Antimicrobials and resistant bacteria in global fish farming and the possible risk for public health / Antimicrobianos e bactérias resistentes na piscicultura global e o possível risco para a saúde pública

The use of antimicrobials in fish farming is a reflection of the fast aquaculture development worldwide. The intensification of aquaculture to achieve market demands could lead to an increase in infectious diseases by pathogenic bacteria. Consequently, antimicrobials act as controls for emerging infectious diseases, but their use must follow the rules and regulations of the country where the activity is performed. Although the regulations impose limits to the use of antimicrobials in fish farming, many studies show that resistant bacteria are isolated from this system. The selection of resistant bacteria is not limited only to the use of antimicrobials, but also to co-selection of resistance genes or even with cross-resistance processes. Resistant bacteria from fish farming are a serious concern because they can be acquired by humans with handling or food chain, which may represent a public health problem. In the present review, we present an overview of antimicrobials use in aquaculture, the antimicrobial resistance and the impact of antimicrobial and bacterial resistance from a public health perspective.(AU)

O uso de antimicrobianos na piscicultura é um reflexo do rápido desenvolvimento da aquicultura em todo o mundo. A intensificação da aquicultura para suprir as demandas do mercado pode levar ao aumento de doenças infecciosas por bactérias patogênicas. Consequentemente, os antimicrobianos atuam no controle de doenças infecciosas emergentes, mas seu uso deve seguir as regras e regulamentos do país onde a atividade é realizada. Embora os regulamentos imponham limites ao uso de antimicrobianos na piscicultura, muitos estudos mostram que bactérias resistentes são isoladas desse sistema. A seleção de bactérias resistentes não se limita apenas ao uso de antimicrobianos, mas também à cosseleção de genes de resistência ou mesmo por meio do processo de resistência cruzada. As bactérias resistentes da piscicultura são uma preocupação séria, uma vez que tais bactérias podem ser adquiridas pelos seres humanos no manuseio ou na cadeia alimentar, o que pode representar um problema de saúde pública. Nesta revisão, apresentamos uma visão geral do uso de antimicrobianos na aquicultura, a resistência antimicrobiana e o impacto da resistência antimicrobiana e bacteriana do ponto de vista da saúde pública.(AU)

Aplicação da técnica de RT-PCR para metapneumovírus aviário (aMPV) / Application of RT-PCR technique for avian metapneumovirus (aMPV) / Aplicación de la técnica RT-PCR para metapneumovirus aviario (aMPV)

Os principais hospedeiros do Metapneumovírus aviário (aMPV) são os frangos de corte e perus. O vírus acomete o trato respiratório superior dos perus desencadeando a Rinotraqueíte Viral dos Perus (RVP). O principal objetivo deste trabalho foi padronizar uma técnica de RT-PCR para a detecção do aMPV, por meio do uso do kit AccessQuick™ RT-PCR system (Promega®). Foram utilizados amostras de suabes de traqueia e pulmão de 38 perus comerciais com sintomatologia respiratória e dois suabes oculares de faisão. O RNA viral foi extraído utilizando-se o kit RTP® DNA/RNA Virus Mini Kit (STRATEC Molecular). Em seguida as amostras foram submetidas à RT-PCR One Step, utilizando o kit AccessQuick™ RT-PCR system (Promega®). Todas as 40 amostras testadas por RT-PCR foram negativas, exceto a amostra vacinal que foi utilizada como controle positivo. O aMPV não causa latência em frangos de corte ou perus, logo a excreção viral é limitada. Dessa forma, a ausência da detecção de genoma viral neste estudo pode ser justificada devido à idade que as amostras foram coletadas em perus, com 140 dias no abatedouro, impossibilitando dessa maneira a amplificação do genoma do aMPV. Porém, esse estudo também mostra que a RT-PCR se mostrou eficaz para detectar o genoma viral do aMPV, podendo dessa forma ser utilizado como uma ferramenta de diagnóstico rápido para investigação e estudo de casos de aMPV em rebanho de perus.

The main hosts of Avian metapneumovirus (aMPV) are broilers and turkeys. This virus affects the upper respiratory tract of turkeys, triggering Turkey Rhinotracheitis (TRT). The aim of this study was to optimize a RT-PCR technique in order to detect aMPV using the AccessQuick™ RT-PCR system (Promega®) kit. Tracheal and lung swab samples from 38 commercial turkeys with respiratory symptoms and two ocular swabs from pheasants were analyzed. Viral RNA was extracted using RTP® DNA/RNA Virus Mini Kit (Molecular STRATEC) kit. All 40 samples tested were negative in the RT-PCR. The only positive sample was a vaccine strain, used as the positive control. The aMPV does not cause latency in broilers, chickens or turkeys, thus, the viral excretion is limited. However, the absence of viral genome detection in this study may be justified due to the age the samples were collected, since they were collected in turkeys with about 140 days in the slaughterhouse, thus preventing the amplification of the aMPV genome. This study shows that the RT-PCR is effective to detect aMPV viral genome and may be used as a rapid diagnostic tool for research and for the studying of aMPV cases in turkey flocks in Brazil.

Los principales anfitriones de Metapneumovirus aviario (aMPV) son los pollos de engorde y pavos. El virus afecta el tracto respiratorio superior de los pavos desencadenando la Rinotraqueitis Viral de los pavos (RVP). El principal objetivo de ese estudio fue estandarizar una técnica de RT-PCR para la detección del aMPV, a través del uso del kit AccessQuick™-PCRsystem (Promega®). Se utilizaron muestras de hisopos traqueales y pulmonares de 38 pavos comerciales con síntomas respiratorios y dos hisopos oculares de faisán. El RNA viral se extrajo utilizando el kit DNA RTP® DNA/RNA Virus Mini Kit (STRATEC Molecular). A continuación, las muestras se sometieron a la RT-PCR OneStep utilizando el kit AccessQuick™ RT-PCR (Promega®). Todas las 40 muestras analizadas por RT-PCR fueron negativas, excepto la muestra de vacuna que se utilizó como control positivo. El aMPV no causa latencia en pollos de engorde o pavos, por lo que la excreción viral es limitada. Así, la ausencia de la detección de genoma viral en este estudio puede ser justificada debido a la edad que se recogieron las muestras en los pavos, con 140 días en el matadero, imposibilitando de este modo la amplificación del genoma del aMPV. Sin embargo, ese estudio también muestra que la RT-PCR se ha demostrado eficaz para detectar el genoma viral del aMPV, pudiendo así ser utilizado como una herramienta de diagnóstico rápido para investigación y estudio de casos de aMPV en bandada de pavos.

Antimicrobial susceptibility and pathogenicity of Escherichia coli strains of environmental origin / Suscetibilidade antimicrobiana e patogenicidade de amostras de Escherichia coli de origem ambiental

The study aimed to evaluate the antimicrobial susceptibility of 109 samples of Escherichia coli (E. coli) of environmental origin and to characterize these isolates according to the degree of pathogenicity in vivo, verifying a possible relationship between this variable and susceptibility to the active principles tested. The isolates were subjected to disc diffusion test to 14 antibiotics. From 16.5% to 90% of the samples were sensitive; 1 - 28.5% showed intermediate degree of susceptibility and between 9 to 78% of E. coli analyzed were resistant. The highest resistance percentages were seen in the class of quinolones and tetracyclines (>75%), and for sensitivity in the class of amphenicols (68.8%). By inoculating 1- day - old chicks, the isolates were classified as highly pathogenic (2.7%), intermediate (10.1%), low (42.2%) and apathogenic (45%). It was observed a wide variation in the susceptibility profile of isolates in relation to antimicrobials. It was also found that most of the samples had pathogenic potential (55%), thus being considered as APEC (avian pathogenic E. coli). No relationship between pathogenicity and antimicrobial susceptibility (P≤0.05) was observed.

O estudo teve como objetivo avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de 109 amostras de Escherichia coli (E. coli) de origem ambiental frente a antibióticos e caracterizar esses isolados quanto ao grau de patogenicidade in vivo, verificando-se uma possível relação entre esta variável e a suscetibilidade aos princípios ativos testados. Os isolados foram submetidos ao teste de disco-difusão para 14 antibióticos. Entre 16.5% a 90% das amostras foram sensíveis, 1-28.5% apresentaram grau de suscetibilidade intermediário e entre 9-78% das E. coli analisadas foram resistentes. Os maiores percentuais de resistência foram encontrados para a classe das quinolonas e das tetraciclinas (>75%), e de sensibilidade para a classe dos anfenicóis (68.8%). Por meio da inoculação em pintinhos de um dia de idade, os isolados foram classificados como sendo de patogenicidade alta (2.7%), intermediária (10.1%), baixa (42.2%) e apatogênicos (45%). Foi observada uma ampla variação no perfil de suscetibilidade das amostras frente aos antimicrobianos. Verificou-se também que a maioria apresentou potencial patogênico (55%), sendo, portanto, consideradas APEC (E. coli patogênica para aves). Não foi observada relação entre a patogenicidade e a suscetibilidade aos antimicrobianos (P≤0.05).

Efeito de micro-organismos benéficos no tratamento da cama de frango / Effect of beneficial microorganisms in the treatment of broiler litter / Effect of Beneficial microorganisms in the treatment of broiler litter / Efecto de microorganismo benefícos en el tratamiento de la cama de pollo / Efecto de microorganismos benéficos en el tratameiento de la cama de pollo

O bom desempenho de um lote de frangos de corte está intimamente associado com a qualidade da cama na qual os animais são criados. Dessa forma, o tratamento da cama com micro-organismos benéficos pode melhorar o desempenho dos frangos por reduzir a concentração de bactérias na cama e a volatilização da amônia. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do tratamento da cama com micro-organismos benéficos sobre o desempenho, características bromatológicas da cama de frango, concentração de amônia no ambiente, condenações de abate e níveis de contaminação por Salmonella spp em frangos de corte. Quatro aviários de mesmo tamanho e mesmo sistema de ventilação foram selecionados, sendo dois tratados e dois controles. As aferições de amônia no ambiente e pH da cama foram feitas semanalmente. Já as determinações da matéria seca, cinzas e nitrogênio da cama foram feitas no primeiro, 14º e 28º dias de idade. Aos 30 dias de idade, foi avaliado o nível de contaminação por Salmonella spp em amostras de coração, fígado, ceco e pele da região pericloacal. Ao final do período experimental, foi avaliado o desempenho e os percentuais de condenação das carcaças por dermatose, calo de pé, aerossaculite e celulite. Não foram encontradas diferenças entre os lotes tratados ou não com micro-organismos benéficos. Todas as amostras colhidas para isolamento de Salmonella spp foram negativas. O nível de amônia diminuiu significativamente com o avançar da idade das aves, provavelmente pela melhora na ventilação. Nas condições em que o experimento foi conduzido, conclui-se que o tratamento da cama com micro-organismos benéficos não influencia o desempenho, a concentração de amônia no ambiente e a qualidade da cama de frangos de corte, no entanto, há uma menor condenação por calos de pé (6,74%) e dermatoses (2,6%).

A good performance of broiler lots is intimately associated with the quality of the litter where the animals are raised. Thus, the treatment of the litter with beneficial microorganisms might bring benefits to the performance of broilers by reducing the concentration of bacteria in the litter and the volatilization of ammonia. Therefore, the aim of this paper was to evaluate the effect of treating the litter with beneficial microorganisms on the performance, bromatological characteristics of poultry litter, concentration of ammonia in the environment, condemnation at slaughtering, and contamination levels by Salmonella spp in broilers. For this purpose, four aviaries of equal size and same ventilation system were selected, with two of them being treated and two being considered as control. Ammonia in the environment and pH were measured weekly. Dry matter, ash and nitrogen from litter were determined on 1, 14 and 28 day-old birds. At 30 days of age, the level of Salmonella spp contamination was evaluated in samples of heart, liver, cecum and skin of pericloacal region. At the end of the experimental period, performance and the percentage of carcass condemnation by dermatosis, calluses on feet, aerosacculitis and cellulite were determined. No differences were found between batches treated or not with beneficial microorganisms. All samples collected for isolation of Salmonella spp were negative. The ammonia level decreased significantly with the increasing age of birds, probably due to improvement in ventilation. In conditions where the experiment was conducted, it is concluded that the benefic micro-organisms not influence the performance, the concentration of ammonia in the environment and litter quality of broilers, however, there was a lower condemnation for calluses on feet (6.74%) and dermatosis (2.6%).

El buen desempeño de un lote de pollos de engorde está estrechamente relacionado con la calidad de la cama donde se crían los animales. Por lo tanto, el tratamiento de la cama con microorganismos benéficos puede mejorar el rendimiento de los pollos de engorde mediante la reducción de la concentración de bacterias en la cama y la volatilización del amoníaco. Por lo tanto, el objetivo de este estudio ha sido evaluar el efecto del tratamiento de la cama con microorganismos benéficos sobre el rendimiento, las características cualitativas de la cama de pollo, la concentración de amoníaco en el ambiente, las condenas de sacrificio y los niveles de contaminación por Salmonella spp en pollos de engorde. Se han seleccionado cuatro aviarios de mismo tamaño y con el mismo sistema de ventilación, dos tratados y dos de control. Las mediciones de amoniaco en el ambiente y pH de la cama se realizaron semanalmente. Ya las determinaciones de la materia seca, cenizas y nitrógeno de la cama se hicieron en el primero, 14o y 28o días de edad. A los 30 días de edad, se evaluó el nivel de contaminación por Salmonella spp en muestras de corazón, hígado, intestino, y la piel de la región pericloacal. Al final del experimento, se evaluó el rendimiento y el porcentaje de la condena de las carcasas por dermatosis, callo de pie, aerosaculitis, y celulitis. No se ha encontrado diferencias entre los grupos tratados o no con microorganismos benéficos. Todas las muestras recogidas para el aislamiento de Salmonella spp fueron negativos. El nivel de amoníaco disminuyó significativamente con el avance de la edad de las aves, probablemente por la mejora en la ventilación. En condiciones en las que se llevó a cabo el experimento, se concluye que el tratamiento de la cama con microorganismos benéficos no afecta el rendimiento, la concentración de amoníaco en el ambiente y la calidad de la cama de pollos de engorde, sin embargo, hay una condena menor por callos de pie (6,74 %) y dermatosis (2,6 %).

Fatores de virulência presentes em amostras de Escherichia coli uropatogênicas - UPEC para suínos / Virulence factors of uropathogenic Escherichia coli - UPEC strains for pigs

As infecções urinárias são freqüentes nos rebanhos suínos, sendo a principal causa de descarte e mortalidade de animais adultos. Apesar das características multifatoriais da doença o microrganismo freqüentemente isolado é a Escherichia coli. Vários fatores de virulência de Escherichia coli foram descritos em amostras uropatogênicas e permitem diferenciar cepas patogênicas de não patogênicas. Esta revisão tem por objetivo apresentar alguns tópicos relativos aos fatores de virulência presentes em amostras de E. coli uropatogênicas para suínos.

Sensibilidade antimicrobiana de amostras de Escherichia coli isoladas de leitöes lactentes com diarréia / Antimicrobial sensitivity Escherichia coli of strains isolated from suckling piglets with diarrhoea

A Escherichia coli é o principal agente infeccioso envolvido nas diarréias dos leitöes lactentes, sendo usada terapia através de drogas para controlar esta doença. Foram estudadas 224 cepas de Escherichia coli isoladas de leitöes lactentes com diarréia em relaçäo à sensibilidade antimicrobiana. Os resultados mostram alta resistência a três antimicrobianos na inibiçäo do crescimento de cepas de Escherichia coli, isoladas de leitöes lactentes, com diarréia, no sudoeste do Paraná.

Estudo ecopatológico da diarreia pós-desmame em granjas suinícolas do sudoeste do Paraná / Ecopathological study of post weaning diarrhea in pig farms of southwest Paraná

Foram identificados em 9 granjas suinícolas do Sudoeste do Paraná, no período do verão e inverno de 1991, os principais fatores de risco que interferem no desempenho dos leitões após o desmame. Foram avaliados todos os lotes de leitões, no mínimo 30 leitões por granja, durante o período do desmame até 21 dias após. Foram analisadas 3 variáveis objetivas: mortalidade, diarreia e ganho médio diário e 7 variáveis explicativas: peso médio ao desmame, coeficiente de variação do peso, amplitude térmica, energia consumida pela porca, potabilidade da água, diarréia no aleitamento e lotação. As variáveis foram analisadas através do programa estatístico ECOPOR. Os fatores de risco com maior frequência foram as variações térmicas diárias superiores a 6°C, contaminação bacteriana da água e ocorrência de diarreia durante o aleitamento. Em mais de 50 por cento das granjas foi detectado baixo peso médio e desuniformidade das leitegadas. Pela análise dos fatores de risco, as granjas foram localizadas em um mapa dividido em regiões de risco para o aparecimento de diarréias pós-desmame.

The main risk factors that interfered on the performance of post weaning piglets were identified in nine farms from Southwest of Paraná State, Brazil, during the Summer and Winter of 1991. All the herd were evaluated, with at least 30 piglets per farm, from weaning up to 21 days after weaning. The software ECOPOR was used to evaluate three target variables (mortality, diarrhea and average daily gain), and seven explanatory variables (average weaning weight, weight variation coefficient, thermal amplitude, sow energy consumption, water potability, diahrrea in the suckling period and housing density). The risk factors with higher frequency were daily thermal amplitude higher than 6°C, bacterial contamination of the drinking water, and the occurrence of diarrhea in the suckling period. Im more than 50 percent of the farms, low mean gain and differences in litter size were observed. Based on the analyses of the risk factors, a map classifying regions with different risk of post weaning diarrhea was constructed and the farms were allocated.