Genes de resistência a cefalosporinas e atividade antibacteriana de Pereskia aculeata em Escherichia coli ESBL de frangos de corteResumo
A resistência antimicrobiana em cepas de Escherichia coli tem contribuído para a busca por produtos alternativos ao seu uso, como os extratos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil dos genes de resistência a cefalosporinas em isolados de E. coli com fenótipo de produção de beta-lactamase de espectro estendido (ESBL), a composição fenólica e a atividade antibacteriana do extrato etanólico de Pereskia aculeata contra cepas isoladas de frangos de um dia de vida e em crescimento. Para determinar a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) do extrato etanólico de P. aculeata, foram selecionados isolados de E. coli que apresentaram perfil ESBL em uma das origens (pintos de um dia ou frangos em crescimento). Os genes de resistência blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8 e blaSHV foram detectados com maior percentual em isolados de frangos em crescimento. O extrato de P. aculeata apresentou diversos compostos fenólicos, sendo o ácido málico e a rutina os predominantes. A determinação da CIM foi possível em apenas dois isolados de E. coli, um do Aviário A (frangos em crescimento) e outro do Aviário B (pintos de um dia). Em ambos os casos, a CIM foi de 20 mg/mL. Na cepa ATCC 25922 de E. coli, utilizada como cepa padrão para a avaliação do teste, a CIM foi de 20 mg/mL. Conclui-se que isolados de E. coli provenientes de pintos de um dia e frangos em crescimento carregam genes de resistência a cefalosporinas, e que não há diferença na CIM do extrato etanólico de P. aculeata Mill. quando comparadas cepas com perfil fenotípico ESBL àquelas que não apresentam esse perfil, demonstrando a necessidade de estudos adicionais com plantas com potencial antimicrobiano.
Palavras-chave:
bla
CTX-M-1
; concentração inibitória mínima; concentração bactericida mínima; Ora-pro-nóbis.
Abstract
Antimicrobial resistance in Escherichia coli strains has contributed to the search for alternative antimicrobial products, such as plant extracts. The objective of this study was to evaluate the profile of cephalosporin-resistance genes in E. coli isolates with an extended-spectrum ß-lactamase (ESBL) production phenotype, and the phenolic composition and antibacterial activity of the ethanolic extract of Pereskia aculeata against strains isolated from 1-day-old and growing chickens. To determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of the ethanolic extract of P. aculeata, E. coli isolates that exhibited an ESBL profile when isolated from either 1-day-old chicks or growing chickens were selected. The resistance genes blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-8, and blaSHV were detected in a higher percentage of isolates from growing chickens. The P. aculeata extract was found to contain several phenolic compounds, with malic acid and rutin being predominant. Determination of MIC was only possible for two E. coli isolates (one from Broiler house A (growing chickens) and the other from Broiler house B (1-day-old chicks) - and for the standard strain E. coli ATCC 25922; in all cases, the MIC was 20 mg/mL. These findings indicate that E. coli isolates from both age groups carried cephalosporin-resistance genes and exhibit similar susceptibility to the P. aculeata extract, regardless of ESBL phenotype. These results highlight the need for further research into plant-based antimicrobials.
Key-words:
bla
CTX-M-1
; minimum inhibitory concentration; minimum bactericidal concentration; Ora-pro-nóbis.
1. Introdução
A avicultura é uma atividade econômica de destaque tanto em nível nacional quanto internacional. A produtividade na avicultura pode ser aumentada por meio de melhorias em diversos aspectos, dentre os quais estão genética, nutrição, manejo de produção, ambiente (instalações) e saúde (1). A criação de frangos de corte em alta densidade é uma estratégia que visa a aumentar a produtividade sem gerar despesas adicionais para os produtores (2). No entanto, a criação intensiva em alta densidade pode aumentar o risco de desenvolvimento de doenças (3), especialmente quando ocorrem falhas no manejo dos animais. Isso torna necessário o uso de aditivos, como melhoradores de desempenho, para aumentar as taxas de crescimento, a eficiência alimentar e reduzir a mortalidade (4).
O surgimento da resistência antimicrobiana tem motivado mudanças nas abordagens da avicultura. Desde 2010, a Aliança Tripartite formada pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), juntamente à Organização Mundial de Saúde Animal (WOAH) e à Organização PanAmericana da Saúde (OPAS), assumiu um compromisso firme para combater a resistência antimicrobiana, a fim de mitigar riscos sob a perspectiva da Saúde Única (5). Dentre os diversos patógenos de importância na avicultura, a Escherichia coli se destaca por seu papel no desenvolvimento de diversas infecções, podendo atuar como agente primário ou secundário (6). Fatores de risco associados ao surgimento da resistência antimicrobiana em cepas patogênicas de E. coli incluem o uso de antimicrobianos aliado a práticas inadequadas de higiene, o que leva à pressão de seleção para cepas de E. coli patogênicas para aves (APEC) (7).
Hu et al. (8) relataram que cepas APEC causam doenças respiratórias e sistêmicas graves em várias espécies de aves, representando problemas significativos para a indústria avícola, além de desafios associados à segurança alimentar e ao bem-estar animal. Além disso, as cepas APEC têm sido associadas à presença de genes de resistência aos β-lactâmicos (9), o que configura um problema de saúde única, sendo os genes mais comumente detectados em cepas isoladas de animais infectados pertencentes às famílias blaTEM, blaSHV e blaCTX-M (10).
Esses desafios têm motivado a busca por aditivos, como os extratos vegetais, que possam servir como alternativas aos antimicrobianos. No Brasil, as espécies P. aculeata e P. grandifolia são popularmente conhecidas como Ora-pro-nóbis, e suas folhas são consumidas como alimento em algumas regiões devido ao alto valor nutricional, que incluem minerais e proteínas (11). Muitos estudos avaliaram as propriedades antioxidantes das folhas de Ora-pro-nóbis (12-13), no entanto, são necessários novos estudos para ratificar seus efeitos antimicrobianos.
Ainda assim, há evidências de que o extrato de P. aculeata apresenta potencial antimicrobiano significativo, como demonstrado por Pimenta et al. (14), que observaram resultados positivos contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, bem como contra alguns gêneros fúngicos específicos. Garcia et al. (15) também observaram atividade antimicrobiana dos extratos de Ora-pro-nóbis contra bactérias Gram-positivas, incluindo Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus, essa última resistente à meticilina, além de bactérias Gram-negativas, como E. coli, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Proteus mirabilis e Pseudomonas aeruginosa, destacando a ação de amplo espectro do extrato.
Segundo Moraes et al. (16), a presença de compostos fenólicos nas folhas de P. aculeata explica sua atividade antioxidante. Nessa pesquisa, verificou-se que diferenças no método de extração influenciam essa atividade, sendo observada maior incidência no extrato no qual foi utilizada acetona como solvente. Além disso, ao realizar uma análise bibliométrica de artigos que discutem a atividade antioxidante, Agostini-Costa et al. (12, 17) identificaram que não apenas os fenólicos, mas também outras substâncias, como carotenoides, estão associadas à atividade antioxidante.
Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi detectar genes codificadores de enzimas β-lactamases de espectro estendido (ESBL) (blaCTX, blaTEM, blaSHV) em cepas de E. coli com perfil fenotípico ESBL, isoladas de pintos de um dia de vida e frangos em crescimento, além de determinar a atividade antibacteriana do extrato etanólico de P. aculeata Mill. nessas cepas.
2. Material e métodos
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais (CEUA) da Universidade Paranaense (Unipar), sob o número de protocolo 40065/2023. O estudo foi conduzido utilizando isolados de E. coli oriundos de amostras de swab cloacal de pintos de um dia e, posteriormente, do mesmo lote quando os frangos estavam na fase de crescimento (28 dias de idade). As amostras foram coletadas por médicos veterinários utilizando swab uretral umedecido em meio BHI (Brain Heart Infusion), realizando compressão com movimento rotatório na cloaca das aves.
2.1 Coleta e processamento das amostras
As amostras (n=20) foram coletadas em dois aviários (A e B), localizados na região noroeste do estado do Paraná (dez unidades por aviário). Cada amostra foi composta por um pool de dez aves. Imediatamente após a coleta, as amostras foram armazenadas em meio BHI, refrigeradas e processadas no Laboratório de Medicina Veterinária Preventiva e Saúde Pública do Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos da Universidade Paranaense. Os isolados de E. coli foram identificados por meio de testes bioquímicos, incluindo ágar lisina ferro, citrato de Simmons, meio MIO (motilidade, indol, ornitina), TSI (Triple Sugar Iron) e ureia, conforme metodologia descrita por Quinn et al. (18) em estudo anterior.
Os isolados foram submetidos ao teste de disco-duplo sinérgico para identificação de cepas produtoras de ESBL, de acordo com a metodologia descrita pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (19). Resumidamente, discos contendo cefotaxima (CTX), ceftazidima (CAZ), ceftriaxona (CRO) e aztreonam (ATM) foram posicionados a 20 mm de um disco contendo amoxicilina/ácido clavulânico (AMC). Os isolados foram considerados produtores de ESBL com base na formação de uma zona de inibição irregular (zona fantasma) entre o disco composto e o disco de um dos antimicrobianos beta-lactâmicos.
A Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) do extrato etanólico de Ora-pro-nóbis (P. aculeata Mill.) foram determinadas apenas para os isolados de E. coli que apresentaram perfis ESBL ou variações de perfil (positivo-negativo/negativo-positivo) entre as origens (pinto de um dia ou frango em crescimento), totalizando oito isolados do aviário A e seis isolados do aviário B. A cepa padrão E. coli ATCC 25922 foi utilizada como controle.
2.2 Análise molecular da presença de genes ESBL ou de resistência a cefalosporinas
A partir das amostras isoladas, o DNA foi extraído por fervura a 100 °C por 10 minutos, seguido de centrifugação e retirada do sobrenadante para a pesquisa dos genes blaCTX, blaTEM e blaSHV (20-21) (Tabela 1). A PCR foi realizada utilizando o Promega PCR Master Mix (Promega, EUA), e o material amplificado foi submetido à eletroforese em gel de agarose a 1,5% e visualizado por coloração com Gel Red (Biotium). A presença de uma banda amplificada na região específica indicou resultado positivo.
Primers utilizados para amplificação e sequenciamento de DNA para a detecção da presença de genes ESBL.
2.3 Extrato etanólico de P. aculeata
As folhas de Ora-pro-nóbis (P. aculeata Mill.) foram coletadas no Horto Medicinal da Universidade Paranaense, localizado na latitude 23°46'10.9”S e longitude 53°16'39.6”W, na cidade de Umuarama, estado do Paraná, no início da manhã, durante o verão. O material botânico de Ora-pro-nóbis foi depositado no Herbário do Horto Medicinal sob o registro nº 88 e foi registrado no Sistema Nacional de Gestão do Patrimônio Genético e do Conhecimento Tradicional Associado (SisGen) sob o registro nº AA63755.
Após a coleta, as folhas foram selecionadas, lavadas e secas em estufa de ar forçado a 35 °C por 15 dias. Posteriormente, o material foi triturado até atingir granulometria de 850 µm. O pó foi submetido à maceração dinâmica com renovação do solvente (álcool etílico cereal 70º GL) a cada dois dias, por aproximadamente vinte dias, na proporção de 50 g para 1 L de solvente. A cada renovação do solvente, o material foi filtrado com gaze e funil.
O filtrado foi armazenado e, posteriormente, concentrado sob pressão reduzida em evaporador rotativo (Tecnal TE-211) a 35 °C até obtenção do extrato bruto. Em seguida, o extrato foi armazenado congelado a -20 °C até seu uso para determinação da composição fenólica, CIM e CBM.
2.4 Análise da composição fenólica por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada à espectrometria de massas (MS)
O extrato foi ressuspendido em metanol (grau MS) e purificado com solução de hidróxido de bário 1M e sulfato de zinco a 5%. Em seguida, foi filtrado por uma membrana hidrofóbica de PVDF (poros de 0,45 μm e diâmetro de 25 mm) e analisado por HPLC. Os compostos fenólicos foram detectados utilizando HPLC (Shimadzu, modelo NEXERA X2) acoplado a um detector de massas (MS/MS, Shimadzu, modelo 8050) e uma coluna Shimadzu C18 (5 μm, 150 × 4,6 mm).
Para a eluição, foi utilizada um gradiente linear composto por água Milli-Q (A) e metanol (B) conforme segue: 1-9 min (20% B), 10-15 min (40% B) e 16-30 min (10% B). A temperatura foi fixada em 35 °C e o volume de injeção foi de 1 μL. O detector MS/MS foi operado em modo de varredura por 15 minutos.
A análise da presença de compostos fenólicos foi realizada com o software Insight (Shimadzu), com base nas curvas analíticas (10-250 µg/L) dos seguintes compostos: catecol, morina, isovanilina, ácido gálico, quercetina, hidroxibenzaldeído, naringenina, siringaldeído, ácido clorogênico, ácido siríngico, ácido protocatecuico, ácido vanílico, ácido salicílico, vanilina, ácido ferúlico, ácido p-hidroxibenzóico, naringina, ácido p-cumárico, ácido cafeico, aldeído coniferílico, ácido sinápico, siringaldazina, catequina, sinapaldeído, luteolina, rutina, teobromina, epicatequina, baicalina, crisina, ácido quínico, ácido málico, kaempferol, cumarina, cafeína, ácido resorcílico, ácido nicotínico e ácido fumárico (22).
2.5 Determinação da CIM do extrato etanólico de P. aculeata
A CIM foi determinada pelo método de microdiluição em placas de 96 poços com caldo Mueller- Hinton, conforme CLSI (23), com modificações para compostos naturais. O extrato foi dissolvido em Tween 80 e avaliado em concentrações de 20 a 0,039 mg/mL. A suspensão bacteriana foi padronizada em solução salina (0,85%) segundo a escala de McFarland 0,5 (aproximadamente 1,5 × 108 UFC/mL) e posteriormente diluída na proporção de 1:10 (1,5 × 107 UFC/mL).
Após microdiluição seriada (1:2) do extrato, foram adicionados 50 µL (1,5 × 105 UFC/mL) de cada inóculo. Em seguida, as microplacas foram incubadas por 24h a 37 ºC, e a leitura foi feita para determinação da CIM utilizando o cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio como indicador de crescimento. A CIM foi definida como a menor concentração do extrato (mg/mL) que inibiu o crescimento bacteriano visível, conforme indicado pelo indicador de crescimento (24). Os ensaios foram realizados em triplicata.
2.6 Determinação da CBM do extrato etanólico de P. aculeata
A CBM foi determinada pela transferência de 5 µL da cultura de cada poço da placa usada na determinação da CIM para uma placa de ágar Mueller-Hinton utilizando um replicador, seguida de incubação a 36 °C por 24 h. A CBM foi determinada com base na ausência de crescimento bacteriano visível após o período de incubação (25).
2.7 Análise dos dados
A análise descritiva dos dados foi realizada por meio do cálculo das frequências absolutas (n) e relativas (%).
3. Resultados e discussão
No presente estudo, nove de dez isolados (90%) de E. coli foram identificados em pintos de um dia provenientes do Aviário A. Paralelamente, seis de dez (60%) foram identificados no pool do Aviário B. Entre esses isolados, a maior porcentagem de cepas com perfil ESBL foi observada no Aviário B (Figura 1). Quando os pintos atingiram 28 dias de idade, novas amostras de swab cloacal foram coletadas dos dois aviários. Nesse caso, 100% dos isolados foram identificados com E. coli (Figura 1). Dentre esses isolados, 50% de cada um dos aviários apresentaram perfil ESBL. Somente os isolados com perfil ESBL foram avaliados quanto à presença dos genes blaCTX-M, blaTEM e blaSHV.
Fluxograma dos resultados do isolamento de cepas de E. coli, perfil fenotípico ESBL e isolados selecionados para análise do perfil genotípico ESBL (blaCTX-M, blaTEM e blaSHV).
Os isolados do Aviário A apresentaram menor número de cepas com perfil fenotípico ESBL (44,4%) em pintos de um dia (Figura 1). Essa porcentagem aumentou numericamente nos isolados de frangos em crescimento (50%). Em contraste, os isolados do Aviário B apresentaram 50% de perfil fenotípico ESBL já na fase de pintos.
Segundo Dame-Korevaar et al. (26), os frangos são importantes reservatórios de cepas bacterianas produtoras de ESBL. Em sua revisão, cujo objetivo foi descrever possíveis vias de propagação de cepas produtoras de ESBL, os autores identificaram rotas de transmissão vertical (por contaminação do ovário ou vagina, ou da casca do ovo) na incubadora, transmissão horizontal entre aviários e transmissão horizontal indireta entre galpões por meio do contato com seres humanos, outros animais, equipamentos e o ambiente.
Considerando que as amostras obtidas de pintos de um dia foram coletadas no momento do desembarque das aves na granja, presume-se que a contaminação dessas aves com cepas de E. coli com perfil ESBL possa ter ocorrido de forma vertical, durante a permanência dos ovos na incubadora ou mesmo no momento da eclosão. Deve-se, ainda, destacar que o aumento do percentual de cepas produtoras de ESBL quando os animais atingiram 28 dias de idade (fase de crescimento) pode ser explicado por contaminação ambiental, uma vez que estudos relataram a presença de cepas produtoras de ESBL na cama ou ambiente de criação (27,28), em moscas (29) e na água de bebida (30) das aves.
Por outro lado, Dierikx et al. (31) avaliaram a presença de cepas de E. coli produtoras de ESBL utilizando o método fenotípico e confirmaram seus achados por meio de método genotípico em granjas de frangos de corte no Reino Unido e na Irlanda. Os autores observaram que a prevalência de aves positivas para ESBL aumentou na primeira semana, de 0 a 24% para 96 a 100%, independentemente do uso de antimicrobianos, e permaneceu em 100% até o abate, corroborando o aumento de cepas positivas para ESBL em frangos em crescimento em comparação aos pintos de um dia, conforme observado no Aviário A.
Dentre os isolados com perfil fenotípico ESBL submetidos à análise do perfil genotípico de resistência, 100% e 66,6% dos isolados de pintos de um dia dos Aviários A e B, respectivamente, apresentaram o gene blaCTX-M-1, prevalecendo em relação aos genes blaCTX-M-2 e blaCTX-M-8. Entretanto, nas cepas de E. coli isoladas de frangos em crescimento, observou-se maior percentual para os genes blaCTX-M-1 e blaCTX-M-2, que estiveram presentes em proporções iguais nos isolados dos Aviários A e B (80% e 60%, respectivamente). Nenhuma das cepas de E. coli isoladas de frangos de corte do Aviário A apresentou o gene blaCTX-M-8 (Tabela 2). Destaca-se, ainda, que nenhuma das cepas de E. coli de ambas as granjas apresentou os genes blaCTX-M-9, blaCTX-M-25 e blaTEM.
Frequência de genes de resistência a cefalosporinas em isolados de E. coli de pintos de um dia e frangos em crescimento, e a concentração inibitória mínima (CIM) do extrato etanólico de P. aculeata Mill.
Kim et al. (9), ao avaliarem a presença de genes de resistência a β-lactâmicos em isolados de E. coli APEC provenientes de lesões hepáticas de frangos com colibacilose na Coreia do Sul, detectaram os genes blaTEM-1, blaCTX-M-1 e blaCTX-M-15 em 29,1%, 5,1% e 3,8% dos isolados, respectivamente. Salienta-se que a prevalência do gene blaCTX-M-1 no estudo de Kim et al. foi inferior à observada no presente estudo, apesar de os isolados aqui avaliados terem sido obtidos de lotes de frangos de corte clinicamente saudáveis.
Ilyas et al. (30) detectaram os genes blaCTX-M, blaCTX-M-1 e blaTEM em 71,2%, 67,5% e 62,2%, respectivamente, das cepas de E. coli isoladas de cecos de aves provenientes de mercados de aves vivas em diferentes regiões de Islamabad e Rawalpindi, no Paquistão, o que corrobora parcialmente os percentuais encontrados no presente estudo. Tseng, Liu e Liu (10) relataram que os genes mais comumente detectados em animais pertencem às famílias blaTEM, blaSHV e blaCTX-M; entretanto, no presente trabalho, o gene blaTEM não foi detectado.
Segundo Kim et al. (9), a variedade de genes de resistência a β-lactâmicos identificada, associada à presença desses genes em plasmídeos, facilita a transmissão entre bactérias, ressaltando a necessidade de monitoramento contínuo para rastrear cepas de E. coli patogênicas para aves em granjas avícolas. Koga et al. (32) também enfatizaram que a produção de ESBL confere multirresistência e representa risco à saúde, uma vez que está frequentemente associada a plasmídeos, facilitando a transmissão entre bactérias de diferentes hospedeiros e sugerindo riscos zoonóticos.
A determinação da CIM foi possível apenas para dois isolados de E. coli, um proveniente do aviário A, isolado de frangos em crescimento, e outro do aviário B, isolado de pintos de um dia. Em ambos os casos, a CIM do extrato foi de 20 mg/mL. Adicionalmente, a CIM do extrato perante a cepa padrão E. coli ATCC 25922 também foi de 20 mg/mL.
Garcia et al. (15) confirmaram a atividade antimicrobiana do extrato das folhas de P. aculeata diante de bactérias Gram-positivas (Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus resistente à meticilina) e Gram-negativas (E. coli, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Proteus mirabilis e Pseudomonas aeruginosa). De forma semelhante, Colacite et al. (33) avaliaram os extratos metanólico e etanólico das folhas de Ora-pro-nóbis e observaram que o extrato metanólico inibiu o crescimento de cepas de K. pneumoniae; no entanto, não observaram inibição perante as cepas de E. coli.
Essas diferenças na atividade antimicrobiana podem estar relacionadas aos compostos bioativos extraídos das plantas. Neste estudo, foram detectados catorze compostos fenólicos, sendo o ácido málico o que apresentou maior concentração, seguido pela rutina e pelo ácido fumárico (Tabela 3).
Média ± desvio padrão da concentração (mg/100g) dos compostos presentes no extrato etanólico das folhas de P. aculeata Mill. detectados por cromatografia líquida de alta eficiência.
Maciel et al. (34) relataram a presença de cumarinas, compostos fenólicos, flavonoides e taninos no extrato aquoso de P. aculeata. Garcia et al. (15) identificaram a presença de ácido cafeico, ácido caftárico, quercetina-3-O-rutinosídeo, kaempferol e isorhamnetina-O-pentosídeo-O-rutinosídeo no extrato hidroetanólico de P. aculeata, demonstrando variações nos compostos bioativos isolados.
Macedo et al. (35) observaram maiores concentrações de ácido clorogênico (35-52 mg 100g-1) e ácido cafeico (~3 mg 100g-1) em extratos hidroetanólicos das folhas de P. aculeata. Nesse estudo, a CIM para a bactéria Gram-positiva S. aureus foi determinada em 50 mg/mL, e para E. coli não foi possível determinar a CIM (35), o que corrobora os achados do presente estudo. Dentre os compostos bioativos avaliados, Wong et al. (36) detectaram a presença de quercetina no extrato aquoso de outra espécie, P. bleo; entretanto, assim como neste estudo, não detectaram a presença de ácido gálico e catequina. Esses estudos sugerem que há variações no conteúdo fenólico dos extratos de P. aculeata, e o presente estudo contribui para a elucidação dessa composição, uma vez que diversos compostos fenólicos não previamente relatados na literatura para esta espécie foram detectados.
A concentração máxima do extrato avaliada neste estudo foi de 20 mg/mL. Pandini et al. (37) classificaram concentrações de extrato entre 12,5-25 mg/mL como moderadamente ativas, demonstrando que é possível avaliar concentrações mais elevadas do extrato. Ao comparar as cepas para as quais foi possível a determinação da CIM, apenas uma delas apresentou perfil ESBL (Tabela 2), demonstrando que novos estudos são necessários para verificar a possível relação entre bactérias com perfil de resistência e diferentes genes associados à resistência.
Na medicina veterinária, infecções por E. coli são prevalentes na rotina de profissionais que atuam com animais de produção (38). Estudos demonstraram que cepas de origem aviária podem causar infecções em modelos experimentais utilizando mamíferos, reforçando assim a tese do potencial zoonótico (39). No entanto, não há consenso quanto aos riscos à saúde associados ao manuseio de produtos de origem avícola ou ao seu consumo, o que reforça a necessidade de estudos adicionais (38).
4. Conclusão
Os resultados deste estudo indicaram a presença de genes de resistência em isolados de E. coli produtores de ESBL provenientes de frangos de corte, validando a crescente preocupação com a disseminação de bactérias multirresistentes em granjas avícolas. Além disso, o extrato etanólico de P. aculeata apresentou atividade antibacteriana limitada diante desses isolados, sugerindo a necessidade de aprimoramento nos métodos de extração ou sua utilização em combinação com outros compostos. Estudos futuros devem investigar diferentes técnicas de extração, formulações e concentrações, bem como realizar ensaios in vivo, a fim de ampliar o potencial uso de aditivos naturais como alternativas viáveis aos agentes antimicrobianos convencionais.
Material suplementar
Material suplementar
Declaração de disponibilidade de dados
Os dados estarão disponíveis mediante solicitação.
Referências bibliográficas
-
01 Sandi, A. J. Embrapa Suínos e Aves, dez. 2021 Available from: https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/criacoes/frango-de-corte/producao/gestao-unidade-produtora/desempenho-economico
» https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/criacoes/frango-de-corte/producao/gestao-unidade-produtora/desempenho-economico -
02 Andrade L, Freitas ES. Efeitos da densidade populacional sobre o desempenho produtivo em frangos de corte em diferentes tipos de aviários. Arquivos Brasileiros de Medicina Veterinária FAG. 2018; 1(1): 185-192. Available from: https://themaetscientia.fag.edu.br/index.php/ABMVFAG/article/view/264
» https://themaetscientia.fag.edu.br/index.php/ABMVFAG/article/view/264 -
03 Dalólio FS, Moreira J, Valadares LR, Nunes PB, Vaz DP, Pereira HJ, Cruz PJ. Aditivos alternativos ao uso de antimicrobianos na alimentação de frangos de corte. Revista. Brasileira Agropecuária Sustentável. 2015; 5 (1): 86-94. Available from: http://dx.doi.org/10.21206/rbas.v5i1.281
» http://dx.doi.org/10.21206/rbas.v5i1.281 - 04 Teillant A, Laxminarayan R. Economics of antibiotic use in US swine and poultry production. Choices. 2015; 30 (1): 1-11.
- 05 Lentz SAM. Atualização sobre uso racional de antimicrobianos e boas práticas de produção. Porto Alegre: OPAS/MAPA, 2022. 50p.
-
06 Maiorki KM, Fukumoto NM. (2021). Colibacilose aviária: revisão de literatura. Brazilian Journal of Development. 2021; 7 (10): 99696-99707. Available from: http://dx.doi.org/10.34117/bjdv7n10-332
» http://dx.doi.org/10.34117/bjdv7n10-332 -
07 Ibrahim RA, Cryer TL, Lafi SQ, Basha EA, Good L, Tarazi YH. Identification of Escherichia coli from broiler chickens in Jordan, their antimicrobial resistance, gene characterization, and the associated risk factors. BMC Veterinary Research. 2019; 15 (159): 1-16. Available from: http://dx.doi.org/10.1186/s12917-019-1901-1
» http://dx.doi.org/10.1186/s12917-019-1901-1 -
08 Hu J, Afayibo DJA, Zhang B, Zhu H, Yao L, Guo W, Wang S. Characteristics, pathogenic mechanism, zoonotic potential, drug resistance, and prevention of avian pathogenic Escherichia coli (APEC). Frontiers Microbiology. 2022; 13: 1-10. Available from: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2022.1049391
» http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2022.1049391 -
09 Kim YB, Yoon MY, Ha, JS, Seo KW, Noh EB, Son SH, Lee YJ. Molecular characterization of avian pathogenic Escherichia coli from broiler chickens with colibacillosis. Poultry Science. 2020; 99 (2): 1088-1095. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.psj.2019.10.047
» http://dx.doi.org/10.1016/j.psj.2019.10.047 -
10 Tseng CH, Liu CW, Liu PY. Extended-Spectrum β-Lactamases (ESBL) producing bacteria in animals. Antibiotics. 2023; 12: 661. Available from: http://dx.doi.org/10.3390/antibiotics12040661
» http://dx.doi.org/10.3390/antibiotics12040661 -
11 Santos LS, Queiroz CRAA, Melo CMT. Cactáceas do gênero Pereskia: composição nutricional e algumas aplicações. ForScience. 2021; 9 (2): e00702. Available from: http://dx.doi.org/10.29069/forscience.2021v9n2.e702
» http://dx.doi.org/10.29069/forscience.2021v9n2.e702 -
12 Agostini-Costa TS, Wondraceck DC, Rocha WDS, Silva DBD. Carotenoids profile and total polyphenols in fruits of Pereskia aculeata Miller. Revista Brasileira Fruticultura. 2012; 34(1): 234-238. Available from: http://dx.doi.org/10.1590/S010029452012000100031
» http://dx.doi.org/10.1590/S010029452012000100031 - 13 Sousa RMF, Lira CS, Rodrigues AO, Morais SAL, Queiroz CRAA, Chang R, Aquino FJ, Muñoz RAA, Oliveira A. Atividade antioxidante de extratos de folhas de ora-pró-nóbis (Pereskia aculeata Mill.) usando métodos espectrofotométricos e voltamétricos in vitro. Bioscience. Journal. 2014; 30 (1): 448-457.
-
14 Pimenta PC, Belo TCA, Vanzele PAR, Nasser TF, Santos HCAS, Bani GMAC. Avaliação da capacidade antimicrobiana do óleo essencial de Pereskia aculeata: interação com microrganismos encontrados em jalecos de profissionais de saúde. Brazilian Journal of Development. 2020; 6 (6):40046-40058. Available from: https://doi.org/10.34117/bjdv6n6-514
» https://doi.org/10.34117/bjdv6n6-514 -
15 Garcia JAA, Corrêa RCG, Barros L, Pereira C, Abreu RMV, Alves MJ, Calhelha RC, Bracht A, Peralta RM, Ferreira ICFR. Phytochemical profile and biological activities of 'Ora-pro-nobis' leaves (Pereskia aculeata Miller), an underexploited superfood from the Brazilian Atlantic Forest. Food Chemistry. 2019; 294: 302-309. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.074
» http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.074 - 16 Moraes TV, De Souza MRA, Souza JL, Simão CBR, Moreira RFA. Potencial antioxidante da espécie Pereskia aculeata Miller: uma análise bibliométrica. Brazilian Journal of Surgery and Clinical Research. 2019; 29 (1): 79-85.
-
17 Agostini-Costa TS, Pêssoa GKA, Silva DB, Gomes IS, Silva JP. Carotenoid composition of berries and leaves from a Cactaceae-Pereskia sp. Journal of Functional Foods. 2014; 11: 178-184. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2014.09.015
» http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2014.09.015 - 18 Quinn PJ, Markey BK, Carter ME, Donnelly WJ, Leonard FC. (2015). Microbiologia veterinária e doenças infecciosas. Porto Alegre: Artmed.
- 19 CLSI. Clinical Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing: 18th Informational Supplement. CLSI document M100-D18. Wayne, PA, 2008.
-
20 Woodford N, Fagan EJ, Ellington MJ. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding CTX-M extended-spectrum β-lactamases. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2006; 57 (1): 154-155. Available from: http://dx.doi.org/10.1093/jac/dki412
» http://dx.doi.org/10.1093/jac/dki412 -
21 Jouini A, Vinué L, Slama KB, Sáenz Y, Klibi N, Hammami S, Boudabous A, Torres C. Characterization of CTX-M and SHV extended-spectrum β-lactamases and associated resistance genes in Escherichia coli strains of food samples in Tunisia. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2007; 60 (5): 1137-1141, 2007. Available from: http://dx.doi.org/10.1093/jac/dkm316
» http://dx.doi.org/10.1093/jac/dkm316 -
22 Damião VHB, Assunção CT, Correia DCC, Silva LS, Costa ACPR, Coelho EMP. Diferentes métodos de extração para obtenção de metabólitos na planta jovem nim (Azadirachta indica) por cromatografia líquida de alta eficiência. Revista Observatório de la Economía Latinoamericana, 2024; 22: 4372-4386. Available from: https://doi.org/10.55905/oelv22n1-231
» https://doi.org/10.55905/oelv22n1-231 - 23 CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute). Methods for dilution antimicrobial susceptibility test for bacteria that grow aerobically. 7th. Approved standard M7-A10, 2015.
-
24 Bona EAMD, Pinto FGDS, Fruet TK, Jorge TCM, Moura ACD. Comparação de métodos para avaliação da atividade antimicrobiana e determinação da concentração inibitória mínima (CIM) de extratos vegetais aquosos e etanólicos. Arquivos do Instituto Biológico. 2014; 81 (3): 218-225. Available from: http://dx.doi.org/10.1590/1808-1657001192012
» http://dx.doi.org/10.1590/1808-1657001192012 -
25 Santurio D F, Costa MM, Maboni G, Cavalheiro CP, Dal Pozzo M, Alves SH, Fries LL. Atividade antimicrobiana de óleos essenciais de condimentos frente a amostras de Escherichia coli isoladas de aves e bovinos. Ciência Rural. 2011; 41: 1051-1056. Available from: https://doi.org/10.1590/S0103-84782011005000067
» https://doi.org/10.1590/S0103-84782011005000067 -
26 Dame-Korevaar A, Fischer EAJ, Van Der Goot J, Stegeman A, Mevius D. Transmission routes of ESBL/pAmpC producing bacteria in the broiler production pyramid, a literature review. Preventive Veterinary Medicine. 2019; 162: 136-150. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.prevetmed.2018.12.002
» http://dx.doi.org/10.1016/j.prevetmed.2018.12.002 -
27 Blaak H, Van Hoek AH, Hamidjaja RA, Van Der Plaats RQ, Kerkhof-de Heer L, Roda Husman AM, Schets FM. Distribution, numbers, and diversity of ESBL-producing E. coli in the poultry farm environment. PLoS One. 2015; 10 (8): e0135402. Available from: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0135402
» http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0135402 -
28 Daehre K, Projahn M, Semmier T, Roesler U, Friese A. Extended-spectrum beta-lactamase-/AmpC beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae in broiler farms: transmission dynamics at farm level. Microbial Drug Resistance. 2018; 24 (4): 511-518. Available from: http://dx.doi.org/10.1089/mdr.2017.0150
» http://dx.doi.org/10.1089/mdr.2017.0150 -
29 Sola-Gines M, Gonzalez-Lopez JJ, Camron-Veas K, Piedra-Carrasco N, Cerda-Cuellar M, Migura-Garcia L. Houseflies (Musca domestica) as vectors for extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli on Spanish broiler farms. Applied and Environmental Microbiology. 2015; 81 (11): 3604-3611. Available from: http://dx.doi.org/10.1128/AEM.04252-14
» http://dx.doi.org/10.1128/AEM.04252-14 -
30 Ilyas S, Rasool MH, Arshed MJ, Qamar UM, Aslam B. Prevalence of Extended-spectrum β-lactamases in Escherichia coli Isolated from chicken, water, and the poultry farm workers. Pakistan Journal of Zoology. 2021; 53 (5): 1847-1856. Available from: http://dx.doi.org/10.17582/journal.pjz/20200228050200
» http://dx.doi.org/10.17582/journal.pjz/20200228050200 -
31 Dierikx CM, Van Der Goot JA, Smith HE, Kant A, Mevius DJ. Presence of ESBL/AmpC-producing Escherichia coli in the broiler production pyramid: a descriptive study. PLOS ONE. 2013; 8 (11): e79005. Available from: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0079005
» http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0079005 -
32 Koga VL, Rodrigues GR, Scandorieiro S, Vespero EC, Oba A, Brito BG, Brito KCT, Nakazato G, Kobayashi RKT. Evaluation of the antibiotic resistance and virulence of Escherichia coli strains isolated from chicken carcasses in 2007 and 2013 from Paraná, Brazil. Foodborne Pathogens and Disease. 2015; 12 (6): 479-85. Available from: http://dx.doi.org/10.1089/fpd.2014.1888
» http://dx.doi.org/10.1089/fpd.2014.1888 -
33 Colacite J, Batista AP, Reis SLM, Assumpção J. Evaluation of the antimicrobial activity of different extracts of Ora-pro-nóbis leaves. Brazilian Journal of Development. 2022; Available from: http://dx.doi.org/10.34117/bjdv8n5-040
» http://dx.doi.org/10.34117/bjdv8n5-040 -
34 Maciel VBV, Bezerra RQ, Chagas EGL, Yoshida CMP, Carvalho RA. Ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller): a potential alternative for iron supplementation and phytochemical compounds. Brazilian Journal of Food Technology. 2021; 24: 2021. Available from: http://dx.doi.org/10.1590/1981-6723.18020
» http://dx.doi.org/10.1590/1981-6723.18020 -
35 Macedo MCC, Silva VDM, Serafim MSM, Veiga Correia VT, Pereira DTV, Amante PR, Silva ASJ, Mendonça HOP, Augusti R, Paula ACCFF, Fante CA. Elaboration and characterization of Pereskia aculeata Miller extracts obtained from multiple ultrasoundassisted extraction conditions. Metabolites. 2023; 13 (6): 691. Available from: http://dx.doi.org/10.3390/metabo13060691
» http://dx.doi.org/10.3390/metabo13060691 -
36 Wong F, Yong A, Ong H, Chaia T. Evaluation of the antibacterial activities of selected medicinal plants and determination of their phenolic constituents. ScienceAsia. 2013; 39: 591-595. Available from: http://dx.doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2013.39.591
» http://dx.doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2013.39.591 -
37 Pandini JA, Pinto FGS, Scur MC, Alves LFA, Martins CC. Antimicrobial, insecticidal, and antioxidant activity of essential oil and extracts of Guarea kunthiana A. Juss. Journal of Medicinal Plants Research. 2015; 9 (3): 48-55, 2015. Available from: http://dx.doi.org/10.5897/JMPR2014.5551
» http://dx.doi.org/10.5897/JMPR2014.5551 -
38 Cunha MPV, Menão MC, Ferreira AJP, Knöbl TA. Similaridade genética de Escherichia coli patogênica para as aves (APEC) com estirpes humanas e a resistência antimicrobiana justificam a preocupação sanitária em relação aos produtos de origem aviária? Revista de Educação Continuada em Medicina Veterinária e Zootecnia do CRMV-SP. 2013; 11 (1): 24-33. https://doi.org/10.36440/recmvz.v11i2.16220
» https://doi.org/10.36440/recmvz.v11i2.16220 -
39 Moulin-Schouleur M, Répérante M, Laurent S, Brée A, Mignon-Grasteau S, Germon P, Schouler C. Extraintestinal pathogenic Escherichia coli strains of avian and human origin: link between phylogenetic relationships and common virulence patterns. Journal of Clinical Microbiology. 2007; 45 (10): 3366-3376. Available from: http://dx.doi.org/10.1128/jcm.00037-07
» http://dx.doi.org/10.1128/jcm.00037-07
Editado por
-
Editor:
Luiz Augusto B. Brito
