As grandes quantidades de antimicrobianos utilizados na produção de aves e suínos é um problema de saúde pública em todo mundo. O surgimento e disseminação de novos mecanismos de resistência a antibióticos de importância clínica em medicina humana e veterinária é fato que tem apontado a entrada de uma era \"pós-antibióticos\". Considerando a importância da avicultura e suinocultura na economia brasileira e os riscos para saúde humana e dos animais, o objetivo deste estudo foi determinar a ocorrência de genes emergentes de resistência aos antibióticos das classes dos β-lactâmicos, quinolonas, fosfomicina e colistina. Foram selecionados 1.152 isolados de Escherichia coli de origem clínica, fecal e de carne de suínos, frangos de corte, poedeiras e perus proveniente dos principais estados produtores e exportadores do Brasil (SP, RS, SC, PR, MG e GO). Através de métodos clássicos de biologia molecular e sequenciamento do genoma completo foi realizada a caracterização genotípica dos isolados, assim como a caracterização dos elementos genéticos móveis que carreavam esses genes. Dentre os isolados de aves (n=773), 103 (13,4%) foram produtores de ESBL: CTX-M-2 (n=61); CTX-M-55 (n=26); CTX-M-8 (n=12); CTX-M-2 + CTX-M-55 (n=3); CTX-M-2+CTX-M-8 (n=1); CTX-M-8+CTX-M-55 (n=1). 44 (5,7%) apresentaram CMY-2, presente em plasmídeos IncI1/ST12 e IncK. Em relação à resistência às quinolonas e colistina mediada por plasmídeos, os genes encontrados foram qnrA1 (1%), qnrB19 (6%) e qnrS1 (0,8%), além de 41 isolados positivos para mcr-1. A ocorrência de genes plasmidiais de resistência à fosfomicina ( fosA3) foi de 3,4%, que estiveram relacionados a plasmídeos epidêmicos IncN/F33:A-:B-. Dentre os isolados de E. coli patogênicas (ETEC, STEC), comensais e de carne de suínos ( n =378) foi encontrada uma alta prevalência de cepas positivas para mcr-1 (33,8%). Foram encontrados três isolados positivos para mcr-3 dentre os isolados de ETEC e comensais. O gene qnrS1 também teve alta prevalência (24,6%). Nos isolados de aves e suínos, o gene mcr-1 esteve presente em plasmídeos IncX4. Análises da sequência completa de DNA de vários plasmídeos mostrou relação com plasmídeos que circulam em criações animais na Ásia. Este estudo contribui para o estabelecimento de um cenário em relação à resistência antimicrobiana na produção animal no Brasil. Levando em conta que o Brasil está entre os maiores exportadores de carne de aves e suínos do mundo, é urgente a elaboração de estratégias para o controle da disseminação de bactérias resistentes a antibióticos clinicamente importantes. / The large amounts of antimicrobials used in the poultry and swine production is a public health concern worldwide. The emergence and spread of novel resistance mechanisms to important antibiotics in human and veterinary medicine is a fact that has pointed to entry into a \"post-antibiotic\" era. Considering the importance of poultry and pig farming in the Brazilian economy and the risks to human and animal health, the aim of this study was to determine the occurrence of emerging resistance genes to β-lactam, quinolones, fosfomycin and colistin antibiotics. A total of 1.152 of clinical, fecal and retail meat isolates of Escherichia coli from from swine, broilers, laying hens and turkeys from the main producing and exporting states of Brazil (SP, RS, SC, PR, MG and GO) were selected. Through classical molecular biology methods and whole genome sequencing, the characterization of the isolates was performed, as well as the characterization of the mobile genetic elements that carried these genes. Among avian isolates (n = 773), 103 (13.4%) were ESBL-producers: CTX-M-2 (n = 61); CTX-M-55 (n = 26); CTX-M-8 (n = 12); CTX-M-2 + CTX-M-55 (n = 3); CTX-M-2 + CTX-M-8 (n = 1); CTX-M-8 + CTX-M-55 (n = 1). 44 (5.7%) showed pAmpC CMY-2, present in IncI1/ST12 and IncK plasmids. An isolate belonging to ST117 harboring bla CMY2 and bla CTX-M-2 integrated into the chromosome. Regarding plasmid-mediated resistance to quinolones and colistin, the genes found were qnrA1 (1%), qnrB19 (6%) and qnrS1 (0.8%), in addition to 41 mcr-1 positive isolates. The occurrence of plasmid-mediated fosfomycin resistance ( fosA3) was 3.4%, which were related to the IncN/F33: A-: B- epidemic plasmids. A high prevalence of mcr-1 positive strains (33.8%) was found among pathogenic (ETEC, STEC) and commensal porcine E. coli isolates (n = 378). Three mcr-3 positive isolates were found among the ETEC and commensal isolates. The qnrS1 gene also had a high prevalence (24.6%). In avian and porcine isolates, the mcr-1 gene was present in IncX4 plasmids. Analyzes of the complete DNA sequence of various plasmids showed relation to plasmids circulating in animal production in Asia. This study contributes to the determination of a national scenario of antimicrobial resistance in animal production in Brazil. Taking into account that Brazil is among the largest exporters of poultry and pork in the world, it is urgent to devise strategies to control the spread of multidrug resistant bacteria to clinically important antibiotics.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-23112018-142251 |
| Date | 23 August 2018 |
| Creators | Cunha, Marcos Paulo Vieira |
| Contributors | Knöbl, Terezinha |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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