Rastreamento da contaminação por Yersinia enterocolitica em cadeia produtiva de suínos

Orientador: Prof. Dr. Luciano dos Santos BersotDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal. Defesa : Palotina, 30/07/2018Inclui referênciasÁrea de concentração: Saúde AnimalResumo: O suíno doméstico pode atuar como reservatório natural de patógenos importantes para a saúde humana, como Yersinia enterocolitica, que é um enteropatógeno emergente, causador de yersiniose. Y. enterocolítica é carreada pelos suínos principalmente em tecidos linfáticos e fezes até as instalações de abate, quando em condições inadequadas de evisceração e manipulação pode ser disseminada para carcaças e produtos finais. A patogenicidade de Y. enterocolitica para humanos é determinada pela expressão de genes plasmidias e cromossômicos de virulência, eles são responsáveis pela codificação de proteínas que conferem capacidade de adesão, penetração nas células do hospedeiro e combate a resposta imune. Outro aspecto importante é a capacidade que as bactérias têm em adquirir resistência aos antimicrobianos empregados no tratamento de doenças. O monitoramento acerca do desenvolvimento de resistência aos antimicrobianos é fundamental, tendo em vista que o uso excessivo desses agentes na suinocultura, como promotores de crescimento e para a profilaxia em massa, é fator predisponente a resistência, principalmente frente aos antimicrobianos amplamente utilizados na medicina humana. Assim, o presente trabalho teve como objetivo rastrear a contaminação por Y. enterocolitica em diferentes etapas da cadeia produtiva de suínos e realizar a caracterização do perfil de virulência e de resistência a antimicrobianos nos isolados obtidos. O trabalho ocorreu em granjas de suínos em terminação e abatedouro-frigorífico localizados no Oeste do Paraná. Amostras de água, ração, superfície do piso de baias da granja e de pocilgas de espera, superfície de carcaças, equipamentos, utensílios, cortes finais in natura e amostras de tonsilas palatinas e linfonodos mesentéricos foram coletadas e Y. enterocolitica foi pesquisada pela metodologia ISO 10273 modificada. Os isolados foram confirmados por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para os genes 16s rRNA e inv. Foram realizadas PCR para sorotipificação e indentificação dos genes de virulência ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA e hreP e de resistência emrD, yfhD e marC. Foi realizada também a caracterização fenotípica do perfil de resistência frente a 19 antimicrobianos pelo teste de disco-difusão. Foram analisados também os perfis de macrorrestrição dos isolados e comparados aos perfis de isolados de Y. enterocolitica sorotipo O:3 obtidos de suínos no estado de Minas Gerais. Das 800 amostras coletadas, Y. enterocolitica foi identificada em apenas uma tonsila palatina, representando uma ocorrência de 0,12%. Foram obtidos três isolados (104, 105 e 106) da amostra positiva, todos do sorotipo O:3 e positivos para os genes inv, ail, ystA, myfA, hrep, ymoA, sat, virF, emrD, yfhD e marC. Os perfis de macrorestrição dos isolados das duas regiões (Paraná e Minas Gerais) apresentaram alto grau de similaridade, mais de 92%. Isolados com perfis clonais (100% de similaridade) foram identificados nas amostras 104, 106 e 53UFV. Esses resultados indicam baixa variabilidade genética das cepas de Y. entercolitica sorotipo O:3 circulantes entre as duas regiões. Apesar da baixa ocorrência de Y. enterocolitica na cadeia produtiva de suínos na região oeste do Paraná identificada neste trabalho, foi verificado que os isolados obtidos apresentaram potencial de multirresistência a antimicrobianos e a presença de importantes fatores de virulência em seu material genético. Palavras-chave: yersiniose, resistência a antimicrobianos, virulência, ocorrência, variabilidade genética.Abstract: Domestic swine can be a natural reservoir of important pathogens for human health, such as Yersinia enterocolitica, which is an emerging enteropathogen, which causes yersiniosis. Pigs carry Y. enterocolitica mainly in their lymphatic tissues and feces to slaughter facilities, under inappropriate evisceration and handling conditions as a result it can be disseminated to carcasses and end products. The pathogenicity of Y. enterocolitica to humans is determined by the expression of virulence plasmid and chromosomal genes, that are responsible for the coding of proteins that confer adhesion capacity, penetration into the host cells, at the same time, it combats the immune response. Another important aspect is the ability of bacteria to acquire resistance to antimicrobials used in the treatment of diseases. The excessive use of antimicrobial agents to promote growth in swine breeding can be considered an important factor for the development of resistance, so it is fundamental that the development of resistance is monitored, especially against the antimicrobials most used in human medicine. Thus, the present work aimed to trace the contamination by Y. enterocolitica in different stages of the pig production chain and to characterize the profile of virulence and antimicrobial resistance in the isolates obtained. The work was carried out in pig farms and also in slaughterhouses located in the West of Paraná. Samples of water, feed, farm floor surfaces, stand pens, carcass surfaces, equipment, utensils, final cuts in Natura, samples of palatine tonsils and mesenteric lymph nodes were collected. Y. enterocolitica was investigated by the modified ISO 10273 methodology. The isolates were confirmed by Polymerase Chain Reaction (PCR) for the 16s rRNA and inv. PCRs were performed for serotyping and identification of the virulent genes ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA and hreP and of resistance emrD, fhD and marC. The phenotypic characterization of the resistance profile against 19 antimicrobials was also performed by the discdiffusion test. The macrorrestrition profiles of the isolates were also analyzed and compared to the profiles of isolates of Y. enterocolitica serotype O:3 obtained from pigs in the state of Minas Gerais (UFV). Of the 800 samples collected, Y. enterocolitica was identified in only one palatine tonsil, representing an occurrence of 0.12%. From the positive sample, three isolates (104, 105 and 106), all of the O: serotype and positive for the genes inv, ail, mystA, myfA, hrep, ymoA, sat, virF, emrD, yfhD and marC were obtained. The macrorestricity profiles of the isolates from both regions (Parana and Minas Gerais) showed a high degree of similarity, more than 92%. Isolates of clonal profiles were identified in samples 104, 106 and 53UFV. These results indicate low genetic variability of the circulating serotype O:3 strains of Y. entercolitica between the two regions. Despite the low occurrence of Y. enterocolíca in the pig production chain in the western region of Paraná identified in this study, it was verified that the isolates obtained showed multiresistant potential to antimicrobials and the presence of important virulence factors in their genetic material. Key-words: yersiniosis, antimicrobial resistance, virulence, occurrence, genetic variability

BACTERIOCINOGENIC POTENTIAL OF LACTIC ACID BACTERIA ISOLATED FROM ARTISANAL COLONIAL TYPE - CHEESE

Autochthonous microbiota from artisanal cheeses is predominantly composed of lactic acid bacteria (LAB), which are able to produce antimicrobial compounds, such as bacteriocins, suggesting their application in food biopreservation. Knowledge about LAB growth and bacteriocin production during food production and conservation is essential to determine their use. In this way, the study aimed at isolating bacteriocinogenic LAB from twenty-one artisanal cheeses from the western region of Parana state, Brazil, determining the best conditions for growth and bacteriocin production (25°C, 30°C, and 37°C/24h); bacteriocin stability under different ranges of pH (2, 4, 6, 8, and 10 for 2h) and temperature (60oC/2h; 80oC/2h; 121oC/15min). Their activity against different target microorganisms was also evaluated. A total of 34 LAB strains presented characteristics compatible with bacteriocin production. Most of them presented better results for bacteriocin production when cultured at 25ºC and 30ºC. Bacteriocins remained active against L. monocytogenes when exposed from pH 4 to 8 and a wide temperature range; some bacteriocins were even resistant to sterilization temperatures. Bacteriocins produced were able to inhibit spoilage and pathogenic microorganisms, such as L. monocytogenes, B. cereus, and P. fluorescens. These results indicated that isolated bacteriocinogenic LAB present potential to be used as food biopreservatives

Rastreamento da contaminação por Yersinia enterocolitica em cadeia produtiva de suínos

Orientador: Prof. Dr. Luciano dos Santos BersotDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal. Defesa : Palotina, 30/07/2018Inclui referênciasÁrea de concentração: Saúde AnimalResumo: O suíno doméstico pode atuar como reservatório natural de patógenos importantes para a saúde humana, como Yersinia enterocolitica, que é um enteropatógeno emergente, causador de yersiniose. Y. enterocolítica é carreada pelos suínos principalmente em tecidos linfáticos e fezes até as instalações de abate, quando em condições inadequadas de evisceração e manipulação pode ser disseminada para carcaças e produtos finais. A patogenicidade de Y. enterocolitica para humanos é determinada pela expressão de genes plasmidias e cromossômicos de virulência, eles são responsáveis pela codificação de proteínas que conferem capacidade de adesão, penetração nas células do hospedeiro e combate a resposta imune. Outro aspecto importante é a capacidade que as bactérias têm em adquirir resistência aos antimicrobianos empregados no tratamento de doenças. O monitoramento acerca do desenvolvimento de resistência aos antimicrobianos é fundamental, tendo em vista que o uso excessivo desses agentes na suinocultura, como promotores de crescimento e para a profilaxia em massa, é fator predisponente a resistência, principalmente frente aos antimicrobianos amplamente utilizados na medicina humana. Assim, o presente trabalho teve como objetivo rastrear a contaminação por Y. enterocolitica em diferentes etapas da cadeia produtiva de suínos e realizar a caracterização do perfil de virulência e de resistência a antimicrobianos nos isolados obtidos. O trabalho ocorreu em granjas de suínos em terminação e abatedouro-frigorífico localizados no Oeste do Paraná. Amostras de água, ração, superfície do piso de baias da granja e de pocilgas de espera, superfície de carcaças, equipamentos, utensílios, cortes finais in natura e amostras de tonsilas palatinas e linfonodos mesentéricos foram coletadas e Y. enterocolitica foi pesquisada pela metodologia ISO 10273 modificada. Os isolados foram confirmados por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para os genes 16s rRNA e inv. Foram realizadas PCR para sorotipificação e indentificação dos genes de virulência ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA e hreP e de resistência emrD, yfhD e marC. Foi realizada também a caracterização fenotípica do perfil de resistência frente a 19 antimicrobianos pelo teste de disco-difusão. Foram analisados também os perfis de macrorrestrição dos isolados e comparados aos perfis de isolados de Y. enterocolitica sorotipo O:3 obtidos de suínos no estado de Minas Gerais. Das 800 amostras coletadas, Y. enterocolitica foi identificada em apenas uma tonsila palatina, representando uma ocorrência de 0,12%. Foram obtidos três isolados (104, 105 e 106) da amostra positiva, todos do sorotipo O:3 e positivos para os genes inv, ail, ystA, myfA, hrep, ymoA, sat, virF, emrD, yfhD e marC. Os perfis de macrorestrição dos isolados das duas regiões (Paraná e Minas Gerais) apresentaram alto grau de similaridade, mais de 92%. Isolados com perfis clonais (100% de similaridade) foram identificados nas amostras 104, 106 e 53UFV. Esses resultados indicam baixa variabilidade genética das cepas de Y. entercolitica sorotipo O:3 circulantes entre as duas regiões. Apesar da baixa ocorrência de Y. enterocolitica na cadeia produtiva de suínos na região oeste do Paraná identificada neste trabalho, foi verificado que os isolados obtidos apresentaram potencial de multirresistência a antimicrobianos e a presença de importantes fatores de virulência em seu material genético. Palavras-chave: yersiniose, resistência a antimicrobianos, virulência, ocorrência, variabilidade genética.Abstract: Domestic swine can be a natural reservoir of important pathogens for human health, such as Yersinia enterocolitica, which is an emerging enteropathogen, which causes yersiniosis. Pigs carry Y. enterocolitica mainly in their lymphatic tissues and feces to slaughter facilities, under inappropriate evisceration and handling conditions as a result it can be disseminated to carcasses and end products. The pathogenicity of Y. enterocolitica to humans is determined by the expression of virulence plasmid and chromosomal genes, that are responsible for the coding of proteins that confer adhesion capacity, penetration into the host cells, at the same time, it combats the immune response. Another important aspect is the ability of bacteria to acquire resistance to antimicrobials used in the treatment of diseases. The excessive use of antimicrobial agents to promote growth in swine breeding can be considered an important factor for the development of resistance, so it is fundamental that the development of resistance is monitored, especially against the antimicrobials most used in human medicine. Thus, the present work aimed to trace the contamination by Y. enterocolitica in different stages of the pig production chain and to characterize the profile of virulence and antimicrobial resistance in the isolates obtained. The work was carried out in pig farms and also in slaughterhouses located in the West of Paraná. Samples of water, feed, farm floor surfaces, stand pens, carcass surfaces, equipment, utensils, final cuts in Natura, samples of palatine tonsils and mesenteric lymph nodes were collected. Y. enterocolitica was investigated by the modified ISO 10273 methodology. The isolates were confirmed by Polymerase Chain Reaction (PCR) for the 16s rRNA and inv. PCRs were performed for serotyping and identification of the virulent genes ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA and hreP and of resistance emrD, fhD and marC. The phenotypic characterization of the resistance profile against 19 antimicrobials was also performed by the discdiffusion test. The macrorrestrition profiles of the isolates were also analyzed and compared to the profiles of isolates of Y. enterocolitica serotype O:3 obtained from pigs in the state of Minas Gerais (UFV). Of the 800 samples collected, Y. enterocolitica was identified in only one palatine tonsil, representing an occurrence of 0.12%. From the positive sample, three isolates (104, 105 and 106), all of the O: serotype and positive for the genes inv, ail, mystA, myfA, hrep, ymoA, sat, virF, emrD, yfhD and marC were obtained. The macrorestricity profiles of the isolates from both regions (Parana and Minas Gerais) showed a high degree of similarity, more than 92%. Isolates of clonal profiles were identified in samples 104, 106 and 53UFV. These results indicate low genetic variability of the circulating serotype O:3 strains of Y. entercolitica between the two regions. Despite the low occurrence of Y. enterocolíca in the pig production chain in the western region of Paraná identified in this study, it was verified that the isolates obtained showed multiresistant potential to antimicrobials and the presence of important virulence factors in their genetic material. Key-words: yersiniosis, antimicrobial resistance, virulence, occurrence, genetic variability