Clonality and antibiotic resistance profiles in pig and human Yersinia enterocolitica in Brazil

dc.contributorNero, Luís Augusto
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8001703999420686
dc.creatorMartins, Bruna Torres Furtado
dc.date2022-01-20T16:51:09Z
dc.date2022-01-20T16:51:09Z
dc.date2021-08-31
dc.date.accessioned2023-09-27T21:16:40Z
dc.date.available2023-09-27T21:16:40Z
dc.identifierMARTINS, Bruna Torres Furtado. Clonalidade e perfis de resistência a antibióticos em Yersinia enterocolitica de suínos e humanos no Brasil. 2021. 70 f. Tese (Doutorado em Medicina Veterinária) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021.
dc.identifierhttps://locus.ufv.br//handle/123456789/28607
dc.identifierhttps://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.032
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8957825
dc.descriptionYersinia enterocolitica é um patógeno associado usualmente a produtos derivados de suínos, seu principal reservatório. Esse patógeno é frequentemente isolado em tecidos linfáticos de suínos, em especial tonsilas palatinas e linfonodos mesentéricos. Por estar intimamente associada a cadeia produtiva de suínos, Y. enterocolitica está sujeita a todos os efeitos derivados dos procedimentos de manejo usualmente aplicados aos animais, como o desenvolvimento de resistência devido a aplicação preventiva ou terapêutica de antibióticos. Em um estudo prévio de nosso grupo, Y. enterocolitica foi identificada em uma cadeia produtiva de suínos e os isolados apresentaram alta similaridade de seus perfis de macro-restrição por XbaI. Assim, esse estudo teve como objetivo avaliar a persistência de Y. enterocolitica nessa cadeia produtiva de suínos, além de verificar a similaridade e potencial clonalidade dos isolados do bio-sorotipo 4/O:3 com isolados obtidos de casos de yersiniose humana, além de seus perfis de resistência a antibióticos. Amostras de tonsilas palatinas (n = 100), palatos (n = 30) e carne de cabeça (n = 17) foram obtidas durante o abate de suínos provenientes da mesma cadeia produtiva de suínos em que o estudo prévio de nosso grupo foi conduzido; as amostras foram submetidas a pesquisa de Y. enterocolitica, e os isolados obtidos submetidos a identificação de seus bio-sorotipos, pesquisa de genes de virulência (ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA, hreP e sat) e resistência múltipla a antibióticos (emrD, yfhD e marC). Parte desses isolados (n = 24) e isolados obtidos no estudo anterior de nosso grupo (n = 13) foram selecionados e caracterizados quanto aos seus perfis de macro-restrição com XbaI e NotI. Entre as amostras analisadas, 14 (9,5%) foram positivas para Y. enterocolitica, e os isolados obtidos (n = 24) foram identificados como pertencentes ao bio-sorotipo 4/O:3. Todos os isolados apresentaram resultados positivos para os genes de virulência e resistência múltipla a antibióticos pesquisados. Os isolados selecionados apresentaram alta similaridade após análise de seus perfis de macro-restrição, sendo agrupados em dois clusters com 33 (similaridade entre 82,4 e 100,0%) e 4 (similaridade entre 83,3 e 100,0%) isolados. Em seguida, parte desses isolados (n = 24) e isolados de Y. enterocolitica 4/O:3 obtidos de casos de yersiniose humana (n = 3) foram submetidos a sequenciamento completo de seus genomas e análises de similaridade, além de serem caracterizados quanto aos seus perfis de resistência a antibióticos pelo método de difusão em disco (14 antibióticos). Pela análise de polimorfismo de nucleotídeo único (SNP), os isolados foram agrupados em dois grandes clados, sendo apenas um isolado (R31) no Clado A e os demais no Clado B, e um total de sete grupos clonais. As diferenças marcantes observadas no genoma do isolado R31 foram determinadas pela presença de vários genes associados a fagos, o que determinou a sua identificação como pertencente ao sorotipo O:5. Treze isolados apresentaram resistência a antibióticos de três ou mais classes, sendo caracterizados como multidroga resistentes. A análise dos genomas dos isolados permitiu a identificação de 17 genes associados a resistência a antibióticos. A maioria dos isolados apresentou resistência a cefalosporinas, porém sem a presença de genes correspondentes a esse grupo de antibiótico. O estudo permitiu identificar a persistência de Y. enterocolitica do bio-sorotipo 4/O:3 na cadeia produtiva de suínos analisada, além de uma alta similaridade genética entre isolados obtidos nessa cadeia produtiva com isolados obtidos de casos de yersiniose humana, confirmando a relevância de suínos na manutenção e transmissão desse patógeno. Palavras-chave: Yersinia enterocolitica. Suíno. Persistência. Resistência. Antibióticos. Genoma.
dc.descriptionYersinia enterocolitica is a foodborne pathogen usually associated to pork products, once pigs are their main reservoirs. This pathogen is often isolated from swine lymphatic tissues, especially tonsils and mesenteric lymph-nodes. Once it is close related to swine production, Y. enterocolitica is subjected to all effects resulted from the usual handling of pigs, such as the developing of antibiotic resistance as a consequence of preventive or therapeutic use of antimicrobials. Y. enterocolitica was previously identified by our group in a swine production chain and the obtained isolates presented high matching of band profiles after macro-restriction with XbaI. Thus, this study we aimed to evaluate the persistence of Y. enterocolitica in this swine production chain, the genetic similarity and potential clonality of the bio-serotype 4/O:3 isolates from this production chain with human yersiniosis isolates and their antibiotic resistance profiles. Samples of palatine tonsils (n = 100), palates (n = 30) and head meat (n = 17) were obtained from slaughtered pigs from the same production chain included in our previous study; samples were subjected to isolation of Y. enterocolitica and the isolates subjected to identification of their bio-serotypes, research of virulence genes (ail, ystB, virF, myfA, ystA, ystC, fepA, fepD, fes, tccC, ymoA, hreP and sat) and multidrug resistance related genes (emrD, yfhD and marC). A subset of these isolates (n = 24) and isolates obtained in our previous study (n = 13) were selected and characterized based on their band profiles after macro-restriction with XbaI and NotI. Y. enterocolitica was isolated in 14 (9.5%) of the analyzed samples, and the obtained isolates (n = 24) were identified as bio-serotype 4/O:3. All isolates presented the researched virulence and multidrug resistance related genes. The selected isolates presented high band matching after macro-restriction analysis, being grouped in two clusters with 33 (82.4 to 100.0% of band matching) and 4 (83.3 to 100.0% band matching) isolates. Then, a subset of these isolates (n = 24) and Y. enterocolitica 4/O:3 isolates obtained from human yersiniosis (n = 3) were subjected to whole genome sequencing, checked for genetic similarity and antibiotic resistance through the disk diffusion assay (14 antibiotics). Based on Single Nucleotide Polymorphism (SNP) analysis, isolates were grouped in two major clades: a single isolate (R31) was included in Clade A and other in Clade B, with a total of seven clonal groups. R31 presented several phage related genes, explaining its genetic differences when compared to other isolates. Thirteen isolates were characterized as multidrug resistant, once they presented resistance to three or more antibiotic classes. Genome analysis revealed the presence of 17 antibiotic resistance related genes among Y. enterocolitica isolates, and most of the isolates presented resistance to cephalosporins, despite the absence of the related genes. We were able to demonstrate the persistence of Y. enterocolitica 4/O:3 in the studied swine production chain, despite a high genetic similarity among the obtained isolates and human yersiniosis isolates, confirming the relevance of the swine in the maintenance and transmission of this pathogen. Keywords: Yersinia enterocolitica. Swine. Persistence. Resistance. Antibiotics. Genome.
dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Viçosa
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectSuínos - Doenças - Aspectos genéticos
dc.subjectYersinia enterocolitica
dc.subjectPersistência
dc.subjectResistência à drogas
dc.subjectMicro-organismos - Efeito dos antibióticos
dc.subjectGenoma
dc.subjectInspeção de Produtos de Origem Animal
dc.titleClonalidade e perfis de resistência a antibióticos em Yersinia enterocolitica de suínos e humanos no Brasil
dc.titleClonality and antibiotic resistance profiles in pig and human Yersinia enterocolitica in Brazil
dc.typeTese


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