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Estudio de la transmisión de resistencias a antibióticos mediante métodos moleculares en el sector avícola y su implicación para la salud pública

Fenollar Penadés, Alejandro 02 September 2020 (has links)
[ES] Los antibióticos han sido uno de los mayores logros de la medicina moderna y han contribuido al incremento de la esperanza de vida. Además, su uso en la producción ganadera primaria ha permitido incrementar significativamente su productividad. Sin embargo, su sobreuso ha llevado a la aparición de bacterias resistentes. Las bacterias resistentes a los antibióticos son causantes de miles de muertes anualmente, por lo que el control de las resistencias a los antibióticos y su monitorización es de suma importancia, tanto en bacterias aisladas de humanos, como en bacterias procedentes de animales de consumo y alimentos. La industria avícola representa uno de los sectores de producción primaria más importantes en España, tanto por producción como por volumen de ventas. En los productos avícolas, al igual que en otros productos alimentarios, se pueden encontrar bacterias resistentes a los antibióticos. Esto puede suponer un problema, especialmente por la posible transmisión de dichas bacterias resistentes al consumidor a través de la cadena alimentaria, ya que podrían reducir la eficacia de los tratamientos antibióticos en humanos. Entre los antibióticos más usados, tanto en clínica humana como en uso veterinario, se encuentran los β-lactámicos, familia a la que pertenecen las cefalosporinas, antibióticos considerados de importancia crítica. La resistencia a estos antibióticos viene determinada en la mayoría de los casos por la acción de β-lactamasas, destacando las de tipo ESBL (β-lactamasas de amplio espectro) y las de tipo AmpC. Otro grupo de antibióticos de importancia crítica son las quinolonas, entre las que se encuentra el ciprofloxacino. Aunque para estos antibióticos el mecanismo de acción suelen ser mutaciones en las dianas de acción, se han descrito genes codificados en plásmidos transmisibles que confieren resistencia a quinolonas. Además, las bacterias que presentan algunos de los genes codificados en estos plásmidos, suelen tener asociados también genes codificantes para ESBL. Las tetraciclinas, al igual que los β-lactámicos, son de los primeros antibióticos usados para tratar infecciones humanas. De los diferentes mecanismos de resistencia a las tetraciclinas, los más frecuentes son la protección del ribosoma y las bombas de eflujo, que se atribuyen a la adquisición de genes de resistencia presentes en plásmidos u otros elementos genéticos móviles. Existen otros genes que confieren resistencia a diferentes familias de antibióticos. Ese es el caso de los genes que otorgan resistencia a macrólidos, lincosamidas y estreptograminas tipo B (conocidos como genes MLS) y de los que los más comunes son los erm. En la presente tesis nos propusimos determinar las tasas de resistencia a antibióticos de uso clínico en Escherichia coli y Enterococcus spp. aislados de gallinas y huevos; conocer el efecto de un tratamiento antibiótico a las aves en la selección de resistencias a antibióticos; determinar la prevalencia de algunos de los principales genes de resistencia a β-lactámicos, quinolonas, tetraciclinas y genes de resistencia MLS, así como los cambios en las tasas de resistencia durante el crecimiento de las aves en una explotación comercial de gallinas reproductoras. En primer lugar, se determinó la prevalencia de resistencias a los antibióticos en aislados de E. coli procedentes de huevos de producción convencional, ecológica y doméstica. La mayoría de las resistencias se observaron en los aislados de huevos ecológicos (56,9% del total de resistencias) seguido de los aislados de huevos domésticos (24,8% del total) y convencionales (18,25% del total). En los 3 orígenes, la mayoría de las resistencias se observaron para la amoxicilina-clavulánico (AMC) (58,6% - 70,6%) y la tetraciclina (TE) (20% - 51,7%). Además, en el caso de los huevos ecológicos, se observaron valores importantes de resistencia a ácido nalidíxico (NA) y ciprofloxacino (CIP) (34,5%). Asimismo, fue en los aislados de provenientes de huevos ecológicos donde mayor diversidad de patrones de resistencias a antibióticos se observaron. En cuanto a genes de resistencia a antibióticos, TEM, tetA y tetB fueron los más frecuentemente observados en los 3 orígenes. Por último, la caracterización del riesgo indicó que el mayor riesgo viene dado por la resistencia a amoxicilina-clavulánico (para todos los orígenes) y que, atendiendo al origen de los huevos, es en los ecológicos donde más casos con una valoración de riesgo elevado existen. También se analizaron las resistencias a antibióticos en gallinas de 1 día de vida y el efecto que un tratamiento con amoxicilina tiene sobre la selección de resistencias entre los aislados de E. coli. Para ello, se realizó el estudio en una granja experimental con gallinas procedentes de un criadero comercial. Las gallinas no recibieron tratamiento en el día 1. Los animales se dividieron en grupos en función de la dosis del tratamiento (dosis completa, la mitad de la dosis o un tercio de la dosis). Se recolectaron los meconios de las gallinas y muestras fecales individuales. En los aislados de meconios (gallinas de 1 día de vida) se observaron resistencias en el 63,5% de los aislados y los antibióticos con las mayores tasas de resistencia fueron NA (80%), ampicilina (AMP) y AMC (70% ambos). La elevada presencia de resistencias en aves que de 1 día de vida y que no han sido tratadas, nos sugirió que la transmisión vertical desde las gallinas progenitoras puede tener un papel importante en la transmisión de resistencias. Durante el crecimiento de las gallinas se aplicaron los diferentes tratamientos con amoxicilina y se observó que, entre los grupos con tratamiento, independientemente de la dosis, no había diferencias significativas entre ellos, pero sí con el grupo control no tratado. En las aves tratadas se observaron elevadas tasas de resistencia, no solo a AMC, sino también a AMP, cefalotina, NA y TE, indicando que el tratamiento con amoxicilina no solo seleccionó cepas resistentes a este antibiótico o familia de antibióticos, sino a otros grupos de antibióticos no relacionados con los β-lactámicos. Tras los resultados obtenidos en la granja experimental, se estudió también la prevalencia de resistencias a antibióticos en explotaciones comerciales de gallinas reproductoras de la Comunidad Valenciana. Por un lado, en una de las granjas se estudió la presencia de resistencias en las gallinas de 1 día de vida y los cambios en la prevalencia de las resistencias a medida que las gallinas crecen. En los aislados de 1 día de vida, se observaron tasas de resistencia elevadas a AMP (100%), TE (98,53%), estreptomicina (S) (66,18%) y gentamicina (57,35%), además de resistencias a cefalosporinas, principalmente a la cefotaxima (CTX) (41,18%). A medida que las gallinas crecieron, se observó una disminución generalizada en la tasa de resistencias, y tanto en pollitas como en adultas, las resistencias más frecuentemente observadas fueron a AMP y a TE, mientras que las resistencias a cefalosporinas prácticamente desaparecieron. Esta reducción pudo deberse al bajo uso de antibióticos durante el crecimiento de las gallinas, que reduce la selección de cepas resistentes. En todos los aislados de las gallinas de 1 día de vida y de los aislados resistentes o con susceptibilidad intermedia a CIP, CTX y/o ceftazidima (CAZ), se detectaron por PCR las familias de genes CMY-2, SHV, TEM, qnrB y qnrS. En los aislados de las gallinas de 1 día de vida, solo se detectó el gen CMY-2. En el resto de aislados, CMY-2 fue de los menos frecuentes, mientras que los más detectados fueron SHV y TEM seguidos de qnrB y qnrS. Por otra parte, también se analizó la prevalencia de las resistencias a antibióticos en una granja de gallinas reproductoras que ya estaban en fase de producción. La mayoría de las resistencias se observaron para la AMP, la TE y el NA. Las resistencias a cefalosporinas, así como la presencia de aislados multirresistentes, fueron bajas. Entre las cepas con resistencia o susceptibilidad intermedia a CTX, CAZ y/o CIP, así como multirresistentes, se detectaron las mismas familias de genes que en el caso anterior. En esta explotación, los genes más frecuentes fueron TEM, qnrS y qnrB. Por último, de forma paralela, se analizaron las resistencias a antibióticos en aislados de Enterococcus faecalis y Enterococcus faecium en ambas explotaciones. Se observó también un cambio en la distribución de las especies de enterococos, pasando de aislar solo E. faecalis en las gallinas de 1 día de vida a ir predominando los aislados de E. faecium en las muestras de gallinas, tanto adultas como pollitas. En cuanto a las resistencias a antibióticos, entre los aislados de E. faecalis las mayores tasas de resistencias se observaron para TE y eritromicina (E), así como para CIP y C en el caso de los aislados procedentes de la explotación de gallinas adultas. En los aislados de E. faecium, la resistencias se observaron principalmente para TE y E, en ambas explotaciones. En ninguna de las explotaciones se aislaron cepas resistentes a vancomicina. A las cepas se les realizaron diferentes PCR para la detección de genes de resistencia en función del fenotipo. En los aislados resistentes a macrólidos y/o estreptograminas se detectaron los genes tipo MLS ermA y ermB. En el caso de los aislados resistentes a TE se detectaron los genes tetK, tetL, tetM, tetS y tetO. En las cepas de E. faecalis, los genes con la mayor tasa de presencia fueron los MLS y los tetM y tetL. En los aislados de E. faecium los que mayores tasas presentaron fueron los tetK, tetL, tetM y el ermB. Los resultados de la presente tesis muestran la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos, tanto en gallinas como en productos avícolas (huevos en este caso) y que, en el caso de huevos, estas pueden ser más diversas en huevos ecológicos que en huevos de producción convencional. También se ha visto como el tratamiento con un solo antibiótico favorece la selección de resistencias a antibióticos de distintas familias y se ha demostrado también la elevada presencia resistencias a antibióticos en E. coli aislados de gallinas de 1 día de vida, incluyendo resistencias a cefalosporinas. Por último, también se ha comprobado como los genes de la familia SHV y TEM, así como los qnrB y qnrS se observan con frecuencia en E. coli no-susceptibles a cefalosporinas o ciprofloxacino, además de la elevada frecuencia de los genes ermB, tetK, tetL y tetM en aislados de enterococos procedentes de gallinas. / [CA] Els antibiòtics han sigut un dels majors assoliments de la medicina moderna i han contribuït a l'increment de l'esperança de vida. A més, el seu ús en la producció ramadera primària ha permés incrementar significativament la seva productivitat. No obstant això, la sobreutilització ha portat a l’aparició de bacteris resistents. Els bacteris resistents als antibiòtics són causants de milers de morts anualment, per la qual cosa el control de les resistències als antibiòtics i el seu monitoratge és de suma importància tant per a bacteris aïllats d'humans, com per a bacteris procedents d'animals de consum i aliments. La indústria avícola representa un dels sectors de producció primària més importants a Espanya, tant per producció com per volum de vendes. En els productes avícoles, igual que en altres productes alimentaris, es poden trobar bacteris resistents als antibiòtics. Açò pot supossar un problema, especialment per la possible transmissió d'aquests bacteris resistents al consumidor mitjançant la cadena alimentària, ja que podrien reduir l'eficàcia dels tractaments antibiòtics en humans. Entre els antibiòtics més usats, tant en clínica humana com en ús veterinari, es troben els βlactàmics, família a la qual pertanyen les cefalosporines, antibiòtics considerats d'importància crítica. La resistència per a aquests antibiòtics ve determinada en la majoria dels casos per l'acció de β-lactamases, destacant les de tipus ESBL (β-lactamases d'ampli espectre) i les tipus AmpC. Un altre grup d'antibiòtics d'importància crítica són les quinolones, entre les quals es troba el ciprofloxací. Encara que per a aquests antibiòtics el mecanisme d'acció solen ser mutacions en les dianes d'acció, s'han descrit gens codificats en plasmidis transmissibles i que confereixen resistència a quinolones. A més, els bacteris que presenten alguns dels gens codificats en aquests plasmidis, solen tindre associats també gens codificants per a ESBL. Les tetraciclines, igual que els β-lactàmics, són dels primers antibiòtics que van començar a usar-se per al tractament d’infeccions humanes. Dels diferents mecanismes de resistència a les tetraciclines, els més freqüents són la protecció del ribosoma i les bombes d’efluxe, que s'atribueixen a l'adquisició de gens de resistència presents en plasmidis o altres elements genètics mòbils. Existeixen també gens que confereixen resistència a diferents famílies d'antibiòtics. Aqueix és el cas dels gens que atorguen resistència a macròlids, lincosamides i estreptogramines tipus B (coneguts com a gens MLS) i dels quals els més comuns són els erm. En la present tesi ens vam proposar determinar les taxes de resistència a antibiòtics d'ús clínic en Escherichia coli i Enterococcus spp. aïllats de gallines i ous; conéixer l'efecte d'un tractament antibiòtic a les aus en la selecció de resistències antibiòtiques; determinar la prevalença d'alguns dels principals gens de resistència a β-lactàmics, quinolones, tetraciclines i gens de resistència MLS, així com els canvis en les taxes de resistència durant el creixement de les aus en una explotació comercial de gallines reproductores. En primer lloc, es va determinar la prevalença de resistències als antibiòtics en aïllats d'E. coli procedents d'ous de producció convencional, ecològica i domèstica. La majoria de les resistències es van observar en els aïllats d'ous ecològics (56,9% del total de resistències), seguit dels aïllats d'ous domèstics (24,8% del total) i convencionals (18,25% del total). En els 3 orígens, la majoria de les resistències es van observar per a l’amoxicilina-clavulànic (AMC) (58,6% - 70,6%) i la tetraciclina (TE) (20% - 51,7%). A més, en el cas dels ous ecològics, es van observar valors importants de resistència a l’àcid nalidíxic (NA) i ciprofloxací (CIP) (34,5%). Així mateix, va anar en els aïllats de provinents d'ous ecològics on major diversitat de patrons de resistències a antibiòtics es van observar. Quant a gens de resistència a antibiòtics, van ser el TEM, el tetA i el tetB els més observats en els 3 orígens. Finalment, la caracterització del risc va indicar que el major risc ve donat per la resistència a amoxicilina-clavulànic (per a tots els orígens) i que, atés l'origen dels ous, és en els ecològics on més casos amb una valoració de risc elevat existeixen. També es van analitzar les resistències a antibiòtics en gallines d'1 dia de vida i l'efecte que un tractament amb amoxicilina té sobre la selecció de resistències entre els aïllats d'E. coli. Per a això, es va realitzar l'estudi en una granja experimental amb gallines procedents d'una granja comercial. Les gallines no van rebre tractament en el dia 1. Els animals, es van dividir en grups en funció de la dosi del tractament (dosi completa, la meitat de la dosi o un terç de la dosi). Es van recol·lectar els meconis de les gallines i mostres fecals individuals. En els aïllats de meconis (gallines d'1 dia de vida), es van observar resistències en el 63,5% dels aïllats i els antibiòtics amb les majors taxes de resistència van ser NA (80%), ampicil·lina (AMP) i AMC (70% en tots dos). L'elevada presència de resistències en aus d'1 dia de vida i que no han sigut tractades, ens va sugerir que la transmissió vertical des de les gallines progenitores pot tindre un paper important en la transmissió de resistències. Durant el creixement de les gallines es van aplicar els diferents tractaments amb amoxicilina i es va observar que, entre els grups amb tractament, independentment de la dosi, no hi havia diferències significatives entre ells, però sí amb el grup control no tractat. En les aus tractades, es van observar elevades taxes de resistència no sols a AMC, sinó també a AMP, cefalotina, NA i TE, indicant que el tractament amb amoxicilina no sols va seleccionar soques resistents a aquest antibiòtic o família d'antibiòtics, sinó a altres grups d'antibiòtics no relacionats amb els β-lactàmics. Després dels resultats obtinguts en la granja experimental, es va estudiar també la prevalença de resistències a antibiòtics en explotacions comercials de gallines reproductores de la Comunitat Valenciana. D'una banda, en una de les granges es va estudiar la presència de resistències en les gallines d'1 dia de vida i els canvis en la prevalença de les resistències a mesura que les gallines creixen. En els aïllats d'1 dia de vida, es van observar taxes de resistència elevades a AMP (100%), TE (98,53%), estreptomicina (S) (66,18%) i gentamicina (57,35%), a més de resistències a cefalosporines, principalment a la cefotaxima (CTX) (41,18%). A mesura que les gallines van créixer, es va observar una disminució generalitzada en la taxa de resistències, i tant en polletes com en adultes, les resistències més sovint observades van ser a AMP i a TE, mentre que les resistències a cefalosporines pràcticament van desaparéixer. Aquesta reducció pot haver-se sigut degut al baix ús d'antibiòtics durant el creixement de les gallines, que redueix la selecció de soques resistents. En tots els aïllats de les gallines d'1 dia de vida i dels aïllats resistents o amb susceptibilitat intermèdia a CIP, CTX i/o ceftazidima (CAZ), es van detectar mitjançant PCR les famílies de gens CMY-2, SHV, TEM, qnrB i qnrS. En els aïllats de les gallines d'1 dia de vida, només es va detectar el CMY-2. En la resta d'aïllats CMY-2 va ser dels menys freqüents, mentre que els més detectats van ser SHV i TEM seguits del qnrB i qnrS. D'altra banda, també es va analitzar la prevalença de les resistències a antibiòtics a una granja de gallines reproductores que ja estaven en fase de producció. La majoria de les resistències es van observar per a la AMP, la TE i el NA. Les resistències a cefalosporines així com la presència d'aïllats multiresistents, van ser baixos. Entre les soques amb resistència o susceptibilitat intermèdia a CTX, CAZ i/o CIP, així com multiresistents, es van detectar les mateixes famílies de gens que en el cas anterior. En aquesta explotació, els gens més freqüents van ser TEM, qnrS i qnrB. Finalment, de manera paral·lela, es van analitzar les resistències a antibiòtics en aïllats de Enterococcus faecalis i Enterococcus faecium en totes dues explotacions. A més, es va observar també un canvi en la distribució de les espècies d’enterococs, passant d'aïllar només E. faecalis en les gallines d'1 dia de vida a anar predominant els aïllats de E. faecium en les mostres de gallines, tant adultes com en polletes. Quant a les resistències a antibiòtics, entre els aïllats de E. faecalis les majors taxes de resistències es van observar per a TE i eritromicina (E), així com per a CIP i C en el cas dels aïllats procedents de l'explotació de gallines adultes. En els aïllats de E. faecium, la resistències es van observar principalment per a TE i E en totes dues explotacions. En cap de les explotacions es van aïllar ceps resistents a vancomicina. A les soques se'ls van realitzar diferents PCR per a la detecció de gens de resistència en funció del fenotip. En els aïllats resistents a macròlids i/o estreptogramines, es van detectar els gens tipus MLS ermA i ermB. En el cas dels aïllats resistents a TE es van detectar els gens tetK, tetL, tetM, tetS i tetO. En els ceps de E. faecalis, els gens amb la major taxa de presència van ser els MLS i els tetM i tetL. En els aïllats de E. faecium els que majors taxes van presentar van ser els tetK, tetL, tetM i el ermB. Els resultats de la present tesi mostren la presència de bacteris resistents als antibiòtics tant en gallines com en productes avícoles (ous en aquest cas) i que, en el cas d'ous, aquestes poden ser més diverses en ous ecològics que en ous de producció convencional. També s'ha vist com el tractament amb un sol antibiòtic afavoreix la selecció de resistències a antibiòtics de diferents famílies i s'ha demostrat també l'elevada presencia resistències a antibiòtics en E. coli aïllats de gallines d'1 dia de vida, incloent resistències a cefalosporines. Per últim, també s'ha comprovat com els gens de les famílies SHV i TEM, així com els qnrB i qnrS s'observen amb freqüència en E. coli no-susceptibles a cefalosporines o ciprofloxací, a més de l'elevada freqüència dels gens ermB, tetK, tetL i tetM en aïllats d’enterococs procedents de gallines. / [EN] Antibiotics have been one of the most important achievements in modern medicine and have contributed to life expectancy increasing. Furthermore, its use in livestock production has led to a significant raise in productivity. However, its overuse has caused the apparition of resistant bacteria. Antibiotic resistant bacteria cause thousands of deaths annually, so the control of antibiotic resistance and their monitoring is of utmost importance for bacteria isolated from humans as well as bacteria isolated from food and food-animals. Poultry farming is one of the most important sectors of primary production in Spain for both production volume and sales. Poultry products, as for any other food product, antibiotic resistant bacteria can be found. These may pose a risk, especially for the possible transmission of the resistant bacteria to consumers via the food chain, since these resistant bacteria could reduce the efficacy of antibiotic treatments in humans. Among the antibiotics most used, both in human clinical practice and veterinary medicine, are the β-lactams, family to which the cephalosporins belong, antibiotics considered as of critical importance. Resistance to this family is determined in many cases by β-lactamases, highlighting ESBL (Extended Spectrum β-lactamases) and AmpC types. Another family of critically important antibiotics are the quinolones, among which is ciprofloxacin. Even though for these antibiotics the main resistance mechanism are mutations in the action targets, genes conferring resistance to quinolones coded in transmissible plasmids have been described. Also, bacteria carrying some of these plasmids encoded genes usually present ESBL genes. Tetracyclines, like β-lactams, are among the first used antibiotics to treat human infections. Of the different tetracycline resistance mechanisms, the most frequent are the ribosome protection and efflux pumps and are usually attributed to the acquisition of resistance genes carried in plasmids or other mobile genetic elements. Genes conferring resistance to different antibiotics families at once also exist. This is the case of genes that confer resistance to macrolides, lincosamides and streptogramins B (known as MLS genes) and of which the most common are the erm genes. In this thesis we set out to determine the rates of antibiotic resistance against clinically used antibiotics in Escherichia coli and Enterococcus spp. isolates from hens and eggs; to know the effect of an antibiotic treatment on the birds in the selection of antibiotic resistance; to determine the prevalence of some of the main resistance genes for β-lactams, quinolones, tetracyclines and MLS resistance genes, as well as to determine the changes in the antibiotic resistance rates during the rearing of the chicks in a commercial farm of breeding hens. Firstly, the antibiotic resistance prevalence was determined in E. coli isolated from eggs coming from conventional, organic and backyard production. Most of the resistances were observed in the isolates from organic eggs (59.9% of total resistance), followed by backyard eggs isolates (24.8% of the total) and conventional eggs isolates (18.25% of the total). In all 3 origins, resistance was observed mainly for amoxicillin-clavulanic acid (AMC) (58.6%-70.6%) and tetracycline (TE) (20%-51.7%). What is more, in organic eggs, important values of resistance against nalidixic acid (NA) and ciprofloxacin (CIP) were observed (34.5%). Likewise, more patterns of antibiotic resistance were observed in isolates from organic eggs. Regarding the antibiotic resistance genes, TEM, tetA and tetB were the most observed in all 3 origins. Finally, the risk characterization indicated that the greater risk comes from resistance to amoxicillin-clavulanic acid (for all the origins) and that, in relation to the egg’s origin, it is in organic eggs were more cases with a high risk value existed. Antibiotic resistance in one-day old chicks and the effect that an amoxicillin treatment has in the selection of resistances in E. coli isolates were also analyzed. For this, the experiment was carried out on an experimental farm with hens purchased from a commercial breeding farm. The chicks did not receive any treatment on the first day. The birds were divided into groups depending on the antibiotic dose they would receive (complete dose, half of the dose and one third of the dose). Meconium and individual fecal samples were taken. In the meconium isolates (one-day old chicks), antibiotic resistances were observed in 63.5% of the isolates and the antibiotic with the highest resistance rates were NA (80%), ampicillin (AMP) and AMC (70% both). The high prevalence of resistance among untreated one-day old chicks, suggested to us that vertical transmission from hens may have an important role in resistance transmission. During the growth of the hens, different amoxicillin treatments were applied, and it was observed that, among the treated groups, with independence from dose, no significant differences were present, but there were with the untreated control group. In the treated birds, high resistance rates were observed, not only for AMC but also for AMP, cephalothin, NA and TE, indicating that the amoxicillin treatment not only selected resistant strains to this antibiotic or this antibiotic family, but also other antibiotic groups unrelated to β-lactams. After the results obtained in the experimental farm, the prevalence of antibiotic resistances in commercial farms of the Valencian Community were also studied. On the one hand, in one of the farms it was studied the presence of antibiotic resistance in one-day old chicks and the changes in the prevalence of the resistance as hens growth. In isolates from one-day old chicks, high resistance rates were observed for AMP (100%), TE (98.53%), streptomycin (S) (66.18%) and gentamycin (57.35%), as well as resistance to cephalosporins, mainly cefotaxime (CTX) (41.18%). As hens grew, a generalized decrease in antibiotic resistance was observed, and in pullets and adult hens the most frequently observed resistance was to AMP and TE, whilst cephalosporin resistances practically disappeared. This reduction may be due to the low usage of antibiotics during the rearing of hens, that could have reduced the selection of resistant strains. In all one-day old chicks isolates and all isolates with resistance or intermediate susceptibility to CIP, CTX and/or ceftazidime (CAZ), family genes CMY-2, SHV, TEM, qnrS and qnrB were detected by PCR. In one-day old chick isolates, only CMY-2 was detected. For the rest of the isolates CMY-2 was among the least frequently detected genes, while SHV and TEM were the most detected genes followed by qnrB and qnrS. On the other hand, the prevalence of antibiotic resistance in a hen farm during production stage was also analyzed. Most observed resistances were for AMP, TE and NA. Cephalosporin resistance, as well as multi-resistant isolates, were low. For the isolates with resistance or intermediate susceptibility to CIP, CTX and/or CAZ and for all the multi-resistant isolates, the same family of genes as before were detected. In this farm, the most observed genes were TEM, qnrS and qnrB. Finally, in parallel, antibiotic resistances in Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium were analyzed in both farms. Moreover, a change in the distribution of the enterococcus species was observed, coming from isolating only E. faecalis in one-day old chicks to the predominance of E. faecium in pullets and adult hens. For the antibiotic resistances, among the E. faecalis isolates the highest rates of resistance were observed for TE and erythromycin (E), and for CIP and C in isolates from the farm of adult hens. In E. faecium, resistances were mainly observed for TE and E in both farms. Resistance to Vancomycin was not observed in any of the farms. Different PCRs for the detection of antibiotic resistance genes were made depending on the resistance phenotype. In macrolide and/or streptogramins resistant isolates, the MLS genes ermA and ermB were detected. For the TE resistant isolates, the genes tetK, tetL, tetM, tetO and tetS were detected. In E. faecalis isolates, the most frequently detected genes were the MLS and tetM and tetL. In E. faecium isolates, the ones with the highest rates were tetK, tetL, tetM and ermB. The results of the present thesis show the presence of antibiotic resistance bacteria both in poultry and in poultry products (eggs in this case) and, that in eggs, the resistances can be more diverse in organic eggs than in conventional. It has been seen too how the treatment with one antibiotic can favour the selection of antibiotic resistances to different families and, also, the presence of antibiotic resistant E. coli in one-day old chicks has been proven too, including resistance to cephalosporins. Likewise, it has been proven how the genes of the SHV and TEM families, as well as qnrB and qnrS genes are frequently observed in cephalosporins or ciprofloxacin non-susceptible E. coli, apart from the high prevalence of ermB, tetK, tetL and tetM genes in enterococcus isolates from hens. / Fenollar Penadés, A. (2020). Estudio de la transmisión de resistencias a antibióticos mediante métodos moleculares en el sector avícola y su implicación para la salud pública [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149399
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Historia de un viaje: dinámica de los genes de resistencia a antibióticos, del cuerpo humano al ecosistema

Maestre-Carballa, Lucia 27 July 2022 (has links)
La resistencia a antimicrobianos es un problema a escala global que ha sido reconocido como una de las 10 principales amenazas para la salud pública mundial por parte de la Organización Mundial de la Salud. Dada su gran importancia, el análisis de los genes de resistencia a antibióticos, que otorgan resistencia frente a antibióticos a las bacterias que los tienen, pasa a tener un papel crucial para el desarrollo de estrategias que reduzcan la resistencia a antimicrobianos existente. Sabemos de la presencia de genes de resistencia a antibiótico está muy extendida en diferentes ambientes, y en esta tesis, centramos esfuerzos analizando puntos calientes y posibles vías de dispersión de GRA como son el aire y el agua. Para ello se aplicará principalmente la metagenómica, una de las metodologías no basadas en cultivo que mayor información puede dar sobre una muestra dada. Los puntos calientes de genes de resistencia a antibióticos analizados en este trabajo son el ser humano, aguas de depuradora y otras aguas relevantes y el aire de hospitales y depuradoras, este último medio, a pesar de su importancia en la dispersión de genes de resistencia a antibiótico ha sido menos explorado por sus dificultades técnicas y falta de estandarización. Además de puntos calientes de dispersión de genes de resistencia a antibiótico, también analizamos la dispersión desde éstos a ambientes prístinos, en los que la influencia del hombre es inexistente o escasa. / Esta tesis ha sido financiada gracias a la ayuda para la realización de contratos destinados a la formación predoctoral en colaboración con empresas (UAIND) con número de referencia I-PI 95-18 en colaboración con el Vicerrectorado de Investigación y Transferencia de Conocimiento de la Universidad de Alicante y el Hospital Universitario del Vinalopó.
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Estudio de las comunidades microbianas de embutidos fermentados ligeramente acidificados mediante técnicas moleculares. Estandarización, seguridad y mejora tecnológica.

Martín Juárez, Belén 22 April 2005 (has links)
Los embutidos fermentados ligeramente acidificados son un grupo de productos tradicionales mediterráneos, caracterizados por un pH superior a 5,3.Para un control eficiente de la seguridad microbiológica de los embutidos se necesitan técnicas rápidas para la identificación y recuento de los microorganismos patógenos a estudiar. En el presente trabajo, se desarrolló una técnica para la enumeración de L. monocytogenes que combinó el método del número más probable y la identificación mediante PCR específica. Para la detección de Salmonella spp. y L. monocytogenes se desarrolló un sistema de PCR-multiplex que permitió la identificación de ambos patógenos de forma simultánea en una sola reacción.El estudio de la calidad microbiológica de los embutidos fermentados ligeramente acidificados se completó con la caracterización de las comunidades microbianas más importantes en estos productos. Se identificaron a nivel de especie los aislados de bacterias del ácido láctico (BAL), de enterococos y de cocos gram-positivos catalasa-positivos (CGC+). Posteriormente se realizó una tipificación molecular de los mismos mediante RAPD y análisis del perfil plasmídico y se estudiaron las principales características de interés higiénico-sanitario y tecnológico de las cepas.Mediante PCR se identificó Lactobacillus sakei como la especie predominante (74%), seguida por Lactobacillus curvatus (21,2%). La actividad aminoácido-descarboxilasa se asoció a la especie L. curvatus (el 66% de los aislados presentaron esta actividad).La identificación de los enterococos se realizó mediante PCR-multiplex y por secuenciación del gen sodA. Enterococcus faecium fue la especie de enterococos predominante (51,9%) seguida por Enterococcus faecalis (14,2%).Todas las cepas de E. faecalis presentaron genes asociados a factores de virulencia. E. faecalis presentó mayor resistencia a antibióticos que el resto de las especies de enterococos estudiadas. Tan sólo una cepa de E. faecium presentó el genotipo vanA (que confiere resistencia de alto nivel a la vancomicina).La identificación de los aislados de CGC+ (mediante PCR específica y amplificación de la región intergénica 16S-23S ARNr) demostró que Staphylococcus xylosus es la especie predominante en los embutidos fermentados ligeramente acidificados (80,8%).La amina biógena más común en los CGC+ fue la feniletilamina, producida por un 10,8% de aislados. Un pequeño porcentaje de aislados fueron mecA+ (4,6%), presentando además resistencia a múltiples antibióticos. El potencial enterotoxigénico de las cepas de CGC+ fue muy reducido (3,3% de los aislados), detectándose únicamente el gen entC.El estudio pormenorizado de las comunidades bacterianas de interés permitió la selección de 2 cepas de L. sakei y 2 cepas de S. xylosus con características tecnológicas e higiénico-sanitarias óptimas. Para evaluar su efectividad como cultivos iniciadores se elaboraron dos tipos de embutidos ligeramente ácidos, chorizo y fuet, inoculados con microorganismos patógenos (Salmonella spp., L. monocytogenes y S. aureus). El uso de cultivos iniciadores permitió el control de L. monocytogenes, Enterobacteriaceae y Enterococcus así como del contenido en aminas biógenas. Los recuentos de Salmonella spp. disminuyeron de forma significante durante la maduración de los embutidos, independientemente del uso de cultivos iniciadores. El uso del tratamiento de alta presión (400 MPa) en los embutidos madurados consiguió la ausencia de Salmonella spp. en los lotes tratados. / Low-acid fermented meat products (final pH, 5.3 to 6.2) are a group of traditional Mediterranean products with a great diversity within the regions.To control the microbial quality of this kind of sausages is necessary to use rapid methods able to produce results quickly and reliably. In this study, a highly sensitive PCR-based method to detect and quantify L. monocytogenes in fermented sausages was developed. This method combined the high sensitivity of the most-probable-number method with a L. monocytogenes specific PCR assay. Also a multiplex-PCR based method for the simultaneous identification of L. monocytogenes and Salmonella spp. was designed. The study of the microbial quality of the slightly fermented sausages was followed by the characterization of the microbial communities of this kind of products. Lactic acid bacteria (LAB), enterococci and Gram-positive catalase-positive cocci (GCC+) were identified at species level. RAPD-PCR and plasmid profiling were used to evaluate the genetic diversity within species and to identify identical isolates of the same strain. Safety and hygienic properties were also studied in order to characterize the isolates in detail. With this aim, bacteriocin production, biogenic amine production and antibiotic susceptibility were determined. By species-specific PCR, Lactobacillus sakei was identified as the predominant LAB (74%) followed by Lactobacillus curvatus (21.2%) and Leuconostoc mesenteroides (4.8%). The production of biogenic amines was mainly related to the species L. curvatus (66% of the isolates were biogenic amine-producers).Species-specific PCR and partial sequencing of sodA gene were used to identify enterococcal population. Enterococcus faecium was the most frequently isolated species (51.9%) followed by Enterococcus faecalis (14,2%). All the E. faecalis strains carried virulence genes. E. faecalis showed higher antibiotic resistance than the other species. Only one E. faecium strain showed vanA genotype (high-level resistance to glycopeptides).Species-specific PCR and amplification of the 16S-23S rDNA intergenic region were used to identify GCC+ population. Staphylococcus xylosus was the predominant species (80.8%) in this kind of sausages.Tyramine was the most intense biogenic amine produced, although by only 4.6% of the GCC+ isolates. Phenylethylamine was more frequently detected (10.8% of isolates) but at lower levels. A low percentage of isolates (4.6%) showed mecA genes displaying also resistance to multiple antibiotics. Only 3.3% of isolates showed staphylococcal enterotoxins genes, all identified as entC gene.The study of the safety and technological properties of the isolates allowed to select 2 strains of L. sakei and 2 strains of S. xylosus on the basis of their technological and safety characteristics. To evaluate their suitability as starter cultures two types of low acid fermented sausages, fuet and chorizo, were manufactured. Batters were inoculated with L. monocytogenes, S. enterica and S. aureus. Starter cultures were able to control the growth of L. monocytogenes, Enterobacteriaceae, Enterococcus and the biogenic amine content. Salmonella spp counts decreased significantly during ripening independently of the use of starter culture and product.High hydrostatic pressure treatment was necessary to assure absence of Salmonella spp. in final products.

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