Perfil de resistência antimicrobiana e presença de integron de classe 1 em isolados de Salmonella Heidelberg de granjas de frango de corte da região sul do Brasil

Abstract

O Brasil é um dos principais países na produção e exportação de frangos, sendo essencial a adoção de medidas de controle contra os principais patógenos envolvidos nessa cadeia, incluindo Salmonella. Salmonella enterica é capaz de causar doença nas aves e ainda é considerada uma das principais causas de doenças transmitidas por alimentos (DTA) associadas ao consumo de produtos avícolas. O sorovar Salmonella Heidelberg apresenta alta capacidade de persistência ambiental nas granjas avícolas e tem sido amplamente detectado em diversos países em todo mundo, sendo um dos mais frequentemente encontrados na América do Sul. O uso indiscriminado de antimicrobianos na produção animal como profiláticos ou como promotores de crescimento tem aumentado a pressão de seleção de isolados multirresistentes através da troca de genes de resistência, dificultando o tratamento inclusive em humanos. Uma das formas de disseminação desses genes é atribuída à transferência horizontal através de elementos genéticos móveis, como os integrons. Estes elementos são capazes de capturar e expressar os genes de resistência presentes nos cassetes gênicos. Os integrons são classificados em diferentes classes, sendo a classe 1 a mais comumente identificada em isolados de casos clínicos de multirresistência e contribuinte para a evolução e disseminação da resistência a antimicrobianos. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de resistência antimicrobiana e pesquisar o integron classe 1 em isolados de S. Heidelberg. Foram selecionados 100 isolados de Salmonella Heidelberg obtidos de amostras ambientais de granjas de frangos de corte de nove empresas diferentes localizadas na região sul do Brasil entre 2020 e 2022. O perfil fenotípico de susceptibilidade aos antimicrobianos foi determinado através do método de disco-difusão em ágar frente a 16 antimicrobianos representando nove diferentes classes farmacológicas. A técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real foi utilizada para a detecção do gene intI-1, que corresponde a presença do elemento integron de classe 1. Os resultados mostraram alto índice de resistência, onde todos os isolados foram classificados como multirresistentes (MDR) e apresentaram índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA) médio de 0,5. Foram identificados 22 perfis fenotípicos de resistência antimicrobiana. Observou-se variação significativa na resistência antimicrobiana para amoxicilina, cefalexina, ceftiofur e enrofloxacina em relação ao ano de isolamento. Também foi observada diferença significativa entre as empresas para a resistência antimicrobiana para enrofloxacina. O gene intI-1 só foi detectado em um isolado de S. Heidelberg. Os resultados encontrados demonstram o grande potencial de resistência a antimicrobianos deste sorovar, principalmente aqueles amplamente utilizados na avicultura ao longo dos anos. A ocorrência de integrons em S. Heidelberg pode estar associada às diferenças nas exposições ambientais e fatores que o isolado em questão encontra, incluindo a pressão seletiva antimicrobiana, não sendo observada nenhuma correlação entre a resistência e presença do elemento integron no presente estudo. Além disso, alguns antimicrobianos apresentaram aumento da ocorrência de resistência entre 2020 e 2022, sugerindo que exista a disseminação de genes de resistência entre esse sorovar, muito provavelmente pela alta utilização de antimicrobianos e alta pressão de seleção na cadeia de produção avícola.

As Brazil is one of the main countries in production and export of chickens, it is essential that control measures are adopted against the main pathogens involved in this chain, including Salmonella. Salmonella enterica is capable of causing disease in birds and is still considered one of the main causes of foodborne diseases (FBD) associated with the consumption of poultry products. The Salmonella Heidelberg serovar, in addition to having a high capacity for environmental persistence in poultry farms, is one of the causes of avian paratyphoid infections, being widely detected in several countries and one of the most frequently found in South America. The indiscriminate use of antibiotics in animal production as prophylactics or as growth promoters has increased the selection pressure of multiresistant isolates through the exchange of antimicrobial resistance genes, making treatment in humans more difficult. One of the forms of dissemination of these genes is attributed to horizontal transfer through mobile genetic elements, such as integrons, which are capable of capturing and expressing resistance genes present in gene cassettes. Integrons are classified into different classes, with class 1 being the most commonly identified in clinical cases of multidrug resistance (MDR) and contributors to the evolution and spread of antimicrobial resistance. Thus, aiming at determining the antimicrobial resistance profile and researching the class 1 integron in S. Heidelberg isolates, 100 Salmonella Heidelberg isolates were selected, obtained from environmental samples of broiler chicken farms from 9 different companies located in the southern region of Brazil between 2020 and 2022. The phenotypic profile of susceptibility to antimicrobials was verified using the disk-diffusion method in agar against 16 antimicrobials representing 9 different pharmacological classes. In addition, real-time PCR was used to detect the intI-1 gene, which corresponds to the presence of the Integron element. The results showed a high resistance percentual, where 100% of the isolates were classified as MDR, having a mean Antimicrobial Multiple Resistance Index (AMRI) index of 0.5. Twenty-two different phenotypic antimicrobial resistance profiles were identified. There was a statistically significant variation in antimicrobial resistance to amoxicillin, cephalexin, ceftiofur and enrofloxacin in relation to the year of isolation, as well as a statistically significant difference between companies in antimicrobial resistance to enrofloxacin. The intI-1 gene was only detected in one (1%) isolate of S. Heidelberg. In conclusion, the great potential for antibiotic resistance of this serovar is evidenced, especially for those antimicrobials widely used in poultry over the years. The occurrence of integrons in S. Heidelberg may be associated with differences in environmental exposure and factors that the isolate in question encounters, including antimicrobial selective pressure, with no correlation being observed in the present study between resistance and the presence of the integron element. In addition, some antimicrobials showed an increase in the resistance occurrence between 2020 and 2022, suggesting that there is a dissemination of resistance genes among this serovar, most likely due to the high use of antimicrobials and high selection pressure in the poultry production chain.