PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

The current study characterizes the genetic distribution of virulence and antimicrobial resistance of Streptococcus lutetiensis and Streptococcus equinus isolated from cows with clinical mastitis using whole genome sequencing (WGS). Although they are not the protagonist species within the genus Streptococcus, recent studies have isolated these species associated with bovine mastitis. In addition, these species are reported and isolated from humans and other animals. A total of four strains of S. lutetiensis and one of S. equinus were isolated from five cows with identified cases of clinical mastitis at a dairy farm near Ithaca, New York. Nineteen genes associated with antimicrobial resistance and 20 genes associated with virulence were identified in the analyzed strains. All strains presented genes associated with resistance: alr, ddl, gdpD, kasA, murA, lsa(E), msr(D), mef(A), gidB, and LiaF. Resistance genes associated with several different classes of antibiotics have also been reported. Sixteen virulence-associated genes were identified in all strains. Based on our findings, we conclude that the studied species have the potential to cause mastitis in cattle, and further studies are important to elucidate their role.

• Streptococcus lutetiensis Streptococcus equinus mastitis resistance genes virulence genes whole genome sequencing

Abstract in Portuguese:

O presente estudo caracteriza a distribuição genética de virulência e resistência antimicrobiana de Streptococcus lutetiensis e Streptococcus equinus isolados de vacas com mastite clínica usando sequenciamento completo do genoma. Apesar de não serem as espécies protagonistas dentro do gênero Streptococcus, estudos recentes têm isolado essas espécies associadas à mastite bovina. Além disso, essas espécies são relatadas e isoladas de humanos e outros animais. Um total de quatro cepas de S. lutetiensis e uma de S. equinus foram isoladas de cinco vacas com casos identificados de mastite clínica em uma fazenda leiteira perto de Ithaca, Nova York. Dezenove genes associados à resistência antimicrobiana e 20 genes associados à virulência foram identificados nas cepas analisadas. Todas as linhagens apresentaram genes associados à resistência: alr, ddl, gdpD, kasA, murA, lsa(E), msr(D), mef(A), gidB e LiaF. Genes de resistência associados a várias classes diferentes de antibióticos também foram relatados. Dezesseis genes associados à virulência foram identificados em todas as cepas. Com base em nossos achados, concluímos que as espécies estudadas têm potencial para causar mastite em bovinos e mais estudos são importantes para elucidar seu papel.

• Streptococcus lutetiensis Streptocccus equinus mastite genes de resistência genes de virulência sequenciamento completo do genoma

Abstract in English:

The genus Mycoplasma includes more than 200 bacterial species that cause disease in animals. It is responsible for causing mastitis in bovines and may be related to other manifestations, such as arthritis and pneumonia in calves and heifers. The present study aimed to detect Mycoplasma bovis isolated from milk samples of bovine clinical mastitis, and to compare the isolation rates in two culture media: Hayflick and SP4. An initial screening was performed in order to detect the presence of the class Mollicutes in 1166 milk samples from clinical mastitis by the conventional Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. According to the 1166 milk samples evaluated, 8.6% (100/1166) were positive to class Mollicutes. Regarding molecular analyses, 1.1% (13/1166) of conventional PCR for positive M. bovis was obtained and 0.9% (11/1166) in real-time PCR. The results of the microbiological culture of the 100 samples previously screened demonstrated that 6% (6/100) of colony growth have been developed when using the Hayflick medium, and 11% (11/100) when using the SP4 medium (including the positive on Hayflick medium). Concerning the 11 isolates obtained in the microbiological culture, conventional PCR confirmed M. bovis in nine of them, and two cultures were negative. In the phylogenetic analysis of the isolates, all of them were grouped in M. bovis and M. agalactiae clusters. The results confirmed the importance of the presence of M. bovis in the etiology of bovine clinical mastitis and reinforced the need for further studies to elucidate other Mycoplasma species that may be involved in bovine clinical mastitis in Brazil.

• Microbiology molecular detection Mycoplasma bovis milk bovine mastitis mycoplasmosis PCR Mollicutes cattle

Abstract in Portuguese:

O gênero Mycoplasma inclui mais de 200 espécies que causam doenças nos animais. É responsável por quadros de mastite em bovinos, podendo também estar relacionado à outras manifestações como artrite e pneumonia em bezerros e novilhas. O presente estudo objetivou a detecção de Mycoplasma bovis isolados a partir de amostras de leite de mastite clínica bovina, bem como, a comparação da taxa de isolamento em dois meios de cultura: Hayflick e SP4. Para efeito de triagem amostral, foram avaliadas quanto à presença da classe Mollicutes 1166 amostras de leite de casos de mastite clínica pela técnica de PCR convencional. Das 1166 amostras de leite avaliadas, 8,6% (100/1166) foram positivas à classe. Nas análises moleculares, obteve-se 1,1% (13/1166) de positividade para Mycoplasma bovis na PCR convencional e 0,9% (11/1166) na PCR em tempo real. Os resultados do cultivo microbiológico das 100 amostras triadas previamente demonstraram 6% (6/100) de crescimento de colônias ao se utilizar o meio Hayflick e 11% (11/100) ao se utilizar o meio SP4 (incluindo as positivas ao primeiro). A partir dos 11 isolados obtidos no cultivo microbiológico, a PCR convencional confirmou Mycoplasma bovis em nove deles, e dois foram negativos para o agente. Na análise filogenética dos isolados, todos agruparam no cluster Mycoplasma bovis e Mycoplasma agalactiae. Frente aos resultados, ressalta-se a importância da presença de Mycoplasma bovis na etiologia da mastite clínica bovina e reforça a necessidade de estudos mais aprofundados para a elucidação de outras espécies de micoplasmas que possam estar envolvidas na mastite bovina.

• Detecção molecular microbiologia Mycoplasma bovis leite mastite bovina micoplasmose PCR Mollicutes bovinos.

Abstract in English:

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) has been shown to be an alternative method for identification of bacteria via their protein profile spectra, being able to identify bacteria at the genus, species and even at subspecies level. With the aim of large-scale identification of pathogens causing mastitis by this platform, a total of 305 isolates of bacteria identified from cows with subclinical mastitis were analyzed by conventional microbiological culture (MC) as well as by MALDI-TOF MS coupled with Biotyper data processing. Approximately 89% of the identifications performed by MALDI-TOF MS were consistent with results obtained by MC. From the remaining isolates (11%), 6.3% of isolates were classified as misidentified (discordance for both genus and species level), and 4.7% showed identification agreement at the genus level but not at the species level, being classified as unidentified at species level. The disagreement results were mostly associated with identification of Streptococcus and Enterococcus species probably due to the narrow phenotypic similarity between these two genera. These disagreement results suggest that biochemical assays might be prone to identification errors and, MALDI-TOF MS therefore may be an alternative to overcome incorrect species-specific identification. Standard microbiological methods for bovine mastitis diagnosis are time consuming, laborious and prone to errors for some bacteria genera. In our study, we showed that MALDI-TOF MS coupled with Biotyper may be an alternative method for large-scale identification of bacteria isolated from milk samples compared to classical microbiological routine protocols.

• Rapid identification bovine mastitis pathogens MALDI-TOF MS Mass Spectrometry protein fingerprinting subclinical mastitis cattle bacterioses

Abstract in Portuguese:

A espectrometria de massas (MALDI-TOF MS) tem mostrado ser um método alternativo para a identificação de bactérias, sendo capaz de identificar as bactérias causadoras de mastite em gênero, espécie ou até mesmo subespécie. Com o objetivo de identificar os patógenos causadores de mastite em grande-escala por esta plataforma, um total de 305 isolados bacterianos oriundos de vacas com mastite subclínica foram analisados pela cultura microbiológica convencional (CM) e pela MALDI-TOF MS acoplada ao software Biotyper. Aproximadamente 89% das identificações realizadas pela MALDI-TOF MS foram consistentes com os resultados obtidos pela CM. Do restante de isolados bacterianos (11%), 6,3% foram classificados como identificação errônea (discordância de gênero e espécie), e 4,7% apresentaram concordância de gênero, mas discordância da espécie. Os resultados que apresentaram divergência estavam mais associados com a identificação das espécies de Streptococcus spp. e Enterococcus spp. devido à similaridade fenotípica entre os dois gêneros. Estes resultados divergentes sugerem que os ensaios bioquímicos podem ser propensos a erros de identificação, por isso a MALDI-TOF MS pode ser considerada um método alternativo para superar os erros de identificação da CM. A cultura microbiológica padrão e os ensaios bioquímicos utilizados na identificação de agentes causadores de mastite são demorados, trabalhosos e propensos a erros quando utilizados na identificação em nível de espécie. No presente estudo, demonstramos que a MALDI-TOF MS acoplada ao software Biotyper pode ser considerada um método alternativo de identificação de bactérias causadoras de mastite em grande-escala quando comparado com a cultura microbiológica convencional.

• Identificação rápida mastite espectrometria de massas MALDI-TOF MS perfil proteico mastite subclínica bovinos bacterioses

Abstract in English:

The most related microorganism in cases of bovine mastitis are Staphylococcus spp. Some strains of these microorganisms have shown virulence factors like antibiotic resistance genes, such as the resistance to methicillin, which represents a public health problem. This literature review aims to compile data related to bovine mastitis caused by Staphylococcus spp. Methicillin-resistant (MRS). Despite this antimicrobial not be commonly used in the treatment of mastitis, the frequency of cases of infection of the mammary gland caused by MRS has ranged from 1.34 to 47.6%. It is believed that the contact of humans with animals positive for MRS and vice versa favors the transmission of this pathogen among species, contributing to the variation in infection rates. MRS detection can be performed by phenotypic tests, molecular tests or serological tests and control measures must be taken such as the identification of cases, animal segregation, epidemiological study of the infection source of herd and the constant cleanliness and hygiene of the confined environment, equipment and milking utensils. Mastitis cases caused by this pathogen are of great relevance to public health because the ingestion of contaminated and/or derived from milk may trigger the transfer of MRS for human. Thus, a constant warning is required on the epidemiological surveillance in dairy farms.

• Mastitis cattle Staphylococcus spp. meticillin pathogenic microorganism antimicrobial resistance epidemiology bacterioses

Abstract in Portuguese:

Staphylococcus spp. são os micro-organismos mais relacionados a casos de mastite bovina. Algumas cepas destes micro-organismos têm apresentado fatores de virulência como genes de resistência a antimicrobianos com destaque para a resistência à meticilina que é um problema de saúde pública. Esta revisão de literatura tem o objetivo de compilar dados sobre a mastite bovina causada por Staphylococcus spp. resistente à meticilina (MRS). Apesar desse antimicrobiano não ser comumente utilizado no tratamento das mastites, a frequência de casos de infecção da glândula mamária causada por MRS tem variado entre 1,34 a 47,6%. Acredita-se que o contato dos humanos com animais positivos para MRS e vice-versa favoreça a transmissão deste patógeno entre as espécies, contribuindo para a variação nas taxas de infecção. A detecção de MRS pode ser realizada por meio de provas fenotípicas, moleculares ou sorológicas e as medidas de controle devem contemplar a identificação dos casos, segregação dos animais, estudo epidemiológico da fonte de infecção do rebanho, além da constante limpeza e higienização do ambiente de confinamento, equipamentos e utensílios de ordenha. Casos de mastite ocasionados por esse patógeno assumem relevância para a saúde pública, pois a ingestão de leite e/ou derivados contaminados podem desencadear a transferência de MRS para seres humanos. Com isso, é necessário um alerta constante quanto à vigilância epidemiológica em fazendas leiteiras.

• Mastite bovina Staphylococcus spp. meticilina Micro-organismo patogênico resistência a antimicrobianos epidemiologia bacterioses

Abstract in English:

ABSTRACT.- Guimarães F.F., Joaquim S.F., Manzi M.P., Silva R.C., Bruder-Nascimento A.C.M.O., Costa E.O. & Langoni H. 2016. Comparison phenotypic and genotypic identification of Staphylococcus species isolated from bovine mastitis. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(12):1160-1164. Departamento de Higiene Veterinária e Saúde Pública, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Jr s/n, Botucatu, SP 18618-970, Brazil. E-mail: hlangoni@fmvz.unesp.br In addition to Staphylococcus aureus nowadays other coagulase-positive staphylococci (CoPS) and coagulase-negative staphylococci (CoNS), earlier considered of minor importance, are now accepted as relevant pathogens for humans and animals. The involvement of these microorganisms in bovine mastitis etiology and the possibility their transmission through milk to humans justify the requirement of developing reliable methods for identification of the most frequent species among them. The purpose of this study was to compare the phenotypic techniques with the genotypic method carried out by sequencing of the rpoB gene in identification of several species of the genus Staphylococcus isolated from bovine mastitis. A total of 300 staphylococci isolates of bovine mastitis cases from several Brazilian dairy herds were studied by phenotypic and genotypic techniques, respectively: 150 CoPS and 150 CoNS strains. A total of 18 CoNS different species and 4 CoPS species were identified. Among the CoNS the following species were recognized: 48 (32%) Staphylococcus warneri, 22(15%) S. epidermidis, 20(13%) S. hyicus, 10(7%) S. xylosus, 7(5%) S. haemolyticus, 6(4%) S. simulans, 6(4%) S. schleiferi subsp schleiferi, 6(4%) S. hominis, 5(3%) S. pasteuri, 4(2.7%) S. cohnii, 3(2%) S. saprophyticus subsp. saprophyticus 3(2%) S. chromogenes 3(2%) S. sciuri, 2(1%) S. saccharolyticus, 2(1%) S. lugdunensi, 1(0,7%) S. auricularis, 1(70%) S. saprophyticus subsp. bovis, 1(0.7%) S. capitis. And among the 150 CoPS were identified respectively: 105 (70%) S. aureus, 21(14%), S. hyicus, 19(13%) S. intermedius e 5(3%) S. schleiferi subsp coagulans. Considering the 150 CoNS isolates, the identifications performed by phenotypic and genotypic tests presented 96.7% of concordance, kappa coefficient of agreement = 0.933, SE (standard error) of kappa=0.021 (95% confidence interval: 0.893 to 0.974), Pearson’s correlation coefficient (r) = 0.9977, (confidence interval 95%: 0.9938 a 0.9992) and in relation to 150 CPS isolates it was detected an agreement of 98.7%, kappa = 0.960, SE of kappa = 0.016, (95% confidence interval: 0.929 to 0.992) Pearson’s correlation coefficient (r) = 0.9994 (95% confidence interval: 0.9681 to 1.0000). The verified agreement strength between the identification methods can be considered as excellent. These results assure that according to laboratory resources any of them will be suitable to perform the staphylococci identification.

• Phenotype genotype Staphylococcus spp. mastitis fenotipo genótipo mastite

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Guimarães F.F., Joaquim S.F., Manzi M.P., Silva R.C., Bruder-Nascimento A.C.M.O., Costa E.O. & Langoni H. 2016. Comparison phenotypic and genotypic identification of Staphylococcus species isolated from bovine mastitis. [Comparação da identificação fenotípica e genotípica de espécies do gênero Staphylococcus isoladas de mastite bovina.] Pesquisa Veterinária Brasileira 36(12):1160-1164. Departamento de Higiene Veterinária e Saúde Pública, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Jr s/n, Botucatu, SP 18618-970, Brazil. E-mail: hlangoni@fmvz.unesp.br Além de Staphylococcus aureus atualmente outros estafilococos coagulase positiva (SCP) e estafilococos coagulase-negativos (SCN), anteriormente considerados de menor relevância, são reconhecidos como importantes patógenos para humanos e animais. O envolvimento desses micro-organismos na etiologia da mastite bovina e a possibilidade da sua transmissão através do leite aos humanos justifica a utilização de métodos confiáveis para a identificação das espécies mais frequentes. O objetivo deste estudo foi comparar as técnicas fenotípicas com o método genotípico realizada por sequenciamento do gene rpoB na identificação de espécies do gênero Staphylococcus spp. isolados de mastite bovina. Um total de 300 estafilococos isolados de casos de mastite bovina em diferentes rebanhos leiteiros brasileiros foram estudados por técnicas fenotípicas e genotípicas, respectivamente: 150 linhagens de SCP e 150 linhagens de SCN. Foram identificados um total de 18 espécies de SCN e 4 espécies SCP. Entre os SCN as seguintes espécies identificadas: 48 (32%) Staphylococcus warneri, 22 (15%) S. epidermidis, 20 (13%) S. hyicus, 10 (7%) S. xylosus, 7 (5%) S. haemolyticus, 6 (4%) S. simulans, 6 (4%) S. schleiferi subsp schleiferi, 6 (4%) S. hominis, 5 (3%) S. pasteuri, 4 (2,7%) S. cohnii, 3 (2%) S. saprophyticus subsp. saprophyticus, 3 (2%) S. chromogenes, 3 (2%) S. sciuri, 2 (1%) S. saccharolyticus, 2 (1%) S. lugdunensi, 1 (0,7%) S. auricularis, 1 (70 %) S. saprophyticus subsp. bovis, 1 (0,7%) S. capitis. E entre as 150 SCP foram identificados, 105 (70%) S. aureus, 21 (14%), S. hyicus, 19 (13%) S. intermedius e 5 (3%) S. schleiferi subsp coagulans. Considerando-se os 150 SCN isolados, as identificações realizadas por testes fenotípicos e genotípicos apresentaram 96,7% de concordância, coeficiente de concordância kappa = 0,933, SE (erro padrão) de kappa = 0,021 (95% intervalo de confiança: 0,893-0,974), coeficiente de correlação de Pearson (r) = 0,9977, (intervalo de confiança de 95%: 0,9938 a 0,9992) e em relação a 150 SCP isolados foi observado uma concordância de 98,7%, kappa = 0,960, sE de kappa = 0,016, (95% de intervalo de confiança: 0,929 a 0,992) coeficiente de correlação de Pearson (r) = 0,9994 (95% intervalo de confiança: 0,9681-1,0000). A correlação entre os métodos de identificação pode ser considerada como excelente. Esses resultados demonstraram que de acordo com os recursos disponíveis no laboratório, poderia ser utilizada qualquer uma das metodologias.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Beuron D.C., Cortinhas C.S., Botaro B.G., Macedo S.N., Gonçalves J.L., Brito M.A.V.P. & Santos M.V. 2014. Risk factors associated with the antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis. Pesquisa Veterinária Brasileira 34(10):947-952. Departamento de Nutrição e Produção Animal, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Av. Duque de Caxias Norte 225, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: mveiga@usp.br The objective of this study was to evaluate herd management practices and mastitis treatment procedures as risk factors associated with Staphylococcus aureus antimicrobial resistance. For this study, 13 herds were selected to participate in the study to evaluate the association between their management practices and mastitis treatment procedures and in vitro antimicrobial susceptibility. A total of 1069 composite milk samples were collected aseptically from the selected cows in four different periods over two years. The samples were used for microbiological culturing of S. aureus isolates and evaluation of their antimicrobial susceptibility. A total of 756 samples (70.7%) were culture-positive, and S. aureus comprised 27.77% (n=210) of the isolates. The S. aureus isolates were tested using the disk-diffusion susceptibility assay with the following antimicrobials: ampicillin 10mg; clindamycin 2μg; penicillin 1mg; ceftiofur 30μg; gentamicin 10mg; sulfa-trimethoprim 25μg; enrofloxacin 5μg; sulfonamide 300μg; tetracycline 30μg; oxacillin 1mg; cephalothin 30μg and erythromycin 5μg. The variables that were significantly associated with S. aureus resistance were as follows: the treatment of clinical mastitis for ampicillin (OR=2.18), dry cow treatment for enrofloxacin (OR=2.11) and not sending milk samples for microbiological culture and susceptibility tests, for ampicillin (OR=2.57) and penicillin (OR=4.69). In conclusion, the identification of risk factors for S. aureus resistance against various mastitis antimicrobials is an important information that may help in practical recommendations for prudent use of antimicrobial in milk production.

• Staphylococcus aureus mastitis mastite

Abstract in Portuguese:

ABSTRACT.- Beuron D.C., Cortinhas C.S., Botaro B.G., Macedo S.N., Gonçalves J.L., Brito M.A.V.P. & Santos M.V. 2014. Risk factors associated with the antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis. [Fatores de risco associados com a resistência antimicrobiana de Staphylococcus aureus isolados da mastite bovina.] Pesquisa Veterinária Brasileira 34(10):947-952. Departamento de Nutrição e Produção Animal, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Av. Duque de Caxias Norte 225, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: mveiga@usp.br Objetivou-se com este estudo avaliar os fatores de risco associados às práticas de manejo e tratamento de mastite e a resistência aos antimicrobianos de Staphylococcus aureus isolados de vacas com mastite. Foram selecionados para o presente estudo 13 rebanhos localizados na região de Pirassununga/SP. Foi aplicado um questionário contendo informações para o levantamento de fatores de risco relacionados à resistência aos antimicrobianos e às práticas de manejo e tratamento de mastite. Após a seleção dos rebanhos e aplicação dos questionários, foram utilizados 210 isolados de S. aureus de amostras compostas de leite coletadas durante 24 meses, em quatro períodos, para realização dos testes de resistência. Os antimicrobianos testados foram: ampicilina 10µg, clindamicina 2µg, penicilina 1µg, eftiofour 30µg, gentamicina 10µg, sulfatrimetropin 25µg, enrofloxacina 5µg, sulfonamida 300µg, tetraciclina 30µg, oxacilina 1µg, cefalotina 30µg e eritromicina 5µg. As variáveis que foram significativamente associadas à resistência de S. aureus foram: o tratamento da mastite clínica para ampicilina (OR = 2,18), o tratamento da vaca seca para enrofloxacina (OR=2,11), e o não envio de amostras de leite para a cultura microbiológica e testes de sensibilidade, para ampicilina (OR=2,57) e penicilina (OR=4,69). Em conclusão, a identificação dos fatores de risco para a resistência S. aureus frente aos principais agentes antimicrobianos, utilizados para tratamento da mastite, pode auxiliar o estabelecimento do uso prudente de antimicrobianos na produção de leite.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Robles B.F., Nóbrega D.B., Guimarães F.F., Wanderley G.G. & Langoni H. 2014. Beta-lactamase detection in Staphylococcus aureus and coagulase-negative Staphylococcus isolated from bovine mastitis. Pesquisa Veterinária Brasileira 34(4):325-328. Departamento de Higiene Veterinária e Saúde Pública, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Junior s/n, Botucatu, SP 18618-900, Brazil. E-mail: hlangoni@fmvz.unesp.br The objectives of the study were to evaluate the presence/production of beta-lactamases by both phenotypic and genotypic methods, verify whether results are dependent of bacteria type (Staphylococcus aureus versus coagulase-negative Staphylococcus - CNS) and verify the agreement between tests. A total of 200 bacteria samples from 21 different herds were enrolled, being 100 CNS and 100 S. aureus. Beta-lactamase presence/detection was performed by different tests (PCR, clover leaf test - CLT, Nitrocefin disk, and in vitro resistance to penicillin). Results of all tests were not dependent of bacteria type (CNS or S. aureus). Several S. aureus beta-lactamase producing isolates were from the same herd. Phenotypic tests excluding in vitro resistance to penicillin showed a strong association measured by the kappa coefficient for both bacteria species. Nitrocefin and CLT are more reliable tests for detecting beta-lactamase production in staphylococci.

• Beta-lactamase blaZ coagulase-negative Staphylococcus aureus coagulase negativa

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Robles B.F., Nóbrega D.B., Guimarães F.F., Wanderley G.G. & Langoni H. 2014. Beta-lactamase detection in Staphylococcus aureus and coagulase-negative Staphylococcus isolated from bovine mastitis. [Detecção de beta-lactamase em Staphylococcus aureus e Staphylococcus coagulase negativa isolados de mastite bovina.] Pesquisa Veterinária Brasileira 34(4):325-328. Departamento de Higiene Veterinária e Saúde Pública, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Junior s/n, Botucatu, SP 18618-900, Brazil. E-mail: hlangoni@fmvz.unesp.br Os objetivos do presente estudo foram avaliar a presença/produção de beta-lactamases por ambos os métodos fenotípicos e genotípicos, verificar se os resultados são dependentes do tipo de bactéria (Staphylococcus aureus contra Staphylococcus coagulase negativa - CNS) e verificar a concordância entre os testes. Um total de 200 amostras bactérianas oriundas de 21 rebanhos distintos foram incluídos, sendo 100 CNS e 100 S. aureus. A presença/detecção de beta-lactamase foi realizada por diferentes testes (PCR, teste trevo (clover leaf test) - CLT, disco Nitrocefin e resistência in vitro à penicilina). Os resultados de todos os testes não foram dependentes do tipo de bactérias (CNS ou S. aureus). Vários isolados de S. aureus produtores de beta-lactamase eram de um mesmo rebanho. Testes fenotípicos excluindo resistência in vitro à penicilina mostraram uma forte associação medida pelo coeficiente kappa para ambas as espécies de bactérias. Nitrocefina e CLT são testes mais confiáveis para detectar a produção de beta-lactamase em estafilococos.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Krewer C.C., Lacerda I.P.S., Amanso E.S., Cavalcante N.B., Peixoto R.M., Pinheiro Júnior J.W., Costa M.M. & Mota R.A. 2013. Etiology, antimicrobial susceptibility profile of Staphylococcus spp. and risk factors associated with bovine mastitis in the states of Bahia and Pernambuco. Pesquisa Veterinária Brasileira 33(5):601-606. Departamento de Medicina Veterinária, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, Recife, PE 51171-900, Brazil. E-mail: rinaldo.mota@hotmail.com The purpose of this paper was to study the etiology of mastitis, determine the antimicrobial susceptibility profile of Staphylococcus spp. and to identify the risk factors associated with infection in dairy cows in the states of Bahia and Pernambuco, Brazil. From the 2,064 milk samples analyzed, 2.6% were associated with cases of clinical mastitis and 28.2% with subclinical mastitis. In the microbiological culture, Staphylococcus spp. (49.1%) and Corynebacterium spp. (35.3%) were the main agents found, followed by Prototheca spp. (4.6%) and Gram negative bacilli (3.6%). In the antimicrobial susceptibility testing, all 218 Staphylococcus spp. were susceptible to rifampicin and the least effective drug was amoxicillin (32.6%). Multidrug resistance to three or more drugs was observed in 65.6% of Staphylococcus spp. The risk factors identified for mastitis were the extensive production system, not providing feed supplements, teat drying process, not disinfecting the teats before and after milking, and inadequate hygiene habits of the milking workers. The presence of multiresistant isolates in bovine milk demonstrates the importance of the choice and appropriate use of antimicrobial agents. Prophylactic and control measures, including teat antisepsis and best practices for achieving hygienic milking should be established in order to prevent new cases of the disease in herds.

• Staphylococcus spp.

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Krewer C.C., Lacerda I.P.S., Amanso E.S., Cavalcante N.B., Peixoto R.M., Pinheiro Júnior J.W., Costa M.M. & Mota R.A. 2013. Etiology, antimicrobial susceptibility profile of Staphylococcus spp. and risk factors associated with bovine mastitis in the states of Bahia and Pernambuco. [Etiologia, perfil de sensibilidade dos Staphylococcus spp. aos antimicrobianos e fatores de risco associados à mastite bovina nos estados da Bahia e Pernambuco.] Pesquisa Veterinária Brasileira 33(5):601-606. Departamento de Medicina Veterinária, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, Recife, PE 51171-900, Brazil. E-mail: rinaldo.mota@hotmail.com Objetivou-se estudar a etiologia da mastite, determinar o perfil de sensibilidade dos Staphylococcus spp. aos antimicrobianos e identificar os fatores de risco associados à infecção em vacas leiteiras nos estados da Bahia e Pernambuco. Das 2.064 amostras de leite analisadas, 2,6% estavam associadas a casos de mastite clínica e 28,2% à mastite subclínica. No exame microbiológico, Staphylococcus spp. (49,1%) e Corynebacterium spp. (35,3%) foram os principais agentes isolados, seguidos de Prototheca spp. (4,6%) e bacilos Gram negativos (3,6%). No teste de sensibilidade aos antimicrobianos, todos os 218 Staphylococcus spp. apresentaram-se sensíveis à rifampicina e a droga menos eficaz foi a amoxicilina (32,6%). A resistência simultânea a três ou mais drogas foi observada em 65,6% dos Staphylococcus spp. Os fatores de risco identificados para a mastite foram o sistema de criação extensivo, não realização de suplementação alimentar, processo de secagem dos tetos, não realização de desinfecção dos tetos antes e após a ordenha e hábitos higiênicos inadequados dos ordenhadores. A presença de isolados multirresistentes no leite bovino demonstra a importância da escolha e da utilização adequada de antimicrobianos. Medidas de controle e profilaxia, incluindo a antissepsia dos tetos e boas práticas para a obtenção de ordenha higiênica devem ser estabelecidas, com o intuito de prevenir novos casos da doença nos rebanhos.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Marques V.F., Souza M.M.S., Mendonça E.C.L., Alencar T.A., Pribul B.R., Coelho S.M.O., Lasagno M. & Reinoso E. 2013. [Phenotypic and genotypic analysis of virulence in Staphylococcus spp. and its clonal dispersion as a contribution to the study of bovine mastitis.] Análise fenotípica e genotípica da virulência de Staphylococcus spp. e de sua dispersão clonal como contribuição ao estudo da mastite bovina. Pesquisa Veterinária Brasileira 33(2):161-170. Departamento de Microbiologia e Imunologia Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: miliane@ufrrj.br Mastitis is an inflammation of one or more mammary glands caused mainly by bacteria, among which the genus Staphylococcus plays an important role. Bacteria belonging to this genus are known to express virulence factors which allow their persistence and spread in the host. This study aimed to evaluate the phenotypic and genotypic aspects of virulence factors in Staphylococci spp. isolates from bovine mastitis clinical cases. A total of 272 milk samples from 8 farms in the South-Fluminense region of Rio de Janeiro were analyzed. The samples underwent conventional bacterial identification, yielding 250 Staphylococci spp. isolates. These were tested for the phenotypic detection of slime production by the microplate and Congo Red Agar methods. The hemolysins production, hemolytic synergism, caseinase and DNase production were also evaluated. The isolates were then assayed through the Polymerase Chain Reaction method to detect genes associated with virulence factors such as: capsule (cap5, cap8), fibronectin (fnbA, fnbB), slime (icaA, icaD) and hemolysins (hla e hlb). Regarding the number of isolates assessed, 58% (145/250) were identified as coagulase-negative Staphylococcus spp. and 42% (105/250) as coagulase-positive Staphylococcus spp. The latter comprised 36.2% (38/105) of isolates identified as S. aureus, 11.4% (12/105) as S. intermedius and 3.8% (4/105) belonging to the SIG group. The hemolisin production was not significant, whereas only 6,4% (16/250) produced alfa hemolysis, 4,8% (12/250) produced beta hemolysis and 1,6% (4/250) was able to produce both. Caseinase production was observed in 66.4% (166/250) and slime production assayed through the microplate method was positive in 76,8% (192/250). DNAse was detected in coagulase-negative Staphylococcus spp. (38/145) and in S. aureus (14/38). Low association between genetic detection of icaA (38/250) and icaD (54/250) and slime phenotypic expression (192/250) suggest that others genetic markers can be involved in this expression. Regarding gene amplification, the isolates did not show significant correlation between the genetic detection of icaA (38/250) and icaD (54/250) and slime production (192/250), indicating that other genetic markers may be involved in this trait expression. The frequency of the occurrence of the others studied genes was of 4% (10/250) for cap5 and cap8, 32,8% (82/250) for fnbA, 4,4% (11/250) for fnbB, 19,2% (48/250) for hla and 18% (45/250) for hlb. The major circulating strain profile on the farms encompassed slime and caseinase producer strains. The spaA gene was found in all of the S. aureus isolates, presenting varying amplicons sizes, with 300bp being the prevalent size. The amplification of the coa gene showed nine polymorphic variants, with 600bp being the prevalent amplicon. The agr gene was also detected in every S. aureus isolate, with an amplicon of 200bp. It was noticed that the presence or absence of the virulence genes assayed in this study were not correlated with the 6 distinct electrophoretic profiles obtained by PFGE.

• Staphylococcus spp. mastite

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Marques V.F., Souza M.M.S., Mendonça E.C.L., Alencar T.A., Pribul B.R., Coelho S.M.O., Lasagno M. & Reinoso E. 2013. [Phenotypic and genotypic analysis of virulence in Staphylococcus spp. and its clonal dispersion as a contribution to the study of bovine mastitis.] Análise fenotípica e genotípica da virulência de Staphylococcus spp. e de sua dispersão clonal como contribuição ao estudo da mastite bovina. Pesquisa Veterinária Brasileira 33(2):161-170. Departamento de Microbiologia e Imunologia Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: miliane@ufrrj.br A mastite é uma inflamação da glândula mamária causada principalmente por bactérias, dentre as quais o gênero Staphylococcus ocupa um papel importante. Bactérias pertencentes a este gênero são caracterizadas por expressar fatores de virulência que permitem sua persistência e disseminação no hospedeiro. O presente trabalho teve por objetivo avaliar fenogenotipicamente os fatores de virulência de isolados de Staphylococcus spp. a partir de casos de mastite bovina. Foram analisadas 272 amostras de leite provenientes de oito propriedades da região Sul-Fluminense do Estado do Rio de Janeiro. Após identificação, obteve-se um total de 250 isolados de Staphylococcus spp. Estes foram submetidos às provas fenotípicas de detecção da produção de “slime” em microplaca e em ágar vermelho congo; produção de hemolisinas e sinergismo hemolítico; produção de caseinase e DNase. Posteriormente foram submetidos à técnica de PCR para detecção dos genes de produção de cápsula (cap5 e cap8), fibronectina (fnbA,e fnbB), “slime” (icaA e icaD) e hemolisinas (hla e hlb). Do total avaliado, 58% (145/250) foi identificado como Staphylococcus spp. coagulase-negativos e 42% (105/250) como Staphylococcus spp. coagulase-positivos, destes 36,2% (38/105) foram identificados como S. aureus, 11,4% (12/105) como S. intermedius e 3,8% (4/105) como pertencentes ao grupo SIG. Apenas 6,4% (16/250) dos isolados foram produtores de a-hemólise, 4,8% (12/250) de b-hemólise e, 1,6% (4/250) de a e b-hemólise. A produção de caseinase foi observada em 66,4% (166/250), e a produção de “slime” avaliada pela técnica da microplaca em 76,8% (192/250) dos isolados, respectivamente. A DNase foi detectada em ECNs (38/145) e S. aureus (14/38). Os marcadores genéticos avaliados para a produção de slime, icaA e icaD apresentaram nenhuma ou leve concordância com a produção fenotípica, respectivamente, utilizando o coeficiente Kappa. Tal dado parece indicar que outros marcadores genéticos podem estar envolvidos com a expressão desta característica. Os demais genes detectados com frequência de 4% (10/250) para cap5 e para cap8, 32,8% (82/250) para fnbA, 4,4% (11/250) para fnbB, 19,2% (48/250) para hla e 18% (45/250) para hlb. O perfil circulante nas propriedades foi o 1: isolado produtor de “slime” e caseinase. O gene spaA foi positivo em todos os S. aureus, apresentando amplicons de tamanhos variados, sendo o tamanho prevalente o de 300pb. A amplificação do gene coa apresentou nove tipos polimórficos distintos, sendo prevalente o amplicon de 600pb. O gene agr foi detectado em todos os S. aureus, com amplicon de 200pb. Foi observado que os genes de virulência estudados estavam distribuídos de modo aleatório entreos 6 distintos perfis eletroforéticos obtidos através da Eletroforese em Gel de Campo Pulsado (PFGE).

Abstract in English:

ABSTRACT.- Mendonça E.C.L., Marques V.F., Melo D.A., Alencar T.A., Coelho I.S., Coelho S.M.O. & Souza M.M.S. 2012. [Phenogenotypical characterization of antimicrobial resistance in Staphylococcus spp. isolated from bovine mastitis as a subsidy for the implementation of control measures.] Caracterização fenogenotípica da resistência antimicrobiana em Staphylococcus spp. isolados de mastite bovina como subsídio para implementação de medidas de controle. Pesquisa Veterinária Brasileira 32(9):859-864. Departamento de Microbiologia e Imunologia Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: miliane@ufrrj.br The use of antibiotic in the control of intramammary infections and in the elimination of its possible sources in dairy farms is an important control measure. However, the inappropriate use of antibiotics can result in the appearance of resistant strains and compromise the efficiency of the treatment. Besides Staphylococcus spp. are among the main pathogens of bovine mastitis, they are often resistant to antibiotics, especially beta-lactamics, mainly by two distinct mechanisms: the production of extracellular enzyme beta-lactamase, encoded by the blaZ gene, and production of PBP2a or PBP2’ a penicillin-binding protein with low affinity, encoded by the mecA gene. The expression of mecA gene is constitutive or induced by beta-lactamic antibiotics, such as oxacillin and cefoxitin. The mecA gene is inserted into the chromosome through a staphylococcal mobile genetic element, called staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). The present study evaluated the phenogenotypical resistance profile to beta-lactam antibiotics of 250 Staphylococcus spp isolates, using oxacillin and cefoxitin as markers in order to produce data to the knowledge of resistance in dairy farms located in the South-Fluminense and the Metropolitan regions of the State of Rio de Janeiro to support the implementation of measures to control this disease. The assessment of resistance was made through 8 different phenotypic tests and yielded 54 profiles. Disk diffusion and agar screen with oxacillin were used as “gold standard” for the calculation of sensitivity, specificity and prediction once they are recommended by the CLSI veterinarian as standardized tests. Disk diffusion with cefoxitin achieved the best performance in the prediction of oxacillin resistance. Genotypic detection of mecA do not provided any positive isolate, otherwise mecI and mecRI genes were also detected in 11.6% (29/250) of the studied Staphylococcus spp. Four cassette mec types were detected (I, II, III and IV), being type I the most disseminated one. Gene blaZ was detected in 5.2% (13/250) isolates. From these 13 blaZ positive isolates, the whole system comprising blaR1-blaI-blaZ was detected in 23.1% (3/13) isolates.

• Mastitis Staphylococcus spp. Mastite bovina

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Mendonça E.C.L., Marques V.F., Melo D.A., Alencar T.A., Coelho I.S., Coelho S.M.O. & Souza M.M.S. 2012. [Phenogenotypical characterization of antimicrobial resistance in Staphylococcus spp. isolated from bovine mastitis as a subsidy for the implementation of control measures.] Caracterização fenogenotípica da resistência antimicrobiana em Staphylococcus spp. isolados de mastite bovina como subsídio para implementação de medidas de controle. Pesquisa Veterinária Brasileira 32(9):859-864. Departamento de Microbiologia e Imunologia Veterinária, Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ 23890-000, Brazil. E-mail: miliane@ufrrj.br A utilização de antibióticos no controle das infecções intramamárias e na eliminação de prováveis fontes de infecção nas fazendas leiteiras se constitui em importante medida de controle. No entanto, o uso inadequado de antibióticos no tratamento da doença pode selecionar cepas resistentes e comprometer a eficiência do tratamento. Bactérias do gênero Staphylococcus spp. estão entre os principais agentes etiológicos da mastite bovina e são freqüentemente resistentes aos antimicrobianos, em especial aos beta-lactâmicos, principalmente por dois mecanismos distintos: a produção da enzima extracelular beta-lactamase, codificada pelo gene blaZ, e a produção de PBP2a ou PBP2´, uma proteína ligante de penicilina de baixa afinidade, codificada pelo gene mecA. A expressão do gene mecA é constitutiva ou induzida por antibióticos betalactâmicos, como a oxacilina e cefoxitina. O gene mecA está inserido no cromossomo através de um elemento genético móvel, denominado cassete estafilocócico cromossômico mec (SCCmec). O presente estudo avaliou o perfil fenogenotípico de resistência aos beta-lactâmicos em 250 isolados de Staphylococcus spp., utilizando os marcadores oxacilina e cefoxitina, de modo a produzir dados que possam contribuir para o conhecimento da resistência antimicrobiana em algumas propriedades leiteiras das regiões Sul-Fluminense e Metropolitana do Estado do Rio de Janeiro com o objetivo de subsidiar a implementação de medidas de controle dessa enfermidade. A avaliação da resistência foi feita a partir de 8 diferentes testes fenotípicos, sendo obtidos 54 perfis. Os testes de difusão em disco simples e ágar screen com oxacilina foram utilizados como “padrão ouro” para os cálculos dos valores de sensibilidade, especificidade e predição por serem preconizados pelo CLSI veterinário. O teste de difusão em disco simples com cefoxitina foi o de melhor desempenho na predição da resistência a oxacilina. Na avaliação genotípica, não foi detectado qualquer isolado positivo para o gene mecA, já os genes mecI e mecRI foram detectados igualmente em 11,6% (29/250) dos Staphylococcus spp. avaliados. Foram detectados os quatro tipos de cassete mec analisados (I, II, III e IV), sendo o tipo I o que teve mais ampla distribuição entre as regiões estudadas. Gene blaZ foi detectado em 5,2% (13/250) dos isolados, sendo que nestes, todo o sistema blaZ-blaI- blaR1 foi detectado em 23,1% (3/13) dos isolados.