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Tipo do documento: Dissertação
Title: Análise da diversidade microbiana e do perfil de resistência à colistina em enterobactérias presentes em ambientes de produção avícola: um estudo comparativo com foco em Saúde Única
Other Titles: Analysis of microbial diversity and colistin resistance profile of enterobacteria present in poultry production environments: a comparative study focusing on One Health
Authors: Azevedo Junior, Paulo Roberto Lima de
Orientador(a): Souza, Miliane Moreira Soares de
Primeiro coorientador: Coelho, Irene da Silva
Segundo coorientador: Melo, Dayanne Araújo de
Primeiro membro da banca: Souza, Miliane Moreira Soares de
Segundo membro da banca: Pimenta, Ramon Loureiro
Terceiro membro da banca: Pereira, Ingrid Annes
Keywords: avicultura;microrganismos;microbioma;genes;Saúde Única;aviculture;microrganisms;microbiome;One Health
Área(s) do CNPq: Medicina Veterinária
Medicina Veterinária
Idioma: por
Issue Date: 21-Aug-2024
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Veterinária
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias
Citation: AZEVEDO JUNIOR, Paulo Roberto Lima. Análise da diversidade microbiana e do perfil de resistência à colistina em enterobactérias presentes em ambientes de produção avícola: um estudo comparativo com foco em Saúde Única. 2024. 77 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias) - Instituto de Veterinária, Departamento de Microbiologia e Imunologia Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2024.
Abstract: A avicultura é um dos setores agrícolas do agronegócio de maior crescimento ao redor do mundo. Dentre os principais produtores mundiais estão EUA, Brasil e China. Atualmente, reconhece-se o importante papel desempenhado pela microbiota e pelo microbioma na saúde, desempenho e bem-estar nas aves de produção. Nesse contexto, o uso de antimicrobianos como promotores de crescimento na indústria avícola é um dos fatores que aumentam a pressão de seleção ambiental, favorecendo a emergência e dispersão da resistência antimicrobiana, e consequentemente gerando impacto sobre a Saúde Única, uma vez que afeta o equilíbrio da interdependência entre a saúde humana, animal e ambiental. No contexto da produção de frangos de corte, a Saúde Única está relacionada à saúde do ambiente de produção, dos trabalhadores e dos consumidores. O foco do presente estudo é a resistência a colistina, uma polimixina (polimixina E) que possui amplo espectro de ação de contra bactérias Gram-negativas, promovida pelos genes mcr. Após a descoberta do gene plasmidial mcr-1 em 2015, seu uso como promotor de crescimento foi banido em diversos países, incluindo o Brasil. Este trabalho objetivou avaliar a ocorrência, diversidade e resistência fenogenotípica à colistina de enterobactérias em ambientes de produção de avícola. Amostras oriundas de cloaca, traqueia e cama resultaram em 301 isolados, 162 (53,8%) de cloaca, 121 (40,2%) de traqueia e 18 (6%) do ambiente. Desse isolados, 175 (58,1%) foram Firmicutes, 120 (39,9%) foram Proteobacteria e 6 foram Actinobacteria. Em relação a gênero/espécie, 102 (33,9%) isolados foram Staphylococcus coagulase negativa (ECN); 82 (27,2%) E. coli; 53 (17,6%) Enterococcus spp.; 27 (9%) Proteus mirabilis; 10 (3,3%) Bordetella hinzii; 8 (2,7%) Streptococcus spp.; 7 (2,3%) Ligilactobacillus salivarus; 6 (2%) Corynebacterium spp.; 4 (1,3%) Lactobacillus johnsonii; 1 (0,3%) Salmonella spp. e 1 (0,3%) Aerococcus viridans. Dos 83 isolados testados fenotipicamente para resistência à colistina, 15 (18,1%) foram resistentes. Das 110 cepas de enterobactérias avaliadas para a detecção de genes mcr, 102 (92,7%) cepas foram positivas. Dessas 102 cepas positivas para mcr, 48 (47,1%) foram mcr-1, 42 (41,2%) mcr-2, 27 (26,5%) mcr-3, 61 (50%) mcr-4, 7 (6,7%) mcr-5, 40 (39,2%) mcr-6, 1 (1%) mcr-7, 4 (3,9%) mcr-8 e 39 (38,2%) para mcr-9. Dos 269 genes detectados, 48 (17,8%) foram mcr-1, 42 (15,6%) mcr-2, 27 (10%) mcr-3, 61 (22,7%) mcr-4, 7 (2,6%) mcr-5, 40 (14,9%) mcr-6, 1 (0,4%) mcr-7, 4 (1,5%) mcr-8 e 39 (14,5%) mcr-9. Dos 15 isolados resistentes à colistina, em 12 (80%) foram detectados mcr. Das 68 cepas sensíveis à colistina, foram detectados mcr em 63 (94%). Das 102 cepas (72,5%) eram E. coli, 27 (25,5%) P. mirabilis e 1 (1%) Samonella sp. Foram detectados 159 (59,1%) desses genes, em E. coli, 108 (40,1%) em P. mirabilis e 2 (0,7%) em Salmonella sp. Comparando os resultados com os obtidos por Pimenta (2018), observou-se que houve uma queda tanto na resistência à colistina, quanto na prevalência de mcr-1. Diversos gêneros/espécies de grande importância na Saúde Única são encontrados em ambientes de produção avícola e a circulação de genes da família mcr nestes ambientes ainda se encontra elevada, apesar do advento da IN45/2016, apontando para o fato de que o intervalo médio de 6 anos desse estudo após o banimento, ainda não foi suficiente para uma redução expressiva da circulação de mcr na produção avícola, o que representa um grave problema em Saúde Única.
Abstract: Poultry farming is one of the fastest-growing sectors in agribusiness worldwide. Among the top global producers are the USA, Brazil, and China. Currently, the important role played by microbiota and microbiome in the health, performance, and well-being of poultry is recognized. In this context, the use of antimicrobials as growth promoters in the poultry industry is one of the factors increasing environmental selection pressure, favoring the emergence and spread of antimicrobial resistance. This, in turn, impacts One Health by affecting the balance of interdependence between human, animal, and environmental health. In the context of broiler production, One Health is related to the health of the production environment, workers, and consumers. The focus of this study is on colistin resistance, a polymyxin (polymyxin E) with broad-spectrum activity against Gram-negative bacteria, promoted by the mcr genes. After the discovery of the plasmid-borne mcr-1 gene in 2015, its use as a growth promoter was banned in several countries, including Brazil. This study aimed to assess the occurrence, diversity, and phenotypic-genotypic colistin resistance of enterobacteria in poultry production environments. Samples from cloaca, trachea, and litter resulted in 301 isolates: 162 (53.8%) from cloaca, 121 (40.2%) from trachea, and 18 (6%) from the environment. Of these isolates, 175 (58.1%) were Firmicutes, 120 (39.9%) were Proteobacteria, and 6 were Actinobacteria. Regarding genus/species, 102 (33.9%) isolates were coagulase-negative Staphylococcus (ECN); 82 (27.2%) were E. coli; 53 (17.6%) were Enterococcus spp.; 27 (9%) were Proteus mirabilis; 10 (3.3%) were Bordetella hinzii; 8 (2.7%) were Streptococcus spp.; 7 (2.3%) were Lactobacillus salivarus; 6 (2%) were Corynebacterium spp.; 4 (1.3%) were Lactobacillus johnsonii; 1 (0.3%) was Salmonella spp.; and 1 (0.3%) was Aerococcus viridans. Of the 83 isolates phenotypically tested for colistin resistance, 15 (18.1%) were resistant. Among the 110 strains of enterobacteria evaluated for mcr genes, 102 (92.7%) were positive. Of these 102 mcr-positive strains, 48 (47.1%) were mcr-1, 42 (41.2%) were mcr-2, 27 (26.5%) were mcr-3, 61 (50%) were mcr-4, 7 (6.7%) were mcr-5, 40 (39.2%) were mcr-6, 1 (1%) was mcr-7, 4 (3.9%) were mcr-8, and 39 (38.2%) were mcr-9. Out of 269 detected genes, 48 (17.8%) were mcr-1, 42 (15.6%) were mcr-2, 27 (10%) were mcr-3, 61 (22.7%) were mcr-4, 7 (2.6%) were mcr-5, 40 (14.9%) were mcr-6, 1 (0.4%) was mcr-7, 4 (1.5%) were mcr-8, and 39 (14.5%) were mcr-9. Among the 15 colistin-resistant isolates, mcr was detected in 12 (80%). Among the 68 colistin-sensitive strains, mcr was detected in 63 (94%). Of these, 102 (72.5%) were E. coli, 27 (25.5%) were P. mirabilis, and 1 (1%) was Salmonella sp. These genes were detected in 159 (59.1%) of E. coli, 108 (40.1%) of P. mirabilis, and 2 (0.7%) of Salmonella sp. Comparing the results with those obtained by Pimenta (2018), there was a decrease in both colistin resistance and the prevalence of mcr-1. Several genera/species of significant importance in One Health are found in poultry production environments, and the circulation of mcr family genes in these environments remains high despite the advent of IN45/2016, indicating that the average interval of 6 years since the ban has not been sufficient for a significant reduction in mcr circulation in poultry production, posing a serious One Health issue.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20021
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Veterinárias

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