Diversity of Escherichia coli strains involved in vertebral osteomyelitis and arthritis in broilers in Brazil

Abstract

Antecedentes: Distúrbios locomotores e infecções por Escherichia coli representam grandes preocupações para a indústria avícola em todo o mundo. A E. coli patogênica aviária (APEC) está associada a infecções extraintestinais que levam a doenças respiratórias ou sistêmicas conhecidas como colibacilose. As lesões mais comuns observadas nos casos de colibacilose são peri-hepatite, aerossaculite, pericardite, peritonite/salpingite e artrite. Estas doenças são responsáveis ​​por perdas económicas significativas na indústria avícola em todo o mundo. E. coli foi recentemente isolada de casos de osteomielite vertebral no Brasil e não há dados sobre características moleculares e fenotípicas de cepas de E. coli isoladas de lesões no aparelho locomotor de frangos de corte. Isto levantou a questão de saber se cepas específicas de E. coli poderiam ser responsáveis ​​por lesões ósseas em frangos de corte. O objetivo deste estudo foi avaliar essas características de cepas de E. coli isoladas de frangos de corte apresentando osteomielite e artrite vertebral no Brasil. Resultados: Quinze cepas de E. coli provenientes de lesões ósseas foram submetidas ao diagnóstico APEC e definição de grupo filógeno ECOR, sorogrupo O, tipo de flagelo, conteúdo de genes de virulência, padrões genéticos por Eletroforese em Gel de Campo Pulsado (PFGE) e Tipagem de Sequência Multilocus (MLST). Além disso, os isolados bacterianos foram ainda caracterizados através de teste de letalidade, teste de resistência sérica e perfil de resistência a antibióticos. As cepas de E. coli abrigaram diferentes padrões genéticos avaliados pelo PFGE, independentemente da origem do rebanho e do local da lesão. As cepas pertenciam a sete tipos de sequências (STs) previamente descritas (ST117, ST101, ST131, ST 371 e ST3107) ou recentemente descritas neste estudo (ST5766 e ST5856). O grupo ECOR D (66,7%) foi o mais frequentemente detectado. As cepas pertenciam a diversos sorogrupos (O88, O25, O12 e O45), alguns de importância mundial. O perfil de resistência aos antibióticos confirmou a diversidade das estirpes e revelou uma elevada proporção de estirpes multirresistentes (73%), principalmente às quinolonas e beta-lactâmicos, incluindo cefalosporinas de terceira geração. A percentagem de resistência à tetraciclina foi moderada (33%) mas sempre associada à multirresistência. Conclusões: Nossos resultados demonstraram que a osteomielite vertebral e a artrite em frangos de corte podem estar associadas a E. coli altamente diversas com base em características moleculares e fenotípicas. Não houve padrões de virulência específicos das cepas de E. coli associadas à osteomielite ou artrite vertebral. Além disso, as cepas de E. coli eram frequentemente multirresistentes e pertenciam a STs comumente compartilhados por cepas APEC e ExPEC humanas.