REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cl10202411151504
Nathan Yuri Pires Giusti1
Bruna Jesus de Camargo2
Fernanda Borges Barbosa3, 4
RESUMO
A colibacilose aviária é uma doença infecciosa causada por cepas de Escherichia coli patogênica aviária (APEC). Essa condição é de grande preocupação na avicultura, pois pode resultar em significativos impactos econômicos, devido à condenação de carcaças durante o processo de abate e os custos relacionados ao tratamento da doença, que podem incluir medicamentos, vacinas e cuidados veterinários. O objetivo deste trabalho é monitorar a presença de APEC em carcaças de aves condenadas em abatedouros e avaliar a sensibilidade dessas estirpes a diferentes antibióticos. Para isso, foram coletadas, com auxílio de suabe estéril, 12 amostras de carcaças com lesões hepáticas associadas à colibacilose. As estirpes foram isoladas em ágar MacConkey e identificadas pela plataforma MALDI-TOF-MS. A sensibilidade a amoxiclavulanato, ampicilina, aztreonam, ceftriaxona, ceftiofur, cefoxitina, cefazolina, cipofloxacina, cloranfenicol, doxiciclina, fosfomicina, gentamicina, meropenem, piperacilina-tazobactam, sulfa-trimetoprim, e tigeciclina foi realizada por disco-diusão.
Os resultados indicaram que 50% das cepas foram sensíveis a todos os antibióticos testados. 100% das estirpes foram sensíveis a amoxiclavulanato, ampicilina, aztreonam, cefazolina, fosfomicina, meropenem, piperacilina–tazobactam e tigeciclina foi observada resistência a sulfa-trimetoprim (16,67%) e a outros antibióticos em menor proporção, como ceftiofur, cefoxitina, cloranfenicol e doxiciclina. A resistência a alguns antimicrobianos sugere uma crescente ameaça de resistência microbiana, possivelmente associada ao uso frequente de antibióticos na produção animal. Conclui-se que o monitoramento da resistência antimicrobiana em APEC é essencial para o controle da colibacilose e que alternativas como probióticos e boas práticas de manejo podem reduzir a dependência de antibióticos.
Os testes de cultura e antibiograma mostram-se fundamentais para orientar o uso racional de antibióticos, promovendo uma abordagem mais sustentável e eficaz para a saúde animal.
Palavras-chave: Avicultura. Resistência antimicrobiana. Colibacilose aviária. Antibióticos. Condenação de carcaça.
ABSTRACT
Colibacillosis is an infectious disease caused by strains of avian pathogenic Escherichia coli (APEC). This condition is a major concern in poultry, as it can result in significant economic losses due to the condemnation of carcasses during the slaughter process and the costs related to the treatment of the disease, which may include medications, vaccines and veterinary care. The aim of this study is to monitor the presence of APEC in carcasses of birds condemned in slaughterhouses and to evaluate the sensitivity of these strains to different antibiotics. For this purpose, 12 samples of carcasses with liver lesions associated with colibacillosis were collected using a sterile swab. The strains were isolated on MacConkey agar and identified by the MALDI-TOF-MS platform. Sensitivity to amoxiclavulanate, ampicillin, aztreonam, ceftriaxone, ceftiofur, cefoxitin, cefazolin, cipofloxacin, chloramphenicol, doxycycline, fosfomycin, gentamicin, meropenem, piperacillin-tazobactam, sulfa-trimethoprim, and tigecycline was determined by disk diffusion. The results indicated that 50% of the strains were sensitive to all antibiotics tested. 100% of the strains were sensitive to amoxiclavulanate, ampicillin, aztreonam, cefazolin, fosfomycin, meropenem, piperacillin-tazobactam, and tigecycline. Resistance to sulfa-trimethoprim (16.67%) and to other antibiotics in smaller proportions, such as ceftiofur, cefoxitin, chloramphenicol, and doxycycline, were observed. Resistance to some antimicrobials suggests a growing threat of microbial resistance, possibly associated with the frequent use of antibiotics in animal production. It is concluded that monitoring antimicrobial resistance in APEC is essential for the control of colibacillosis and that alternatives such as probiotics and good management practices can reduce dependence on antibiotics. Culture and antibiogram tests are essential to guide the rational use of antibiotics, promoting a more sustainable and effective approach to animal health.
Keywords: Poultry. Antimicrobial resistance. Colibacillosis. Antibiotics. Carcass condemnation.
1. INTRODUÇÃO
Escherichia coli é uma bactéria gram-negativa, comumente encontrada no trato gastrointestinal de mamíferos e aves. Na maioria dos casos, E. coli atua como comensal, contribuindo para o equilíbrio da microbiota intestinal, além de produzir vitaminas essenciais, como a vitamina K (Kaper et al., 2004). Entretanto, algumas cepas de E. coli são patogênicas, devido a presença de genes de virulência específicos, sendo relacionados a infecções, incluindo gastroenterites, infecções urinárias e até a síndrome hemolítico-urêmica, que pode levar a complicações graves (Nataro & Kaper, 1998).
Nos seres humanos E. coli são frequentemente associada a infecções intestinais, causadas por patotipos enteropatogênico (EPEC), enterotoxigênico (ETEC), enterohemorrágico (EHEC), enteroinvasivo (EIEC) e enteroagregativo (EAEC). Além disso, podem estar envolvidas em infecções extra-intestinais (ExPEC), como as de trato urinário (UPEC) e meningite (MNEC). Além disso é um importante agente zoonótico, com estirpes produtoras de toxina shiga (STEC), associadas a infecções relacionadas a alimentos (TRABULSI, 2008). As infecções por E. coli patogênicas estão relacionadas a fatores de virulência específicos, que facilitam sua adesão, invasão e resistência ao sistema imunológico do hospedeiro. A transmissão ocorre principalmente por via fecal-oral, por meio da ingestão de água ou alimentos contaminados, representando uma importante preocupação para a saúde da população (Kaper et al., 2004).
Além de sua relevância médica, E. coli é um organismo modelo de estudo científico, sendo uma das bactérias mais utilizadas em pesquisa molecular e biotecnológica. Sua facilidade de cultivo e manipulação genética fazem dela um modelo essencial em biologia molecular e genética, possibilitando avanços em áreas como a produção de proteínas recombinantes e estudos sobre resistência antimicrobiana (Neidhardt et al., 1996).
Em aves, a colibacilose aviária é causada por E. coli patogênica aviária (APEC), uma ExPEC, enquanto em suínos é causada por ETEC. Em ambos os animais é uma das principais causas de morbidade e mortalidade, impactando negativamente a produção pecuária. Essa infecção pode se manifestar de várias formas, como septicemia, infecções respiratórias, enterite e peritonite (Dho-Moulin & Fairbrother, 1999).
O tratamento de infecções da colibacilose envolve, principalmente, o uso de antimicrobianos, além de medidas de suporte. A escolha do antibiótico depende da sensibilidade da estirpe envolvida, sendo comum o uso de classes como fluoroquinolonas, aminoglicosídeos e cefalosporinas para infecções graves (Nataro & Kaper, 1998). No entanto, a resistência antimicrobiana é uma crescente preocupação, exigindo testes de sensibilidade para garantir a eficácia do tratamento (Tenaillon et al., 2010).
Dentre os tipos de resistência temos a multirresistência, a resistência extrema e a pan-resistência. A multirresistência a antibióticos é a capacidade de algumas bactérias de resistirem a múltiplos antibióticos, dificultando o tratamento de infecções. Esse problema surge do uso excessivo e inadequado de antibióticos, tanto em humanos quanto na veterinária, onde são frequentemente utilizados de forma preventiva. As consequências incluem opções de tratamento limitadas, aumento das taxas de mortalidade e custos elevados para os sistemas de saúde. Para prevenir a multirresistência, é crucial usar antibióticos apenas com prescrição e seguir o tratamento conforme indicado. A conscientização sobre o uso responsável de antibióticos é fundamental para garantir a eficácia dos tratamentos no futuro (WHO, 2021; CDC, 2021; Ventola, 2015).
A resistência extrema a antibióticos ocorre quando bactérias se tornam resistentes a quase todos os antibióticos, dificultando o tratamento de infecções e representando uma grave ameaça à saúde pública. As principais causas incluem o uso excessivo e inadequado de antibióticos, como prescrições desnecessárias e o uso preventivo na agricultura. As consequências são sérias, resultando em opções terapêuticas limitadas, aumento da mortalidade e custos elevados para os sistemas de saúde. Para prevenir essa resistência, é essencial usar antibióticos apenas com prescrição médica e implementar controles rigorosos, além de limitar seu uso na pecuária. A conscientização e o uso responsável de antibióticos são fundamentais para enfrentar esse desafio (WHO, 2021; CDC, 2021; Ventola, 2015).
A pan-resistência é a resistência de certas bactérias a todos os antibióticos disponíveis, incluindo os de última linha, tornando infecções extremamente difíceis ou impossíveis de tratar. Esse fenômeno é causado principalmente pelo uso excessivo e inadequado de antibióticos em humanos e animais, além da falta de controle em ambientes hospitalares. As consequências incluem aumento das taxas de mortalidade e impactos significativos nos sistemas de saúde, que precisam recorrer a tratamentos caros e experimentais. Para combater a pan-resistência, é fundamental o uso responsável de antibióticos e a implementação de rigorosos protocolos de controle. A conscientização sobre esse problema é crucial para preservar a eficácia dos tratamentos (WHO, 2021; CDC, 2021; Ventola, 2015).
A resistência microbiana é um problema crítico que impacta a saúde pública, tornando o tratamento de infecções mais difícil e limitando opções terapêuticas. Infecções que eram tratáveis podem se tornar graves e fatais, aumentando as taxas de mortalidade, especialmente em casos de pneumonia e sepse (WHO, 2021). Os custos de tratamento aumentam devido à necessidade de terapias mais complexas e hospitalizações prolongadas. Além disso, procedimentos médicos que dependem de antibióticos para prevenir infecções tornam-se mais arriscados (CDC, 2021). A rápida disseminação de bactérias resistentes exige esforços globais e é agravada pelo uso inadequado de antibióticos (Ventola, 2015). A escassez de novos antibióticos em desenvolvimento agrava ainda mais a situação. Portanto, é essencial adotar ações eficazes para combater a resistência microbiana e proteger a saúde da população.
No contexto veterinário, especialmente em aves e suínos, o controle da colibacilose incluem a aplicação de antibióticos profiláticos e vacinas específicas, normalmente autógenas, contra estirpes patogênicas de E. coli aviária (APEC), além de melhorias nas práticas de manejo, como higiene e ventilação adequadas para reduzir o estresse dos animais, que pode predispor à infecção (Dho-Moulin & Fairbrother, 1999). O uso de probióticos e aditivos alimentares também tem sido explorado como alternativas para controlar infecções por E. coli em animais de produção, contribuindo para a redução do uso de antibióticos (Fairbrother et al., 2005).
O objetivo desse trabalho é monitorar os casos de E. coli nas aves condenadas em abatedouros e avaliar sua sensibilidade aos antibióticos, para avaliação de multirresistência, resistência extrema e pan-resistência.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Esta pesquisa, foi aprovada pela Comissão de Uso de Animais da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ-USP) (CEUAX: 333508032). A coleta de amostras foi realizada em um abatedouro de aves, sob a supervisão do Serviço de Inspeção Federal em São Paulo, Brasil. Foram analisadas aproximadamente 6.500 carcaças. Foram coletadas 12 suabes de carcaças condenadas devido a lesões hepáticas, lesão associadas à colibacilose. As amostras foram obtidas com suabes estéreis, armazenadas em meio de transporte e enviadas ao Laboratório de Medicina Aviária da FMVZ-USP.
Os suabes foram inoculados em Ágar MacConkey, sendo incubados a 37 °C por 24 horas. A identificação das estirpes foi realizada por método proteômico de espectrometria por ionização e dessorção a laser assistida por matriz (MALDI-TOF MS). Foi realizada disco difusão para avaliar a sensibilidade das estirpes à: amoxiclavulanato (30µg), ampicilina (10µg), aztreonam (30µg), ceftriaxona (30µg), ceftiofur (30µg), cefoxitina (30µg), cefazolina (30µg), cipofloxacina (5µg), cloranfenicol (30µg), doxiciclina (30µg), fosfomicina (200µg), gentamicina (10µg), meropenem (10µg), piperacilina-tazobactam (110µg), sulfa-trimetoprim (25µg), e tigeciclina (15µg).
A técnica do disco-difusão, também conhecida como Kirby-Bauer, envolveu a preparação de uma suspensão bacteriana em solução salina 0,9%, com turbidez equivalente a 0,5 McFarland (1.5 × 108 UFC/mL), que foi inoculação em ágar Mueller-Hinton. Aplicação de discos de antibióticos foi realizada com pinça estéril. As placas foram incubadas a 37ºC por 24 horas e a leitura dos antibiogramas foi realizada pela medição dos halos de inibição, conforme os padrões do Comitê Brasileiro de Testes de Sensibilidade (BrCast).
3. RESULTADOS
Os testes realizados indicaram que a maioria dos animais foi sensível à maioria dos antibióticos testados, embora uma menor parcela tenha demonstrado perfis de resistência ou respostas intermediárias. Na avaliação dos perfis de resistência, observou-se que 50% (n=6) das estirpes apresentaram sensibilidade a todos os antibióticos testados.
Entre os antibióticos analisados, amoxicilina com ácido clavulânico, ampicilina, aztreonam, cefazolina, fosfomicina, meropenem, piperacilina–tazobactam e tigeciclina mostraram 100% de sensibilidade (n=12). Por outro lado, 16,67% (n=2) das estirpes foram resistentes a sulfa-trimetoprim. Ceftiofur, cefoxitina, cloranfenicol e doxiciclina tiveram 8,34% (n=1) de resistência. Além disso, 16,67% das estirpes tiveram resposta intermediária ceftriaxona, ciprofloxacina e gentamicina. Sulfa-trimetoprim exibiu 8,34% de resposta intermediária. Os dados de resistência estão descritos na Tabela 1.
Tabela 1 – Perfil de resistência de E. coli
Nota: Não foi observada resistência a amoxiclavulanato, ampicilina, aztreonam, cefazolina, ceftriaxona, ciprofloxacina, fosfomicina, gentamicina, meropenem, piperacilina–tazobactam e tigeciclina Fonte: o autor.
4. DISCUSSÃO
Os resultados de cultura e antibiograma realizados em aves de corte com suspeita de colibacilose oferecem informações valiosas sobre a eficácia dos tratamentos antimicrobianos e a prevalência de resistência bacteriana. O estudo revela que, das 12 estirpes avaliadas, 50% apresentaram sensibilidade total aos 16 antibióticos testados, enquanto o restante demonstrou perfis de resistência intermediária e completa, o que reflete a complexidade do uso de antibióticos em medicina veterinária e a crescente preocupação com a resistência antimicrobiana.
A alta sensibilidade (100%) observada para antibióticos como amoxicilina com ácido clavulânico, ampicilina, aztreonam, cefazolina, fosfomicina, meropenem, piperacilina–tazobactam e tigeciclina indica que esses fármacos ainda são eficazes contra as cepas de E. coli isoladas. Isso sugere que esses antibióticos, especialmente aqueles de amplo espectro como o meropenem e a combinação de piperacilina com tazobactam, poderiam ser opções viáveis para o tratamento de infecções causadas por E. coli em contextos veterinários. Esses achados reforçam a importância de manter esses antibióticos em programas de controle, enquanto limitam seu uso excessivo para reduzir a chance de surgimento de resistência.
No entanto, a presença de resistência e intermediários em outros antibióticos amplamente utilizados na produção avícola, como ceftiofur, cefoxitina, cloranfenicol e doxiciclina, é uma indicação de resistência emergente em alguns isolados. Este fenômeno pode estar relacionado ao uso intensivo de determinados antibióticos na produção animal, o que acaba selecionando cepas resistentes (Dho-Moulin & Fairbrother, 1999). Especialmente preocupante é o caso do cotrimoxazol, que apresentou 16,67% de resistência e 8,34% de intermediários, sugerindo que sua eficácia pode estar diminuindo para o tratamento de colibacilose. Esse dado é consistente com outros estudos que relatam o aumento da resistência de E. coli em resposta ao uso prolongado de certos antibióticos em ambientes agrícolas (Fairbrother et al., 2005).
Embora não tenha sido observada estirpes multirresistentes, há relatos de resistência no Brasil (Adur et al., 2022; Gazal et al., 2021, Patricio et al., 2022) e outros países da América Latina (Amancha et al., 2023). Além disso, Barbosa e colaboradores (2023) relatam a presença de clones de E. coli de alto risco no Brasil. Esses clones de alto risco se destacam por sua capacidade de colonizar, persistir e disseminar genes de resistência a antimicrobianos. APEC de alto risco apresentam um grande impacto para saúde pública, pois possuem mecanismos que lhes permitem colonizar o trato gastrointestinal e persistir em ambientes hostis, o que facilita a disseminação dos genes de resistência. Esses clones são frequentemente portadores de plasmídeos que carregam genes responsáveis pela resistência a múltiplos antimicrobianos, tornando o tratamento infeccioso mais complicado (Baquero; Tedim; Coque, 2013).
A presença de resistência a antibióticos comumente utilizados na produção animal destaca a necessidade de implementar medidas rigorosas de monitoramento e uso racional de antimicrobianos. Isso poderia incluir a introdução de práticas de manejo alternativas, como o uso de probióticos e a melhoria das condições ambientais, além de uma política restritiva quanto ao uso profilático de antibióticos. A resistência observada nos antibiogramas é um lembrete de que o controle da colibacilose não depende apenas da aplicação de antibióticos, mas de uma abordagem integrada que inclua boas práticas de manejo, higiene e controle sanitário rigoroso.
Por fim, o estudo reforça a importância dos testes de cultura e antibiograma no monitoramento da saúde animal, pois permitem uma resposta terapêutica mais precisa e racional. A resistência observada em alguns antibióticos sugere que a introdução de protocolos baseados em testes de sensibilidade poderia evitar o uso indiscriminado de antimicrobianos e promover a sustentabilidade da eficácia desses medicamentos a longo prazo.
5. CONCLUSÃO
A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o monitoramento de APEC de corte é fundamental para orientar o tratamento e controle da colibacilose. A alta sensibilidade observada para antibióticos como amoxicilina com ácido clavulânico, ampicilina, meropenem e piperacilina–tazobactam destaca a eficácia desses fármacos para cepas sensíveis, indicando que podem ser opções viáveis para tratamento. No entanto, a presença de resistência, especialmente em antibióticos como cotrimoxazol, cefoxitina e doxiciclina, reforça a necessidade de um uso cauteloso e racional dos antimicrobianos.
A resistência emergente observada em alguns antibióticos indica a importância de estratégias integradas para o controle da colibacilose, como o uso de probióticos, melhorias no manejo e políticas de redução do uso profilático de antibióticos. Além disso, o estudo destaca a relevância dos testes de cultura e antibiograma como ferramentas de suporte ao uso adequado de antibióticos, contribuindo para a prevenção da resistência antimicrobiana e promovendo a saúde animal de forma sustentável.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Amancha G, Celis Y, Irazabal J, Falconi M, Villacis K, Thekkur P, Nair D, Perez F, Verdonck K. High levels of antimicrobial resistance in Escherichia coli and Salmonella from poultry in Ecuador. Rev Panam Salud Publica. 2023 Apr 19;47:e15. doi: 10.26633/RPSP.2023.15. PMID: 37082534; PMCID: PMC10105606.
Baquero F, Tedim AP, Coque TM (2013) Antibiotic resistance shaping multi-level population biology of bacteria. Front Microbiol 4. 10.3389/fmicb.2013.00015
Barbosa FB, Santos BQ, Rocha VGP, Franco LS, Saidenberg ABS, Moreno AM, Knöbl T. Detection of high-risk Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) isolated from broilers in São Paulo, Brazil. Braz J Microbiol. 2023 Sep;54(3):2471-2475. doi: 10.1007/s42770-023-01023-0. Epub 2023 Jun 21. PMID: 37341945; PMCID: PMC10485226.
Dos Anjos Adur M, Châtre P, Métayer V, Drapeau A, Pillonetto M, Penkal ML, Lopes JK, Beirão BCB, Madec JY, de Macedo REF, Haenni M. Escherichia coli ST224 and IncF/blaCTX-M-55 plasmids drive resistance to extended-spectrum cephalosporins in poultry flocks in Parana, Brazil. Int J Food Microbiol. 2022 Nov 2;380:109885. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2022.109885. Epub 2022 Aug 27. PMID: 36057242.
Dho-Moulin, M., & Fairbrother, J. M. (1999). Avian pathogenic Escherichia coli (APEC). Veterinary Research, 30(2-3), 299-316.
Fairbrother, J. M., Nadeau, E., & Gyles, C. L. (2005). Escherichia coli in postweaning diarrhea in pigs: an update on bacterial types, pathogenesis, and prevention strategies. Animal Health Research Reviews, 6(1), 17-39.
Gazal LES, Medeiros LP, Dibo M, Nishio EK, Koga VL, Gonçalves BC, Grassotti TT, de Camargo TCL, Pinheiro JJ, Vespero EC, de Brito KCT, de Brito BG, Nakazato G, Kobayashi RKT. Detection of ESBL/AmpC- Producing and
Fosfomycin-Resistant Escherichia coli From Different Sources in Poultry Production in Southern Brazil. Front Microbiol. 2021 Jan 11;11:604544. doi: 10.3389/fmicb.2020.604544. PMID: 33505374; PMCID: PMC7829455.
Kaper, J. B., Nataro, J. P., & Mobley, H. L. T. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 123-140.
Nataro, J. P., & Kaper, J. B. (1998). Diarrheagenic Escherichia coli. Clinical Microbiology Reviews, 11(1), 142-201.
Patricio TCDC, Farias BO, Santiago GS, Souza VRS, Pimenta RL, de Oliveira CC, Coelho IS, de Souza MMS, Coelho SMO. Production of extended-spectrum beta-lactamases in Escherichia coli isolated from poultry in Rio de Janeiro, Brazil.
Braz J Vet Med. 2022 Dec 14;44:e001722. doi: 10.29374/2527-2179.bjvm001722. PMID: 36533205; PMCID: PMC9754608.
Tenaillon, O., Skurnik, D., Picard, B., & Denamur, E. (2010). The population genetics of commensal and pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, 8(3), 207-217.
TRABULSI, L.R. (2008). E. coli. Microbiologia. 8ª ed. Rio de Janeiro: Atheneu,
WHO – World Health Organization (2021). Antimicrobial Resistance. Disponível em: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance. Acesso em 03/11/2024.
CDC – Centers for Disease Control and Prevention (2021). Antibiotic Resistance Threats in the United States. Disponível em: https://www.cdc.gov/drugresistance/biggest-threats.html. Acesso em 03/11/2024.
Ventola, C. L. (2015). The Antibiotic Resistance Crisis: Part 1: Causes and Threats. P&T, 40(4), 277-283.
1Docente de Medicina Veterinária na Universidade Guarulhos
2Médica Veterinária
3Docente do curso de Medicina Veterinária na Universidade Guarulhos
4Pós graduanda em Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia na Universidade de São Paulo