Monitoramento dentro

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12529 (2023) Citar este artigo

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Campylobacter jejuni e Campylobacter coli são importantes patógenos zoonóticos de origem alimentar e motivo de preocupação devido à tendência crescente de resistência antimicrobiana. Um estudo de vigilância de longo prazo foi realizado em animais de diferentes faixas etárias em cinco fazendas de gado leiteiro para investigar a diversidade dentro da fazenda e a dinâmica de transmissão de Campylobacter resistente ao longo do tempo. O fenótipo de resistência dos isolados circulantes (170 C. jejuni e 37 C. coli) foi determinado por microdiluição em caldo e uma seleção de 56 isolados foram sequenciados com genoma completo usando a tecnologia de sequenciamento de fragmentos longos Oxford-Nanopore, resultando em genomas completamente resolvidos e circularizados (cromossomos e plasmídeos). C. jejuni foi isolada de todas as fazendas, enquanto C. coli foi isolada de apenas duas fazendas, mas as taxas de resistência foram mais altas em C. coli do que em C. jejuni e em bezerros do que em animais adultos. Alguns genótipos (por exemplo, ST-48, gyrA_T86I/tet(O)/blaOXA-61 na fazenda F1; ST-12000, aadE-Cc/tet(O)/blaOXA-489 em F4) persistiram durante todo o estudo, enquanto outros foram apenas esporadicamente detectou. A aquisição de genes extracelulares de outros isolados e eventos mutacionais intracelulares foram identificados como os processos que levaram ao surgimento dos genótipos resistentes que se espalharam pelos rebanhos. O monitoramento com o sequenciamento da Oxford Nanopore Technologies ajudou a decifrar a complexa epidemiologia molecular subjacente à disseminação dentro da fazenda de Campylobacter resistente.

A campilobacteriose é a principal causa de gastroenterite bacteriana humana nos países industrializados, sendo as espécies Campylobacter jejuni e Campylobacter coli os principais contribuintes. Depois das aves, o gado é considerado uma importante fonte de transmissão de Campylobacter aos seres humanos através do consumo de alimentos e/ou água contaminados ou pelo contato direto com os animais ou suas fezes1. Como as infecções por Campylobacter são geralmente autolimitadas, a terapia antimicrobiana só é indicada em infecções sistêmicas e graves. No entanto, as campilobactérias resistentes aos antimicrobianos são motivo de preocupação porque colocam em risco as opções de tratamento de infecções. As fluoroquinolonas (FQs) e as tetraciclinas, frequentemente prescritas como terapia empírica para a diarreia2, têm eficácia reduzida devido aos elevados níveis de resistência. Os macrolídeos tornaram-se, portanto, os antimicrobianos de escolha para casos confirmados laboratorialmente de campilobacteriose grave3,4.

As nossas descobertas anteriores baseadas em estudos epidemiológicos transversais realizados no País Basco (norte de Espanha) mostraram que o gado leiteiro representa um reservatório importante para Campylobacter5,6 resistente e que a prevalência de resistência a antimicrobianos de importância médica crítica, como os FQ, é aumentando, enquanto a resistência aos macrolídeos permanece baixa6,7. A aquisição de certas características de resistência antimicrobiana tem sido associada ao aumento da aptidão bacteriana (por exemplo, a mutação pontual C257T no gene gyrA)8,9 enquanto outras levam à diminuição da aptidão (por exemplo, a mutação pontual 2075G no gene 23S rRNA)10,11. Até certo ponto, isso pode explicar as altas taxas de resistência ao FQ atualmente observadas e as baixas taxas de resistência aos macrolídeos em Campylobacter spp. da pecuária12.

Vários estudos relataram variabilidade nos padrões de eliminação fecal de Campylobacter associados à idade e diferenças na persistência dentro da exploração de genótipos distintos 13,14,15. No entanto, a dinâmica de transmissão dentro do rebanho de genótipos resistentes não foi totalmente elucidada e ainda existem lacunas em relação à propagação da resistência aos antibióticos. Considerando a alta correlação entre a inferência de resistência baseada no fenótipo usando concentrações inibitórias mínimas (MIC) e genótipo usando sequenciamento do genoma completo (WGS) em Campylobacter16 e o ​​poder do WGS para a caracterização genômica aprofundada de bactérias17, aqui, um estudo longitudinal foi realizado realizado em cinco fazendas de gado leiteiro por um período de 16 meses para investigar se certos genótipos resistentes poderiam ser mais adaptados à colonização do rebanho a longo prazo. Testes fenotípicos de suscetibilidade antimicrobiana e WGS foram combinados para caracterizar os isolados recuperados de animais de diferentes faixas etárias (bezerros, novilhas e vacas em lactação) coletados ao longo do tempo. Para garantir montagens completas de genomas e plasmídeos bacterianos circulares e obter informações precisas sobre a localização dos genes de resistência antimicrobiana (ARGs), foi utilizado sequenciamento de leitura longa baseado na tecnologia Oxford Nanopore (ONT). Compreender a epidemiologia complexa e a dinâmica da aquisição e propagação da resistência aos antibióticos em C. jejuni e C. coli nas explorações de gado leiteiro ajudaria a estabelecer linhas de base para recomendações para práticas de gestão nas explorações.