O setor avícola desempenha importante papel na economia brasileira. Com a intensificação da produção de aves surge a necessidade de ferramentas que auxiliem na detecção correta dos microrganismos responsáveis por perdas produtivas. O Tocantins por possuir território disponível e condições climáticas, tais como calor e umidade que aperfeiçoam a produção desta espécie, propicia também a proliferação de patógenos, necessitando de diagnósticos precoces. A Escherichia coli (E. coli) é uma bactéria Gram-negativa encontrada na microbiota normal de animais de produção. No entanto, existem espécies patogênicas que são responsáveis por perdas produtivas na avicultura devido a problemas como as condenações durante o abate. Atualmente, estas cepas estão separadas em categorias de acordo com seus fatores de virulência, responsáveis pelos mecanismos de fisiopatogenia, tanto animal quanto em humano. Os fatores de virulência vão desde a liberação de toxinas, até a presença de genes específicos que estabelecem a patogenia no hospedeiro. A correta identificação de cada categoria desta bactéria por meio da detecção da presença de fatores de virulência com o auxílio da biologia molecular assume papel fundamental para possíveis decisões em profilaxia e aprimoramento do manejo, com intuito de minimizar perdas produtivas. Atualmente, são escassos trabalhos que identifiquem lesões extras intestinais em aves ocasionadas por E. coli diarreinogênicas, assim o objetivo do presente trabalho foi demonstrar a associação de lesões em aves com patotipos de E. coli comumente detectadas em mamíferos. / The poultry sector plays an important role in the Brazilian economy. With the intensification of poultry production comes the need for tools to assist in the correct detection of microrganisms responsible for production losses. Tocantins to own land available and weather conditions such as heat and humidity that enhance the production of this species, also favors the proliferation of pathogens, requiring early diagnosis. Escherichia coli (E. coli) is a Gram-negative bacteria found in the normal microflora of farm animals. However, there are pathogenic species which are responsible for production losses in poultry due to problems such as sentences during slaughter. Currently, these strains are separated into categories according to their virulence factors responsible for the pathogenesis mechanisms, both animal and human. The virulence factors ranging from the release of toxins to the presence of specific genes which provide for the pathogenesis in the host. The correct identification of each category of the bacteria through detecting the presence of virulence factors with the aid of molecular biology plays a critical role in possible decisions prophylaxis and improvement of handling, in order to minimize production losses. Currently, there are few studies that identify intestinal extra injuries caused by poultry E. coli diarrheagenic, so the aim of this study was to demonstrate the association of diseases in poultry with pathotypes of E. coli commonly found in mammals.

The weaning transition period in pigs is linked to increased vulnerability to enteric disorders, which is partly attributed to destabilisation of the gut microbiota. Post-weaning colibacillosis is an economically important disease of the small intestine, which is most commonly caused by enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains. This disease has been variably linked to a diarrhoeal phenotype and decreased growth rate under clinical or sub-clinical conditions, and has been associated with shifts in particular bacterial populations using culturing methods. The emergence of next-generation sequencing technologies such as 16S rRNA gene metabarcoding now allows higher resolution study of complex microbial communities, without being reliant on the ability to culture fastidious micro-organisms. As part of this project, a 16S rRNA gene metabarcoding method was developed and validated to allow qualitative and quantitative measurement of gut microbiota shifts. A series of experimental ETEC challenge trials were carried out to monitor temporal faecal microbiota dynamics (Chapter 2), to further understand ETEC adhesion and shedding dynamics (Chapter 3) and to study potential changes in both ileal and faecal microbiota populations in response to dietary protein manipulation (Chapter 4). The effects of experimental treatments on pig health and performance were also measured as part of each experiment. Temporal shifts in ileal and faecal microbiota structure and stability were observed over the post-weaning period, as well as shifts in relative abundances of particular bacterial phylotypes (P < 0.05) (Chapter’s 2 and 4). ETEC challenge had no effects on faecal microbiota composition, pig health and performance when comparing to samples obtained from sham-challenged pigs (P > 0.05). However, when taking ETEC shedding level into account, variations in both microbiota structure and stability were observed at specific time points (P < 0.05) (Chapter 2). After a single-dose ETEC challenge, ETEC adhesion in the ileum and faecal shedding were evident up to 4 and 6 days post-challenge, respectively (Chapter 3). Changes in ileal microbiota structure and stability were observed in response to ETEC challenge (P < 0.05), with no changes exerted at faecal level (P > 0.05). Additionally, different dietary protein levels were linked to changes in ileal microbiota structure, stability and phylotype relative abundances (P < 0.05). Interestingly, significant differences in ileal microbiota structure were evident in samples obtained from ETEC-challenged pigs fed the low and high protein diets, with the pigs fed the high protein diet having significantly less stable ileal communities at population level (P < 0.05) (Chapter 4). The treatments had no effect on host performance (P > 0.05), but faecal consistency scores were higher in pigs fed the high protein diet (P < 0.05). In conclusion, both ETEC challenge and manipulation of dietary protein level had profound effects on ileal microbiota composition and faecal microbial communities were variable according to ETEC shedding status. These findings have implications for the development of alternative management strategies for enteric diseases in weaner pigs.

Os &#946;- 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 &#946;-glucano solúvel nas aves, foram realizados dois experimentos. Um para se avaliar os efeitos do &#946;-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. &#946;-glucano solúvel foi administrado no primeiro dia, na dose de 215&#181;g/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 (&#946;-glucano e Escherichia coli). As mesmas vias de inoculação foram também estudadas nestes tratamentos, assim: T5 (controle positivo) foi desafiado e não recebeu o &#946;-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 (&#946;-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 &#946;- glucano solúvel, exceto no saco aéreo torácico direito. Sugere-se que o uso do &#946;- 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 &#946;-glucano nas aves. / The &#946;-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 &#946;-glucan in birds, two experiments were conducted. One to evaluate the effects of soluble &#946;-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. &#946;-glucano soluble was administered on the first day, the dose of 215&#181;g/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 (&#946;-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 &#946;-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 (&#946;-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 &#946;- glucan soluble except in right thoracic air sac. It is suggested that the use of &#946;-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 &#946;-glucan in birds.

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.

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 &#946;- 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 &#946;-glucano solúvel nas aves, foram realizados dois experimentos. Um para se avaliar os efeitos do &#946;-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. &#946;-glucano solúvel foi administrado no primeiro dia, na dose de 215&#181;g/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 (&#946;-glucano e Escherichia coli). As mesmas vias de inoculação foram também estudadas nestes tratamentos, assim: T5 (controle positivo) foi desafiado e não recebeu o &#946;-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 (&#946;-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 &#946;- glucano solúvel, exceto no saco aéreo torácico direito. Sugere-se que o uso do &#946;- 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 &#946;-glucano nas aves. / The &#946;-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 &#946;-glucan in birds, two experiments were conducted. One to evaluate the effects of soluble &#946;-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. &#946;-glucano soluble was administered on the first day, the dose of 215&#181;g/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 (&#946;-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 &#946;-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 (&#946;-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 &#946;- glucan soluble except in right thoracic air sac. It is suggested that the use of &#946;-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 &#946;-glucan in birds.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2010. / Härtill 5 uppsatser.

L’utilisation intensive des antibiotiques a conduit à l’émergence inquiétante de souches bactériennes multi-résistantes, notamment chez les salmonelles et les colibacilles responsables de maladies infectieuses préoccupantes en santé publique et vétérinaire. Les peptides de défense de l’hôte (HDP) constituent les effecteurs antimicrobiens essentiels de l’immunité innée des animaux. La principale famille d’HDPs chez les oiseaux sont les défensines aviaires, dont deux membres (AvBD2 et AvBD7) isolés de la moelle osseuse du poulet présentent un large spectre antibactérien et constituent ainsi des molécules candidates alternatives aux antibiotiques. Pour démontrer l’intérêt thérapeutique de l’AvBD2 et de l’AvBD7, nous avons (1) prouvé leur efficacité antibactérienne in vitro contre des souches cliniques multirésistantes, (2) montré leur stabilité structurale et fonctionnelle face aux protéases digestives majeures, (3) mis en évidence un nouvel effet antimicrobien dans les macrophages infectés, et finalement (4) prouvé le concept thérapeutique en réduisant la mortalité et la charge bactérienne après injection d’AvBD7 dans un modèle de salmonellose systémique létale chez la souris. / Large-scale use of antibiotics has leaded to the emergence of multi drug resistant bacterial strains, particularly in the genus Salmonella and Escherichia coli responsible for infectious diseases outbreaks. This constitutes a major veterinary and public health concern. Host defense peptides (HDPs) represent major effector molecules of the animal’s innate immune system. In birds, the main family of HDPs is composed of avian defensins whose two members (AvBD2 and AvBD7) isolated from chicken bone marrow exhibit large spectrum antibacterial activity. Thus, they both constitute potential candidate molecules as alternative to antibiotics. To demonstrate the therapeutic interest of AvBD2 and AvBD7, we have (1) proved their antibacterial efficiency in vitro towards clinical and multi drug resistant bacterial strains, (2) shown their functional and structural stability when facing major digestive proteases, (3) identified a novel antibacterial effect in infected macrophages, and finally (4) proved the therapeutic concept by reducing mortality and bacterial load after AvBD7 injection in a murine model of lethal salmonellosis.