Abstract in English:
The Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii (Acb) complex is a major concern in veterinary medicine due to its intrinsic resistance to various antimicrobial agents, including ampicillin, amoxicillin, amoxicillin-clavulanate, and carbapenems. The increasing prevalence of multidrug-resistant (MDR) strains, particularly those producing extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) and carbapenemases, has been observed in animals, with a significant number of urinary tract infections being associated with these pathogens. The present study identified Acb complex strains harboring one or more resistance genes for ESBL and carbapenemase production, highlighting the growing issue of bacterial resistance in veterinary clinical practice. Phenotypic resistance profiling revealed that some Acinetobacter complex strains can hydrolyze a wide range of beta-lactams, including penicillins and third- and fourth-generation cephalosporins, while remaining resistant to cephamycins and carbapenems. Most of the ESBLs belong to Ambler’s class A, and these enzymes can be inhibited by clavulanic acid, sulbactam, tazobactam, and avibactam. The spread of these resistant strains is largely attributed to clonal expansion and horizontal gene transfer, with CTX-M, SHV, and TEM-derived ESBLs being the most clinically significant. Despite advances in molecular diagnostic methods, correlating phenotypic and genotypic data remains a significant challenge. The present findings highlight discrepancies between the phenotypic resistance patterns and the presence of resistance genes, illustrating the complexity of diagnosing and treating infections caused by Acinetobacter species. Further studies are necessary to better understand the mechanisms of resistance, improve diagnostic accuracy, and address the increasing threat of MDR bacteria in the veterinary field.
Abstract in Portuguese:
O complexo Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii (Acb) é uma grande preocupação na medicina veterinária devido à sua resistência intrínseca a diversos agentes antimicrobianos, incluindo ampicilina, amoxicilina, amoxicilina-clavulanato e carbapenêmicos. A crescente prevalência de cepas multirresistentes (MDR), especialmente aquelas produtoras de beta-lactamases de espectro estendido (ESBLs) e carbapenemases, tem sido observada em animais, com um número significativo de infecções do trato urinário associadas a esses patógenos. O presente estudo identificou cepas do complexo Acb que abrigam um ou mais genes de resistência responsáveis pela produção de ESBLs e carbapenemases, destacando o crescente problema da resistência bacteriana na prática clínica veterinária. A análise fenotípica da resistência revelou que algumas cepas do complexo Acinetobacter são capazes de hidrolisar uma ampla gama de beta-lactâmicos, incluindo penicilinas e cefalosporinas de terceira e quarta geração, permanecendo resistentes às cefamicinas e aos carbapenêmicos. A maioria das ESBLs pertence à classe A de Ambler, e essas enzimas podem ser inibidas por ácido clavulânico, sulbactam, tazobactam e avibactam. A disseminação dessas cepas resistentes é atribuída, em grande parte, à expansão clonal e à transferência horizontal de genes, sendo as ESBLs derivadas dos genes CTX-M, SHV e TEM as mais clinicamente relevantes. Apesar dos avanços nos métodos moleculares de diagnóstico, correlacionar os dados fenotípicos e genotípicos ainda é um grande desafio. Os achados deste estudo evidenciam discrepâncias entre os padrões fenotípicos de resistência e a presença de genes de resistência, ilustrando a complexidade do diagnóstico e tratamento de infecções causadas por espécies de Acinetobacter. Estudos adicionais são necessários para compreender melhor os mecanismos de resistência, melhorar a precisão diagnóstica e enfrentar a crescente ameaça das bactérias multirresistentes no campo veterinário.
Abstract in English:
One of the most important pathogens of bovine mastitis, Staphylococcus aureus, often shows antibiotic resistance due to the widespread use of antibiotics in dairy herds. Here, we analyzed S. aureus isolates recovered from milk samples of mastitis-affected cows from various dairy farms for the presence of specific antibiotic resistance genes (mecA, blaZ, aacA-aphD, tetK, tetM, vanA, cfr, fusB, and ileS). To isolate and identify S. aureus, milk was inoculated onto Baird-Parker agar plates. The thermonuclease gene (nuc) was used for molecular identification of each S. aureus isolate. The chosen resistance genes were found in 14 verified isolates. The blaZ and tetM genes were found in all isolates (100%), whereas the aacA-aphD, mecA, and cfr genes were found in 42.9%, 14.3%, and 7.1% of the isolates, respectively. TetK, vanA, fusB, and ileS genes were not found in any of the isolates. Every isolate carried at least blaZ and tetM, demonstrating the widespread co-carriage of several genes. The findings show that S. aureus from bovine mastitis in this area exhibits broad genotypic resistance to β-lactams and tetracyclines, and emphasize the need for ongoing regional surveillance of resistance determinants.
Abstract in Portuguese:
Staphylococcus aureus, um dos patógenos mais importantes da mastite bovina, frequentemente apresenta resistência aos antibióticos devido ao uso generalizado de antibióticos em rebanhos leiteiros. Analisamos isolados de S. aureus recuperados de amostras de leite de vacas afetadas por mastite de várias fazendas leiteiras para a presença de genes específicos de resistência aos antibióticos (mecA, blaZ, aacA-aphD, tetK, tetM, vanA, cfr, fusB, e ileS). Para isolar e identificar S. aureus, o leite foi inoculado em placas de ágar Baird-Parker. O gene termonuclease (nuc) foi usado para a identificação molecular de cada isolado de S. aureus. Os genes de resistência escolhidos foram encontrados em 14 isolados verificados. Os genes blaZ e tetM foram encontrados em todos os isolados (100%), enquanto os genes aacA-aphD, mecA e cfr foram encontrados em 42,9%, 14,3% e 7,1% dos isolados, respectivamente. Os genes TetK, vanA, fusB e ileS não foram encontrados em nenhum dos isolados. Todos os isolados carregavam pelo menos blaZ e tetM, demonstrando o transporte conjunto generalizado de vários genes. Os resultados mostram que S. aureus da mastite bovina nesta região tem ampla resistência genotípica aos β-lactâmicos e tetraciclinas, e enfatizam a necessidade de vigilância regional contínua dos determinantes de resistência
Abstract in English:
The emergence and spread of resistance to antimicrobials is one of the three main threats to public health in the 21st century. It must be analyzed using an integrated One Health approach, as it is a health risk shared by people, animals, and the environment. Among these, the necropsy space represents a point of cohesion, being an extremely relevant place for research and understanding the circulation of the bacterial microbiota and its resistance genes. The present study evaluated the occurrence of superbugs in samples from animals necropsied at the Federal Rural University of Rio de Janeiro, considering the priority criteria established by the World Health Organization (WHO). Of the 198 samples collected from 45 animals, 20 pet animals, 20 production animals and three wild animals, 325 strains were isolated, of which 51.38% (167/325) were Enterobacterales, 31.69% (103/325) Staphylococcus spp., 12.62% (41/325) Enterococcus spp., 2.46% (8/325) Streptococcus spp. and 1.85% (6/325) non-fermenting Gram-negative bacilli (NFGNB). In 29.13% (30/103) of Staphylococcus spp., the blaZ gene was detected, and in enterobacteria, the presence of blaSHV was detected in 10.18% (17/167), blaTEM in 6.59% (11/167) and blaCTX-M-1 in 4.19% (7/167). These results reveal the occurrence of species characterized as critical superbugs by the WHO in the necropsy environment and reinforce the need to monitor these strains in the veterinary environment not only for the adoption of appropriate control and treatment measures for animals but also for the implementation of protocols safe for the disposal of their carcasses.
Abstract in Portuguese:
O surgimento e a disseminação da resistência aos antimicrobianos é uma das três principais ameaças à saúde pública no século XXI, e deve ser analisado em uma abordagem integrada de Saúde Única, por se tratar de um risco à saúde compartilhado por pessoas, animais e meio ambiente. Dentre estes, o espaço de necropsia representa um ponto de coesão, sendo um local de extrema relevância para pesquisa e compreensão da circulação da microbiota bacteriana e seus genes de resistência. O presente estudo avaliou a ocorrência de superbactérias em amostras de animais necropsiados na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, considerando os critérios de prioridade estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Das 198 amostras coletadas de 45 animais, sendo 20 animais de companhia, 20 de produção e três selvagens, foram isoladas 325 cepas, das quais 51,38% (167/325) foram Enterobacterales, 31,69% (103/325) Staphylococcus spp., 12,62% (41/325) Enterococcus spp., 2,46% (8/325) Streptococcus spp. e 1,85% (6/325) bacilos Gram-negativos não fermentadores (BGNNF). Em 29,13% (30/103) dos Staphylococcus spp. houve detecção do gene blaZ e nas enterobactérias detectou a presença de blaSHV em 10,18% (17/167), blaTEM em 6,59% (11/167) e blaCTX-M-1 em 4,19% (7/167). Esses resultados revelam a ocorrência de espécies caracterizadas como superbactérias críticas pela OMS em ambiente de necropsia e reforçam a necessidade de monitoramento dessas cepas no ambiente veterinário não apenas para a adoção de medidas de controle e tratamento adequados dos animais, mas também para a implementação de protocolos seguros para o descarte de suas carcaças.
Abstract in English:
Feline obesity has become an increasingly common problem worldwide over the past decade. Excess weight in cats may predispose them to a range of conditions such as insulin resistance, type 2 diabetes mellitus, and hepatic lipidosis. However, few studies have conducted clinical-laboratory profiles of overweight and obese cats. Therefore, the aim of this study was to describe and correlate clinical and laboratory alterations in overweight and obese cats, comparing them with lean cats. Fifty-three cats were evaluated and divided into obese (OB), overweight (SP), and control (CT) groups. After a clinical assessment, the clinically selected cats underwent morphometric measurements and hematological and biochemical tests; their owners were also instructed to complete a questionnaire. Our primary findings included an increase in mean corpuscular volume and total proteins, a decrease in red blood cell count, and an increase in circulating concentrations of total cholesterol, triglycerides, and urea in the OB group; the SP group exhibited an increase only in total cholesterol and urea. Furthermore, the OB and SP groups exhibited a higher frequency of ad libitum feeding, were more likely to receive premium food, and generally had lower activity levels. We concluded that being overweight or obese altered the cats’ hematological and biochemical parameters. Moreover, factors related to the feeding and environmental management of cats may predict an increased risk of being overweight.
Abstract in Portuguese:
Em gatos, a obesidade tornou-se um problema global com prevalência crescente nos últimos 10 anos. O excesso de peso na espécie felina pode predispor a uma série de condições como a resistência à insulina, a diabetes mellitus tipo 2 e a lipidose hepática. Poucos estudos traçaram um perfil clínico-laboratorial de gatos com sobrepeso e obesos. Com isso, o objetivo deste trabalho foi descrever e correlacionar as alterações clínicas e laboratoriais em gatos com sobrepeso e obesos comparando-as com gatos magros. Foram avaliados 53 gatos, divididos nos grupos: obeso (OB), sobrepeso (SP) e controle (CT). Após realizar uma avaliação clínica, os gatos clinicamente selecionados foram direcionados para mensuração de medidas morfométricas, coleta de exames hematológicos e bioquímicos e preenchimento de questionário aplicado ao tutor. Os principais achados foram aumento VCM (volume corpuscular médio) e proteínas totais, redução do número de hemácias, aumento das concentrações circulantes de colesterol total, triglicerídeos e ureia no grupo OB, enquanto o grupo SP mostrou aumento somente de colesterol total e ureia. Ademais, os grupos OB e SP apresentaram maior frequência de alimentação ad libitum, categorizada como premium e gatos com menor nível de atividade. Assim, conclui-se que o sobrepeso e a obesidade alteraram parâmetros hematológicos e bioquímicos. Além disso, fatores relacionados ao manejo alimentar e o ambiental dos gatos podem ser preditivos para um risco aumentado de excesso de peso.
Abstract in English:
The present study aimed to perform a systematic review to determine the antimicrobial resistance (AMR) profile of pathogenic Escherichia coli strains isolated from the intestinal tract of calves worldwide. Six databases were systematically searched (CABI, Cochrane, PubMed, SciELO, Scopus and Web of Science) with no restrictions regarding the year or place of the publications. A total of 932 studies were recovered, and 56 articles, published from 1982 to 2020, were included in this systematic review. These articles were selected based on title, abstract and full text. The most used technique to determine the susceptibility to antimicrobials of E. coli strains was the disk diffusion test (83.93%, 47/56), followed by the minimum inhibitory concentration (MIC) test (19.64%, 11/56). Only two studies (3.57%, 2/56) performed both tests. Seventy-seven different antimicrobial drugs of 17 classes were tested using disk diffusion methodology. For the MIC, fifteen antimicrobial classes and sixty-one antimicrobial drugs were tested. Cephalosporins were the most tested antimicrobial class, both by disk diffusion and MIC methods. Antimicrobial classes with the highest resistance levels were observed for tetracyclines, penicillins, folate inhibitors, aminoglycosides, phenicols and fluoroquinolones. Due to the heterogeneity and low quality of the studies, mainly regarding the antimicrobial susceptibility test methodology used, it was not possible to perform a meta-analysis. The findings showed the global spread of antimicrobial resistance in pathogenic E. coli from calves and indicate the importance of carrying out studies based on well-designed analyses to better understand the real emergence and spread of AMR in this pathogen.
Abstract in Portuguese:
O presente estudo teve como objetivo realizar uma revisão sistemática para determinar o perfil de resistência antimicrobiana (RAM) de cepas patogênicas de Escherichia coli isoladas do trato intestinal de bezerros em todo o mundo. Foram pesquisadas sistematicamente seis bases de dados (CABI, Cochrane, PubMed, SciELO, Scopus e Web of Science) sem restrições quanto ao ano ou local das publicações. Foram recuperados 932 estudos, e 56 artigos, publicados entre 1982 e 2020, foram incluídos nesta revisão sistemática. Esses artigos foram selecionados com base no título, resumo e texto completo. A técnica mais utilizada para determinar a suscetibilidade aos antimicrobianos de cepas de E. coli foi o teste de difusão em disco (83,93%, 47/56), seguido pelo teste de concentração inibitória mínima (CIM) (19,64%, 11/56). Apenas dois estudos (3,57%, 2/56) realizaram ambos os testes. Setenta e sete diferentes antimicrobianos de 17 classes foram testados usando a metodologia de difusão em disco. Para o MIC, foram testadas quinze classes antimicrobianas e sessenta e um fármacos antimicrobianos. As cefalosporinas foram a classe antimicrobiana mais testada, tanto pelos métodos de difusão em disco quanto pelo MIC. As classes antimicrobianas com maiores níveis de resistência foram observadas para tetraciclinas, penicilinas, inibidores de folato, aminoglicosídeos, fenicóis e fluoroquinolonas. Devido à heterogeneidade e baixa qualidade dos estudos, principalmente quanto à metodologia de teste de suscetibilidade antimicrobiana utilizada, não foi possível realizar uma meta-análise. Os achados mostraram a disseminação global da resistência antimicrobiana em E. coli patogênica de bezerros e indicam a importância da realização de estudos baseados em análises bem delineadas para melhor compreender a real emergência e disseminação da RAM neste patógeno.
Abstract in English:
Enterococcal spondylitis affects poultry and causes progressive lameness. This study reports what seems to be the first case of vertebral osteomyelitis caused by Enterococcus in broiler chickens in southern Brazil. We also conducted an experimental infection to evaluate microorganismal characteristics and pathogenicity in broiler chickens. We performed bacterial isolation, identification, and histopathology. The isolates were tested for their growth and survival capacity at different temperatures, pH values, and antimicrobial resistance profiles. The experiment infection was conducted with broiler breeders (n=9). Group 1 = negative control, Group 2 = challenged orally, Group 3 = challenged via air sac. The autopsy was performed on the 50th day of life (DOL). The report showed spondylitis and fusion of thoracic vertebra, accompanied by spinal cord compression, and femoral head necrosis. We used the isolates (n=17) to test their growth at 10°C and 45°C, survival capacity for up to 60° for 30 min, and growth under pH levels from four to 12. Higher resistance was observed against macrolides and quinolones. On experimental infections, all animals expressed signs of lameness and “sitting on the hocks”. Enterococcus faecalis is the causal agent of enterococcal spondylitis in broilers in southern Brazil, which is an underreported and emerging pathological condition that requires attention.
Abstract in Portuguese:
A espondilite enterocócica afeta aves e causa claudicação progressiva. Este estudo relata o primeiro caso de osteomielite vertebral causada por Enterococcus em frangos de corte no sul do Brasil. Também conduzimos uma infecção experimental para avaliar as características microbianas e a patogenicidade em frangos de corte. Realizamos isolamento bacteriano, identificação e histopatologia. Os isolados foram testados quanto ao seu crescimento e capacidade de sobrevivência em diferentes temperaturas, valores de pH e perfil de resistência antimicrobiana. O experimento de infecção foi conduzido com matrizes de corte (n=9). Grupo 1 = controle negativo, Grupo 2 = provocado oralmente, Grupo 3 = provocado via saco aéreo. A autópsia foi realizada no 50º dia de vida (DOL). O laudo mostrou espondilite e fusão de vértebra torácica, acompanhada de compressão da medula espinhal e necrose da cabeça do fêmur. Usamos os isolados (n=17) para testar seu crescimento a 10°C e 45°C, capacidade de sobrevivência até 60° por 30 min e crescimento em níveis de pH de quatro a 12. A maior resistência foi observada contra macrolídeos e quinolonas. Na infecção experimental, todos os animais manifestaram sinais de claudicação e postura sentada sobre os jarretes. Enterococcus faecalis é o agente causal da espondilite enterocócica em frangos de corte no sul do Brasil, que é uma condição patológica emergente e subnotificada que requer atenção.
Abstract in English:
Lamb diarrhea seriously restricts the development of the sheep industry. Infectious pathogens often cause diarrhea, and E. coli isolates are highly distributed in infectious diarrhea. The study aimed to investigate the prevalence of pathogenic E. coli in diarrhea lambs and determine the distribution of virulence genes, antibiotic resistance genes, and antibiotic resistance. One hundred seventy-eight E. coli isolates were isolated from the feces of 204 diarrhea lambs. The virulence genes mdh, hlyF, iss, ompA, fimC, iucD, st, lt, stx1, stx2, and antibiotic resistance genes including tetA, tetB, aac (6′)-II, blaCMY-2, qnr, aadA1, sul1, blaTEM, blaCTX-M were detected by polymerase chain reaction (PCR). Antibiotic resistance was determined by Kirby-Bauer Disc Diffusion method. There were 109 (61.24%, 109/178) enterotoxigenic E. coli (ETEC), 119 (66.85%, 119/178) Shiga toxin-producing E. coli (STEC), and 95 (53.37%, 95/178) hybrid STEC/ETEC isolates. The highest prevalent virulence genes were ompA (80.90%, 144/178) and fimC (67.98%, 121/178), and the lowest was iucD (8.99%, 16/178). The most commonly detected antibiotic resistance genes were tetA/tetB (92.70%, 165/178), qnr (75.84%, 135/178), and sul1 (62.92%, 112/178), no blaTEM or blaCTX-M genes were detected. All isolates had high antibiotic resistance to lincomycin (96.63%, 172/178), tetracycline (88.76%, 158/178), and co-trimoxazole (80.34%, 143/178), and the multidrug resistant (MDR) rate reached 93.82% (167/178). The high prevalence of ETEC and STEC indicates that E. coli is one of the critical pathogenic agents leading to diarrhea in lambs in the region, and its high antibiotic resistance, especially MDR, should be brought to our attention.
Abstract in Portuguese:
Lamb diarrhea seriously restricts the development of the sheep industry. Infectious pathogens often cause diarrhea, and E. coli isolates are highly distributed in infectious diarrhea. The study aimed to investigate the prevalence of pathogenic E. coli in diarrhea lambs and determine the distribution of virulence genes, antibiotic resistance genes, and antibiotic resistance. One hundred seventy-eight E. coli isolates were isolated from the feces of 204 diarrhea lambs. The virulence genes mdh, hlyF, iss, ompA, fimC, iucD, st, lt, stx1, stx2, and antibiotic resistance genes including tetA, tetB, aac (6′)-II, blaCMY-2, qnr, aadA1, sul1, blaTEM, blaCTX-M were detected by polymerase chain reaction (PCR). Antibiotic resistance was determined by Kirby-Bauer Disc Diffusion method. There were 109 (61.24%, 109/178) enterotoxigenic E. coli (ETEC), 119 (66.85%, 119/178) Shiga toxin-producing E. coli (STEC), and 95 (53.37%, 95/178) hybrid STEC/ETEC isolates. The highest prevalent virulence genes were ompA (80.90%, 144/178) and fimC (67.98%, 121/178), and the lowest was iucD (8.99%, 16/178). The most commonly detected antibiotic resistance genes were tetA/tetB (92.70%, 165/178), qnr (75.84%, 135/178), and sul1 (62.92%, 112/178), no blaTEM or blaCTX-M genes were detected. All isolates had high antibiotic resistance to lincomycin (96.63%, 172/178), tetracycline (88.76%, 158/178), and co-trimoxazole (80.34%, 143/178), and the multidrug resistant (MDR) rate reached 93.82% (167/178). The high prevalence of ETEC and STEC indicates that E. coli is one of the critical pathogenic agents leading to diarrhea in lambs in the region, and its high antibiotic resistance, especially MDR, should be brought to our attention.
Abstract in English:
Type-2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by defects in insulin secretion and combined peripheral resistance to the hormone. Several non-human primates (NHP) species develop T2DM, mainly captive animals with reduced physical activity and incorrect feeding. This case report describes the T2DM treatment of a black-eared marmoset (Callithrix penicillata) by diet reformulation and metformin oral administration. An adult female was diagnosed with T2DM after hyperglycemia and high serum fructosamine associated with glycosuria and obesity. Metformin hydrochloride (125mg/animal, orally, q24h) associated with feeding intervention was started. After 26 days, a significant reduction in weight, glycemia, and serum fructosamine could be observed, showing satisfactory results for the adopted therapy. Metformin is considered a safe drug for T2DM treatment due to its low hypoglycemia risk. The new diet consisted of sweet potato, squash, and varied fruits offered twice daily. In addition, thawed-mice newborns, egg whites, and small portions of pelleted primate food. In the present report, metformin use, associated with a low glycemic index diet, was effective in treating this particular marmoset and may present a potential for T2DM treatment in other NHPs.
Abstract in Portuguese:
Diabetes mellitus tipo 2 (DM2) caracteriza-se por uma combinação de defeitos na secreção de insulina e resistência periférica ao hormônio. Diversas espécies de primatas não humanos (PNH) desenvolvem DM2, sobretudo animais cativos com atividade física reduzida e alimentados incorretamente. Este trabalho descreve o tratamento de DM2 em sagui-de-tufo-preto (Callithrix penicillata), através da reformulação da dieta e administração oral de metformina. Uma fêmea adulta foi diagnosticada com DM2 após apresentar hiperglicemia e frutosaminemia elevadas associadas à glicosúria e à obesidade. Iniciou-se o uso do cloridrato de metformina (125mg/animal, VO, SID) associado ao controle de consumo alimentar com ajustes da dieta. Após 26 dias pode-se observar redução significativa de peso, adequação da glicemia e frutosaminemia, constatando resultado satisfatório da terapêutica adotada. A metformina é considerada um medicamento seguro para o tratamento de DM2, devido ao baixo risco de hipoglicemia. A base da nova dieta era batata-doce, abóbora e frutas variadas oferecidas duas vezes ao dia. Além disso, camundongos recém-nascidos descongelados, clara de ovo e pequenas porções de ração primata peletizada. No presente relato, a metformina associada a uma dieta com baixo índice glicêmico, foi eficaz para tratamento de DM2 podendo apresentar potencial terapêutico de DM2 em outros PNH.
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.
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.
Abstract in English:
Escherichia coli is recognized as one of the main microorganisms responsible for triggering clinical mastitis, a disease that causes considerable economic losses in the dairy industry. In this context, this study aimed to identify E. coli isolates present in individual milk samples collected from cows diagnosed with clinical mastitis from various regions of Brazil. Additionally, through polymerase chain reaction (PCR), the presence of virulence genes eae, bfpB, escN, aatA, aggR, ipaH, stx1, stx2, est, and eltA was investigated; all associated with the pathotypes of diarrheagenic Escherichia coli (DEC). As an integral part of the study, a comprehensive assessment of the sensitivity profile of the isolates to 11 different antimicrobials widely used in mastitis treatment was also conducted. A total of 198 milk samples were collected from cows diagnosed with clinical mastitis. Among these samples, 12 isolates (6.07%) demonstrated bacterial growth greater than three Colony-Forming Units (CFU) when grown on MacConkey agar medium and morphological characteristics of E. coli. The disc-diffusion test was used to evaluate the susceptibility of these isolates to antimicrobials, and the most predominant resistance was observed concerning streptomycin and tetracycline, affecting 16.67% of the strains analyzed. Notably, all isolates investigated did not demonstrate the presence of the genes eae, aatA, aggR, ipaH, stx1, stx2, est, and eltA. These results indicate that these isolates do not fit the pathotypes known as diarrheagenic Escherichia coli (DEC). However, one of the isolates tested was positive for the bfpB and escN genes. The detection of resistant E. coli associated with clinical mastitis points to possible gaps in the treatment of the disease. Additionally, the presence of resistance genes in E. coli strains indicates the potential to transmit these genes between animals and, perhaps, along the food chain.
Abstract in Portuguese:
Escherichia coli é reconhecida como um dos principais microrganismos responsáveis pelo desencadeamento da mastite clínica, doença que causa perdas econômicas consideráveis na indústria de laticínios. Neste contexto, este estudo teve como objetivo principal a identificação de isolados de E. coli presentes em amostras individuais de leite coletadas de vacas com diagnóstico de mastite clínica, de diversas regiões do Brasil. Adicionalmente, por reação em cadeia da polimerase (PCR), foi investigada a presença dos genes de virulência eae, bfpB, escN, aatA, aggR, ipaH, stx1, stx2, est e eltA, todos associados aos patótipos de E. coli diarreiogênica (DEC). Como parte integrante do estudo, foi realizada uma avaliação abrangente do perfil de sensibilidade dos isolados a 11 antimicrobianos diferentes amplamente utilizados no tratamento da mastite. Foram coletadas 198 amostras de leite de vacas com diagnóstico de mastite clínica. Dentre essas amostras, 12 isolados (6,07%) demonstraram crescimento bacteriano superior a três Unidades Formadoras de Colônia (UFC) quando cultivadas em meio ágar MacConkey e características morfológicas de E. coli. Para avaliar a suscetibilidade desses isolados aos antimicrobianos foi utilizado o teste de disco-difusão, sendo observada a resistência mais predominante em relação à estreptomicina e à tetraciclina, afetando 16,67% das cepas analisadas. É relevante ressaltar que todos os isolados investigados não demonstraram a presença dos genes eae, aatA, aggR, ipaH, stx1, stx2, est e eltA. Estes resultados indicam que estes isolados não se enquadram nos patótipos conhecidos como Escherichia coli diarreiogénica (DEC). Porém, um dos isolados testados apresentou positividade para os genes bfpB e escN. A detecção de E. coli resistente associada à mastite clínica aponta para possíveis lacunas no tratamento da doença. Além disso, a presença de genes de resistência em estirpes de E. coli indica a capacidade potencial de transmitir estes genes entre animais e talvez ao longo da cadeia alimentar.