Caracterização dos mecanismos de resistência aos antibióticos em estirpes de Escherichia coli isoladas de produtos de origem animal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moura, Laura Ferreira Croft de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/54704
Resumo: Tese de mestrado, Qualidade Alimentar e Saúde, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Caracterização dos mecanismos de resistência aos antibióticos em estirpes de Escherichia coli isoladas de produtos de origem animalResistência antimicrobianaAnimais de produçãoProdutos alimentaresEscherichia coliβ-lactamases de espetro estendido (ESBL)/β-lactamases AmpC plasmídicasTeses de mestrado -2020Ciências da SaúdeTese de mestrado, Qualidade Alimentar e Saúde, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A resistência aos antibióticos (ABR) é atualmente um dos principais problemas de saúde pública e animal, a nível mundial. A interação entre o Homem, os animais (de companhia, de produção e selvagens), os alimentos e o meio ambiente, que representam reservatórios de genes de resistência importantes, é o principal vetor na disseminação da resistência aos antibióticos (ABR). A pressão seletiva exercida pela administração incorreta ou abusiva de antimicrobianos na produção animal e na clínica humana, constitui um dos principais determinantes conducentes à prevalência de uma população microbiana resistente e, consequentemente, à transferência vertical (TVG) e/ou horizontal (THG) de genes de resistência. Os produtos alimentares de origem animal podem ser colonizados por bactérias portadoras de genes de resistência, por contaminação ao abate, ou numa fase posterior de processamento até ao consumidor – from farm to fork. A manipulação humana, a contaminação cruzada com outros produtos alimentares e superfícies, e deficientes condições de armazenamento, constituem fontes de contaminação adicionais. O objetivo principal deste estudo foi a caracterização genotípica de estirpes de Escherichia coli resistentes às cefalosporinas de 3ª geração, isoladas de carne do retalho de bovinos (n=26), suínos (n=23) e frangos (n=60), no que respeita à deteção de determinantes plasmídicos que codificam β-lactamases (bla) de espetro estendido (ESBL) e do tipo AmpC (PMAβ). Adicionalmente, nas estirpes resistentes às fluoroquinolonas e à colistina foi feita a deteção dos respetivos mecanismos de resistência mediados por plasmídeos, plasmid-mediated quinolone resistance, PMQR (qnr, aac(6’)-Ib-cr, oqxAB e qepA) e plasmid-mediated colistin resistance, PMCR (mcr), bem como de elementos genéticos envolvidos na integração e mobilidade dos genes de resistência (Integrões de classe I, II e III). Após a determinação dos respetivos perfis de suscetibilidade aos antibióticos e através da Reação em Cadeia da Polimerase nas suas variedades simplex e multiplex (PCR e mPCR), e Sequenciação de Sanger, identificámos em estirpes produtoras de ESBLs e de PMAβs, os seguintes genes: blaCTX-M-1 (n=15), blaCTX-M-32 (n=8), blaCTX-M-15 (n=5), blaCTX-M-55 (n=4), blaCTX-M-14 (n=8), blaCTX-M-27 (n=7), blaCTX-M-9 (n=2), blaCTX-M-65 (n=2), blaSHV-12 (n=4), blaCMY-2 (n=6). Em sete estirpes resistentes à cefoxitina detetámos mutações pontuais na região promotora do gene blaAmpC, nomeadamente nas posições -1, -14, -18, -42, -82, e -88, consideradas responsáveis pela sua sobreexpressão. Em uma estirpe isolada de carne de frango identificámos a presença de uma β-lactamase do tipo AmpC e de largo espetro (blaESAC). Em 88 estirpes resistentes à ciprofloxacina identificámos os seguintes genes codificantes de PMQR: qnrB (n=23) e qnrS (n=20). Em oito estirpes resistentes à colistina, o gene mcr-1 foi detetado em sete. Foi realizada uma análise complementar por Sequenciação do Genoma Completo (WGS) de oito estirpes em que, adicionalmente aos genes de resistência identificámos: grupo clonal, fatores de virulência e patogenecidade, bem como plasmídeos pertencentes a diferentes grupos de incompatibilidade. As várias fases da produção ao consumo (farm to fork) constituem ambientes propícios à coexistência de bactérias resistentes aos antibióticos, e à partilha de informação genética, tornando a compreensão dos mecanismos moleculares na base da resistência aos antibióticos, crucial para a prevenção e controlo da disseminação da ABR via cadeia alimentar.Antibiotic Resistance (ABR) is currently one of the main concerns for public and animal health, worldwide. The interaction between man, animals (company, production and wild), food and the environment, that represent important resistance genes reservoirs, is the main vector for antibiotic resistance (ABR) dissemination. In animal production and human clinic, selective pressure exerted by the over or incorrect use of antibiotics is one of the main determinants that can lead to the prevalence of a resistant microbial population and, consequently, to vertical (VGT) and/or horizontal (HGT) gene transfer. Food products of animal origin can be colonized by resistance genes-carrying bacteria, through contamination during slaughter, or posteriorly during processing until the end user – from farm to fork. Human manipulation, cross-contamination with other food products and surfaces, and poor storage conditions are also sources of contamination. The main aim for this study was the genotypic characterization of Escherichia coli strains resistant to third generation cephalosporins, isolated from retail meat from bovine (n=26), swine (n=23) and poultry (n=60), regarding detection of plasmid-mediated determinants encoding β-lactamases (bla) of extended spectrum (ESBL) and AmpC (PMAβ). Additionally, the detection of the respective plasmid-mediated resistance mechanisms for fluoroquinolones and colistin resistance strains, PMQR (qnr, aac(6’)-Ib-cr, oqxAB e qepA) and PMCR (mcr), was performed, as well as the detection of mobile genetic elements involved in resistance gene integration and mobility (Class I, II and III Integrons). After determination of the respective antibiotic susceptibility profiles, through simplex and multiplex Polymerase Chain Reaction (PCR and mPCR) and Sanger Sequencing, we identified the following genes in ESBLs and PMAβs-producing strains: blaCTX-M-1 (n=15), blaCTX-M-32 (n=8), blaCTX-M-15 (n=5), blaCTX-M-55 (n=4), blaCTX-M-14 (n=8), blaCTX-M-27 (n=7), blaCTX-M-9 (n=2), blaCTX-M-65 (n=2), blaSHV-12 (n=4), blaCMY-2 (n=6). In seven strains resistant to cefoxitin we detected point mutations in the promoter region of blaAmpC gene, namely at -1, -14, -18, -42, -82, and -88 positions, considered responsible for its overexpression. In one strain isolated from poultry retail meat, we identified the presence of a β-lactamase AmpC of extended spectrum (blaESAC). In 88 ciprofloxacin resistant strains, we identified the following PMQR-enconding genes: qnrB (n=23) and qnrS (n=20). In eight strains resistant to colistin, mcr-1 gene was detected in seven of them. A complementary analysis was performed in eight strains using Whole Genome Sequencing (WGS), in which in addition to resistance genes, we identified: clonal group, virulence factors and pathogenicity, as well as plasmids belonging to different incompatibility groups. The several stages from production to consumption (farm to fork), represent propitious environments for the co-existence of resistant bacteria and the exchange of genetic information, which reinforces the importance of understanding the molecular mechanisms responsible for antibiotic resistance, in association with mobile genetic elements (MGEs), for the prevention and control of ABR spread though the food chain.Com o patrocínio do Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária - INIAV.Clemente, Maria de Lurdes TavaresDuarte, Maria Aida da Costa e Silva da ConceiçãoRepositório da Universidade de LisboaMoura, Laura Ferreira Croft de2023-02-01T01:32:12Z2020-01-272019-12-132020-01-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/54704TID:202510450porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:01:12Zoai:repositorio.ul.pt:10451/54704Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:05:27.819549Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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