Phenotypic and genotypic characterization of antimicrobial resistance profile in Campylobacter jejuni isolates from the production chain of broilers in the southern region of Rio Grande do Sul

Campylobacter spp., mainly C. jejuni, are the main cause of foodborne gastroenteritis in humans, with poultry meat being the major source of infection by this microorganism. Antimicrobial resistance raises global concerns, and according the World Health Organization C. jejuni is a high-risk pathogen because of its resistance to fluoroquinolones. Therefore, the objectives of this study was to verify the phenotypic and genotypic profile of antimicrobial resistance, as well as, to evaluate the presence of plasmids in C. jejuni isolates from the productive chain of broilers (broiler farms, slaughterhouse and poultry meat products sold on the retail market) of the southern region of Rio Grande do Sul, Brazil. Twenty-eight isolates of C. jejuni with different PFGE patterns were studied. The phenotypic resistance was evaluated qualitatively by the agar Disk-Diffusion (DD) testing, and the resistant isolates were submitted to broth microdilution test, to quantify this minimum inhibitory concentration (MIC), the polymerase chain reaction (PCR) was used to identify genes associated with antimicrobial resistance. Mutations in the gyrA gene were evaluated by sequencing the binding region of the quinolones to their target in C. jejuni. Among the isolates evaluated, 17,8% (n=5) were susceptible to all antimicrobials evaluated, while resistance to at least one antimicrobial tested was observed in 82,2% (n=23) of the isolates, of which 53,57% (n=15) presented a multidrug resistance (MDR) profile, being resistant to three or more classes of antimicrobials. Resistance to quinolones was the most found, present in 75% (n=23) of C. jejuni isolates, while 60,7% (n=17) were resistant to tetracyclines in the disc-diffusion test. For the macrolides evaluated, 21,4% (n=6) of the isolates presented phenotypic resistance, resistance to aminoglycosides (kanamycin) and β-lactams (ampicillin) were observed in 39,3% (n=11) and 32,1% (n=9) of the isolates, respectively. In relation to the molecular mechanisms of resistance, the genes cmeA, cmeB and cmeC were found respectively in 78,3% (n=18), 91,3% (n=21) and 100% (n=23) resistant isolates in DD testing. The cmeG efflux pump was also observed in the isolates of C. jejuni, being present in 91,3% of the isolates with phenotypic resistance to quinolones. The apha-3 gene was observed in 100% (n=11) of the isolates with resistance to kanamycin. The presence of plasmids in 85,7% (n=24) of the isolates was also detected, harboring the tet(O) and apha-3 in 82,3% (n=14) and 81,8% (n=9) of the isolates that had phenotypic resistance to tetracycline and kanamycin, respectively. The results obtained in the present study highlight the importance of the monitoring of antimicrobial resistance in isolates of C. jejuni from the production chain of broilers, since the presence of isolates with resistance or MDR profile to antimicrobials represents a great risk to public health.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAs bactérias do gênero Campylobacter, principalmente C. jejuni, são as principais causadoras de gastroenterite de origem alimentar em humanos, sendo a carne de frango a maior fonte de infecção por esse micro-organismo. A resistência aos antimicrobianos é causa de preocupação em todo o mundo, e a Organização Mundial da Saúde já classifica a resistência de C. jejuni às fluorquinolonas como de alto risco. Com isso, os objetivos desse estudo foram verificar o perfil fenotípico e genotípico de resistência a antimicrobianos, bem como avaliar a presença de plasmídeos em isolados de C. jejuni provenientes da cadeia produtiva de frangos de corte da região sul do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram utilizados 28 isolados de C. jejuni com diferentes perfis clonais obtidos por PFGE. A resistência fenotípica foi avaliada qualitativamente pela técnica de Disco-Difusão (DD) em ágar, sendo os isolados resistentes submetidos a técnica quantitativa de microdiluição em caldo, para avaliação da Concentração Inibitória Mínima (CIM). Para identificação dos genes associados à resistência aos antimicrobianos foi utilizada a técnica de polymerase chain reaction (PCR). Foram avaliadas, ainda, mutações no gene gyrA, por meio do sequenciamento da região de ligação das quinolonas ao seu alvo na bactéria. Dos isolados avaliados, 18,8% foram suscetíveis a todos os antimicrobianos testados, enquanto resistência a pelo menos um antimicrobiano foi observada em 82,2% (n=23) dos isolados, dos quais 53,57% (n=15) apresentaram perfil de multirresistência, sendo resistentes a três ou mais classes de antimicrobianos. A resistência as quinolonas foi a mais frequente, ocorrendo em 75% (n=23) dos isolados, enquanto 60,7% (n=17) foram resistentes as tetraciclinas. Para os macrolídeos avaliados, 21,4% (n=6) dos isolados apresentaram resistência fenotípica, sendo observada, ainda, resistência aos aminoglicosídeos (canamicina) e aos β-lactâmicos (ampicilina) em 39,3% (n=11) e 32,1% (n=9) dos isolados, respectivamente. Quanto aos mecanismos moleculares de resistência, os genes que compõem o operon cmeA, cmeB e cmeC foram encontrados, respectivamente, em 78,3% (n=18), 91,3 (n=21) e 100% (n=23) dos isolados que apresentaram resistência fenotípica no teste de DD. A bomba de efluxo cmeG também foi observada nos isolados de C. jejuni avaliados, estando presente em 91,3% dos isolados com resistência fenotípica as quinolonas. O gene apha-3 foi observado em 100% (n=11) dos isolados resistentes à canamicina. Além disso, verificou-se a presença de plasmídeos em 85,7% (n=24) dos isolados, albergando os genes tet(O) e apha-3 em 82,3% (n=14) e 81,8% (n=9) dos isolados que apresentaram resistência fenotípica à tetraciclina e à canamicina, respectivamente. Os resultados obtidos no presente estudo ressaltam a importância do monitoramento da resistência aos antimicrobianos em isolados de C. jejuni provenientes da cadeia produtiva de frangos, visto que a presença de isolados com perfil de resistência e multirresistência a antimicrobianos representa um grande risco à saúde pública