Caracterización fenotípica y molecular de microorganismos aislados de animales en una granja porcícola

Abstract

La resistencia antibiótica es un problema de magnitud mundial. Si bien la OMS alerta sobre éste, en Colombia hay poca información del impacto del uso de antibióticos en la industría agropecuaria y la generación de ésta. Por esta razón este proyecto buscó caracterizar microorganismos aislados de una granja porcícola en la cual se utilizan antibióticos para producción animal. Se llevó a cabo un estudio de corte transversal en una granja porcícola ubicada en Choachi, Cundinamarca. Se tomaron muestras de hisopado rectal y nasofaíngeo de porcinos, para identificar Escherichia coli y Staphylococcus aureus respectivamente. Se aislaron las cepas de interés en medios selectivos, se identificó, y evaluó su perfil de susceptibilidad a antibióticos por equipos automatizados Vitek y Phoenix. En los aislamientos con susceptibilidad disminuida a -lactámicos se identificó la presencia de -lactamasas y con susceptibilidad disminuida a quinolonas se valoró la presencia de genes plasmídicos, mediante pruebas fenotípicas (método de difusión en agar) y genotípicas (PCR). Se identificaron relaciones genéticas por medio de la técnica rep-PCR y análisis por Diversilab. Se determinaron los tipos de plásmidos circulantes en aislamientos de E. coli mediante PCR. Se seleccionó 1 cepa para secuenciación con el fin de buscar genes de virulencia, resistencia e identificar tipo de cepa circulante. Se recuperaron 64/64 asilamientos de E. coli pero sólo 5/241 de S. aureus. Se identificó sensibilidad disminuida al menos a un antibiótico en 62/64 de E.coli y 5/5 de S. aureus. Los porcentajes más altos de resistencia en E.coli fueron a ampicilina 28,3% (17/60), cefalotina 58,3% (35/60), colistina 82,8% (49/64), trimetropim sulfametoxazol 35% (21/60) y ampicilina/sulbactam 23% (3/13). También se evidenció resistencia a cefalosporinas de tercera generación como ceftazidima 4,7%, ceftriaxona 6,25% y a las quinolonas ciprofloxacina 12,5% y levofloxacino 5%. Se identificaron los genes blaTEM, en 11/36, qnrB en 7/9, MCR1 en 45/48, int123 en 11/64, sul1 en 5/64, sul2 en 13/64 y qacΔ en 5/64 de las muestras analizadas. Se identificaron los grupos de incompatibilidad IncHI1 en 1/9, Inc I1 en 5/9, IncN en 4/9, IncFIB en 4/9, IncFIA en 1/9, IncP en 1/9, IncY en 1/9, IncA/C en 2/9, IncF en 4/9. Este estudio muestra la presencia de resistencia antibiótica en la granja porcícola estudiada y su asociación al uso de antibióticos.

Abstract Antibiotic resistance is a worldwide problem. While WHO warns of this, in Colombia there is little information on the impact of antibiotic use in the agricultural industry and its contribution to resistance. For this reason this project sought to characterize microorganisms isolated from a pig farm in which antibiotics are used for animal production. A retrospective cross-sectional study was conducted on a pig farm in Choachi, Cundinamarca. Rectal and nasopharigeal swab samples were taken from pigs to identify Escherichia coli and Staphylococcus aureus respectively. Strains of interest were isolated in selective media, identified, confirmed and their antibiotic susceptibility profile evaluated by automated equipment Vitek and Phoenix. In isolates with decreased susceptibility to β- lactam the presence of β-lactamases was evaluated and in those with reduced susceptibility to quinolones the presence of plasmidic genes, using phenotypic (agar diffusion method) and and genotypic (PCR) tests. Genetic relationships were identified by rep-PCR and DiversiLab analysis. Circulating types of plasmids in E. coli isolates were determined by PCR. One strain was sequenced in order to search for and identify virulence genes. 64/64 isolations from E. coli but only 5/241 of S. aureus were recovered. Decreased sensitivity to at least one antibiotic in E.coli 62/64 and 05/05 of S. aureus was identified. The highest percentages of E. coli resistance were to ampicillin 28.3% (17/60), cephalothin 58.3% (35/60), colistin 82.8% (49/64), trimethoprim-sulfamethoxazole 35% (21/60) and ampicillin / sulbactam 23% (3/13). Resistance to third-generation cephalosporins such as ceftazidime 4.7%, 6.25% and ceftriaxone and to the quinolones ciprofloxacin 12.5% and levofloxacin 5% was observed. The genes identified were blaTEM, in 11/36, qnrB in 7/9, MCR1 in 45/48, int123 in 11/64, sul1 in 5/64, qacΔ in 13/64 and sul2 in 5/64 of the samples analyzed. The incompatibility groups identified were IncHI1 in 1/9, IncI1 5/9, IncN 4/9, IncIBF 4/9, IncFIA 1/9, IncP 1/9, IncY 1/9, IncA/C 2/9 and IncF 4/9. Key findings: This study shows the presence of antibiotic resistance in the pig farm and its association studied the use of antibiotics.