Perfil de genes de resistência as cefalosporinas e atividade antimicrobiana do extrato etanólico de Pereskia aculeata Mill. Frente a cepas de Escherichia coli isoladas de pintainhos e frangos de corte

Mestrado em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos
Autor: Rafaela Galves Ferreira
Orientador: Luciana Kazue Otutumi
Defendido em: 22/02/2024

Resumo

A indústria avícola brasileira segue crescendo ao longo dos anos e com o aumento do consumo e da produção ocorre também o aumento da necessidade de prevenção de doenças, tais como as causadas pela bactéria Escherichia coli, um dos principais patógenos causadores de grandes perdas econômicas na avicultura e que vem apresentando resistência aos antimicrobianos. Sendo assim, muitas pesquisas têm avaliado produtos alternativos com potencial antimicrobiano, tais como o extrato de plantas. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi detectar genes codificadores de resistência às cefalosporinas em cepas de E. coli com perfil fenotípico ESBL (ß-lactamase de espectro estendido) isoladas de pintainhos de um dia e frangos de corte em crescimento (28 dias) e determinar a atividade antimicrobiana do extrato etanólico da Pereskia aculeata Mill. As amostras foram colhidas por meio de swab cloacal em dois aviários (A e B), sendo 10 amostras de cada aviário. Cada amostra foi formada por um pool de 10 aves. Após processamento das amostras no Laboratório de Microbiologia e Saúde Pública do Programa de Pós-graduação em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos, as cepas de E. coli foram identificadas por meio de provas bioquímicas e a partir do teste sinérgico de duplo disco foram classificadas como produtoras ou não de ESBL (β-Lactamase de Espectro Estendido). Os isolados foram submetidos ao método de microdiluição em caldo, para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM) do extrato etanólico da Ora-pro-nóbis. Nesse caso, foram selecionadas as cepas de E. coli que apresentaram perfil ESBL em uma das origens (pintainho de um dia ou frangos em crescimento). Foram testadas concentrações variando entre 20 e 0,039 mg/mL de extrato. Foram isoladas 90% de cepas de E. coli de pintainhos de um dia do Aviário A e 60% do Aviário B, sendo o maior percentual de cepas com perfil ESBL detectado no Aviário B. Em frangos de 28 dias de idade, verificou-se isolamento de 100% de cepas de E. coli, e em ambos os aviários (A e B) verificou-se 50% de cepas com perfil ESBL. Em relação aos genes codificadores de resistência as cefalosporinas, detectaram-se os genes blaCTX-M1, blaCTX-M2, blaCTX-M8 e blaSHV, com maior ocorrência em cepas de E. coli isoladas de frangos com 28 dias (50%). A determinação da CIM foi possível somente
para dois isolados de E. coli, um do aviário A isolado de frangos com 28 dias, e outro do aviário B, isolado de pintainhos de um dia. Em ambos os casos, a CIM foi de 20 mg/mL. Para a cepa de E. coli ATCC 25922, a CIM foi de 10 mg/mL. Conclui-se que os isolados de E. coli oriundos de pintainhos de um dia e frangos em crescimento, são portadores de genes de resistência às cefalosporinas e que não há diferenças na CIM do extrato etanólico de P. aculeata quando se compara cepas que apresentam perfil fenotípico ESBL com aquelas que não apresentam, demonstrando a necessidade de novos estudos.

Palavras-chave

blaCTX-M1. blaSHV. Concentração Bactericida Mínima. Concentração Inibitória Mínima. Ora-pro-nóbis.

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Title

Profile of cephalosporin resistance genes and antimicrobial activity of Pereskia aculeata Mill ethanolic extract against Escherichia coli strains isolated from chicks and broiler chickens.

Abstract

The Brazilian poultry industry continues to grow over the years and with the increase in consumption and production there is also an increase in the need to prevent diseases, such as those caused by the bacteria Escherichia coli, one of the main pathogens causing major economic losses in poultry farming and which has been showing resistance to antimicrobials. Therefore, much research has evaluated alternative products with antimicrobial potential, such as plant extracts. Therefore, the objective of the work was to detect genes encoding resistance to cephalosporins in E. coli strains with ESBL (extended spectrum ß-lactamase) phenotypic profile isolated from one-day-old chicks and growing broilers (28 days) and determine the antimicrobial activity of the ethanolic extract of Pereskia aculeata Mill. Samples were collected using cloacal swabs in two aviaries (A and B), with 10 samples from each aviary. Each sample was formed by a pool of 10 birds. After processing the samples in the Microbiology and Public Health Laboratory of the Postgraduate Program in Animal Science with Emphasis on Bioactive Products, the E. coli strains were identified through biochemical tests and using the double-disk synergistic test, they were classified as producers or not of ESBL (Extended Spectrum β-Lactamase). The isolates were subjected to the broth microdilution method to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (CBM) of the ethanolic extract of Ora-pro-nóbis. In this case, E. coli strains that presented an ESBL profile in one of the origins (day-old chick or growing chickens) were selected. Concentrations ranging between 20 and 0.039 mg/mL of extract were tested. 90% of E. coli strains were isolated from one-day-old chicks in Farm A and 60% in Farm B, with the highest percentage of strains with an ESBL profile detected in Farm B. In 28-day-old chickens, it was found isolation of 100% of E. coli strains, and in both aviaries (A and B) 50% of strains with an ESBL profile were found. Regarding genes encoding resistance to cephalosporins, the genes blaCTX-M1, blaCTX-M2, blaCTX-M8 and blaSHV were detected, with higher occurrence in E. coli strains isolated from 28-day-old chickens (50%). The determination of the MIC was only possible for two E. coli isolates, one from house A isolated from 28-day-old chickens, and another from house B, isolated from one-day-
old chicks. In both cases, the MIC was 20 mg/mL. For the E. coli ATCC 25922 strain, the MIC was 10 mg/mL. It is concluded that E. coli isolates from day-old chicks and growing chickens carry resistance genes to cephalosporins and that there are no differences in the MIC of the ethanolic extract of P. aculeata when comparing strains that present an ESBL phenotypic profile with those that do not, demonstrating the need for further studies.

Keywords

blaSHV. Minimum Bactericidal Concentration. Minimum Inhibitory Concentration. Ora-pro-nóbis.