal infections that often become systemic. APEC strain MT78 was able to invade non-phagocytic avian fibroblasts in vitro, raising the possibility that some APEC strains may invade epithelial cells and gain systemic access. Using light microscopy and scanning electron microscopy, we observed that viable MT78 strain associated with CEC-32 fibroblasts cells in clusters, and following association, MT78 internalization appeared to result from cytoskeleton rearrangements, such as filopodia and lamellipodia, in the eukaryotic membrane. Considering that host-pathogen interactions involve modifications of protein abundance and expression, mainly in surface proteins, we compared the proteome of MT78 harvested from culture medium with the proteome of MT78 isolated from infected avian fibroblasts (co-culture condition). For this purpose, we developed standard analytical procedures for global protein extraction and isolation of bacterial cells from infected CEC-32. Judged by transmission electron microscopy, we successfully reisolated intact APEC MT78 cells from CEC-32 fibroblasts using the differential membrane solubilization method. Bacterial cells were then sonicated and proteins digested in solution following a clean up procedure. We identified 69 proteins, distributed in 9 functional classes, including the membrane proteins FimA, OmpA and OmpC. The OmpA protein was already associated to invasion of the human pathogen called NMEC (neonatal meningitis-associated E. coli) to endothelial cell line HBMEC. Our results represent the first global proteomic investigation in APEC. The proteome of MT78 infecting avian fibroblasts may allow us to identify key proteins linked to the successful adhesion and/or invasion of host cells by APEC and thus throw light into the pathogenesis of avian colibacillosis.

Escherichia coli patogênicas aviárias (APEC) causam infecções extraintestinais em aves, que podem ser localizadas ou sistêmicas, denominadas colibacilose. O patotipo de APEC não está definido, mas vários genes de virulência são associados a essas cepas, como os genes plasmidiais iroN, ompT, hlyF, iss e iutA, propostos, em 2008, como preditores da virulência de APEC. Além dos genes de virulência conhecidos, outros fatores podem estar associados à patogenicidade bacteriana, como as maquinarias de secreção protéica denominadas Sistemas de Secreção. O Sistema de Secreção do Tipo 6 (T6SS), descrito em 2006, tem sido associado à virulência de cepas APEC. Este trabalho divide-se em duas partes: a primeira teve como objetivo avaliar a frequência dos genes iroN, ompT, hlyF, iss e iutA em 401 cepas aviárias de E. coli e sua relação com a patogenicidade in vivo dessas cepas. A segunda parte teve como objetivos verificar a frequência de genes componentes do T6SS (clpV, vgrG, icmF e dotU), em uma coleção de 187 cepas APEC; e, em algumas cepas positivas para os genes, verificar a expressão de um fenótipo relacionado ao sistema, bem como a expressão do efetor vgrG e da ATPase do sistema clpV2, além da secreção de proteínas, no meio de cultura e durante contato com células eucarióticas. Os resultados da primeira parte indicam que cepas com dois ou mais dos genes analisados tem maior probabilidade de serem patogênicas do que cepas com apenas um ou nenhum dos genes. Já os da segunda parte mostram que várias cepas apresentaram duas cópias de pelo menos um dos genes testados, e algumas delas apresentaram resistência à predação por D. discoideum. Não foram encontradas diferenças entre a expressão dos genes vgrG (1 e 2) e clpV2 em cultura pura ou em contato com células eucarióticas. Este trabalho apresenta a triagem de genes plasmidiais em uma grande coleção de amostras de Escherichia coli, e a primeira triagem de genes do T6SS em uma coleção de isolados APEC. / Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) causes extraintestinal infections in birds, which can be localized or systemic, known as colibacillosis. The APEC pathotype is still undefined, but several virulence genes are associated with these strains, as the plasmid-linked genes iroN, ompT, hlyF, iss and iutA, proposed in 2008 as APEC virulence predictors. Besides the known virulence genes, other factors may be associated with bacterial pathogenicity, such as the protein secretion machineries called Secretion Systems. Described in 2006, Type 6 Secretion System (T6SS) has been associated with virulence of APEC strains. This work is divided in two parts: the first aimed to evaluate the frequency of iroN, ompT, hlyF, iss and iutA genes in 401 avian strains of E. coli and its relationship with in vivo pathogenicity of these strains. The second part aimed to verify the frequency of T6SS genes (clpV, vgrG, icmF and dotU) in a collection of 187 APEC strains; and verify, in some positive strains, the expression of a phenotype related to the system, as well as the gene expression of effector vgrG and ATPase clpV2, besides the secretion of proteins into the culture medium and during contact with eukaryotic cells. The results of the first part of this study indicate that isolates harboring two or more of the genes analyzed were most likely to be pathogenic than strains harboring only one or none of the genes. The results of the second part show that several strains harbored two copies of at least one of the genes tested, and some of them were resistant to predation by D. discoideum. No differences were found between the expression of genes vgrG (1 and 2) and clpV2 in pure culture or in contact with eukaryotic cells. This work presents the screening of plasmidial genes in a large collection of Escherichia coli isolates, and the first screening of T6SS genes in a collection of APEC isolates.