Εκτίμηση του επιπολασμού για την παρουσία ανθεκτικών σε β-λακτάμες δεικτών Escherichia coli σε υγιή πτηνά εκτροφών αυγοπαραγωγών ορνίθων και κρεοπαραγωγών ορνιθίων

Abstract

The aim of this study was the isolation of b-lactams, quinolones and colistin resistant strains of Escherichia coli from broiler and laying hen farms and the phenotypic and molecular investigation. In addition, the determination of their phylogenetic group and the investigation of possible factors, at farm level that may influence the occurrence of resistance in E. coli. During the study period, 317 isolates from broiler feces and 106 isolates from laying hen feces were collected, representing different regions of Greece with the highest poultry production. All the isolates were tested for antimicrobial susceptibilities to a panel of 22 antimicrobials using the disc diffusion method and the broth microdilution method. Phenotypic investigation was performed for the production of ESBL and AmpC b-lactamases. Finally, PCR was used for the detection of ESBL genes (blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA), AmpC genes (blaCIT, blaFOX, blaMOX, blaACC, blaEBC, blaDHA), PMQR genes (qnrA, qnrB, qnrS, oqxA, oqxB, acc(6’)-ib-cr), the mcr-1 gene and the classification of E. coli isolates into the four phylogenetic groups (A, B1, B2, D). In coclusion, this thesis demonstrated the high rates of quinolone resistance among poultry and the presence of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) genes in them. The study of ESBL genes shows the prevalence of CTX-M, which is now the most common worldwide. Phenotypic detection for the production of ESBLs failed to detect their production in all the strains with confirmed presence of esbl genes. The presence of mcr-1 was confirmed in broilers. Last but not least, there seemed to be factors associated with the farm level that influence the occurence of antimicrobial resistance.

Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η απομόνωση στελεχών Escherichia coli ανθεκτικών στις β-λακτάμες, στις κινολόνες και στην κολιστίνη από εκτροφές κρεοπαραγωγών ορνιθίων και αυγοπαραγωγών ορνίθων και η διερεύνηση του φαινότυπου και γενότυπου αντοχής. Επιπλέον, καθορίστηκαν οι φυλογενετικές ομάδες των στελεχών και η πιθανή ύπαρξη παραγόντων κινδύνου που σχετίζονται με τις συνθήκες εκτροφής και ευνοούν την εμφάνιση ανθεκτικών στελεχών. Στην μελέτη συμπεριλήφθηκαν 317 δείγματα περιττωμάτων από εκτροφές κρεοπαραγωγών ορνιθίων και 106 δείγματα περιττωμάτων από εκτροφές αυγοπαραγωγών ορνίθων, καλύπτοντας περιοχές της Ελλάδας στις οποίες βρίσκεται ο κύριος όγκος παραγωγής. Ο αρχικός έλεγχος των στελεχών συμπεριέλαβε τον καθορισμό της μικροβιακής αντοχής σε 22 αντιμικροβιακές ουσίες με τη μέθοδο της διάχυσης δισκίων αντιβιοτικών σε άγαρ και τη μέθοδο των διαδοχικών μικροαραιώσεων σε ζωμό, τις φαινοτυπικές δοκιμασίες για την παραγωγή β-λακταμασών και τις μοριακές μεθόδους ταυτοποίησης. Έτσι, η δοκιμασία της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης (PCR) χρησιμοποιήθηκε για την ταυτοποίηση των γονιδίων που έφεραν ESBL(blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA), AmpC (blaCIT, blaFOX, blaMOX, blaACC, blaEBC, blaDHA), PMQR (qnrA, qnrB, qnrS, oqxA, oqxB, acc(6’)-ib-cr), για το γονίδιο mcr-1 καθώς και για την κατάταξη των στελεχών E. coli στις τέσσερις κύριες φυλογενετικές ομάδες (Α, Β1, Β2, D). Συμπερασματικά, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης, καταδεικνύουν τα υψηλά ποσοστά αντοχής στις κινολόνες ανάμεσα στα πτηνά και την παρουσία των πλασμιδιακών μηχανισμών αντοχής (PMQR). Η μελέτη των ESBL γονιδίων, δείχνει την επικράτηση του CTX-M τύπου που είναι πλέον ο πιο συχνός παγκοσμίως. Ο φαινοτυπικός έλεγχος για την παραγωγή ESBL β-λακταμασών δεν κατάφερε να ανιχνεύσει την παραγωγή τους σε όλα τα στελέχη με επιβεβαιωμένη παρουσία των αντίστοιχων γονιδίων. Επιβεβαιώθηκε η παρουσία του mcr-1 γονιδίου, που κωδικοποιεί την αντοχή στην κολιστίνη, σε εκτροφές κρεοπαραγωγών ορνιθίων. Ενώ τέλος, φαίνεται να υπάρχουν παράγοντες που σχετίζονται με τη διαχείριση της εκτροφής και ευνοούν την εμφάνιση ανθεκτικών στελεχών.