Urinary tract infection in companion animals : does the treatment influences transmission and colonization by Esbl, AmpC and Carbapenemase producing Enterobacterales to human?

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaABSTRACT - Currently the dissemination of antimicrobial resistance has become a major public health concern worldwide. The pressure they exert on the bacterial microbiota enables a preferential selection of resistant bacteria. Urinary tract infection (UTI) is a frequent clinical problem in companion animals and among the most common reasons for antimicrobial therapy. The present study aimed to evaluate the influence of antimicrobial therapy in companion animals on colonization by extended spectrum β-lactamase ESBL, cephalosporinases (AmpC) and carbapenemases – producing Enterobacterales and to verify if antimicrobial resistance is transmitted to the pet owners with whom they share a home. The study sample included 14 animals (11 dogs and 3 cats) with UTI and 25 humans belonging to 14 families. Dog and cat owners were asked to deliver fecal samples from themselves and their animals at specific times since diagnosis of infection up to two months after its resolution. Cultures of fecal samples in MacConkey medium with cefotaxime and meropenem were performed to select resistant bacteria, followed by PCR to detect β lactamase producing genes. No carbapenemase-producing Enterobacterales were found, however, in 24.2% of the fecal samples ESBL and AmpC-producing Escherichia coli or Klebsiella pneumoniae were identified. TEM-1 β-Lactamase was the most identified in animals (23.5%) and humans (28.6%). ESBL-producing genes of the CTX-M type were the most detected, in particular blaCTX-M-15. Approximately 9% of the resistance genes detected were cephalosporinases (blaCMY-2). The administration of antibiotics to pets has been reflected in an increase in antimicrobial resistance not only in themselves but also in humans. In two families, both human and animal were colonized at the same time with an ESBL/AmpC-producing bacteria. In one of this families, transmission of a bacteria, or a plasmid carrying the blaCTX-M-15 gene, may have occurred from a cat to a human, and from this to another human from the same household. Further studies are needed to ascertain the presence of interspecies transmission of AMR in this study.RESUMO - Infecção do tracto urinário em animais de companhia: o tratamento influencia a transmissão e colonização por Enterobacterales produtoras de ESBL, AmpC e Carbapenemase para humanos? - Atualmente um dos principais problemas de saúde pública é a disseminação da resistência bacteriana aos antibióticos. A pressão por estes exercida na microbiota bacteriana possibilita uma seleção preferencial das bactérias resistentes. A infeção do trato urinário (ITU) é uma afeção frequentemente observada em clínica de pequenos animais, sendo uma das razões mais comuns para instituição de terapêutica antimicrobiana. Devido ao contacto próximo entes eles, os animais de companhia podem ter um papel muito importante na transmissão de bactérias resistentes ao Homem. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da terapêutica antimicrobiana em animais de companhia, na colonização por Enterobacterales produtoras de β-Lactamase de espectro alargado (ESBL), cefalosporinases (AmpC) e carbapenemases e verificar se ocorre transmissão de resistência antimicrobiana aos tutores com quem os animais de companhia partilham casa. A amostra em estudo incluiu 14 animais (11 cães e 3 gatos) com ITU e 25 humanos pertencentes a 14 famílias. Foi pedido aos tutores dos cães e gatos que entregassem amostras fecais, suas e dos seus animais, em tempos específicos desde o diagnóstico de infeção até dois meses após a sua resolução. Foram realizadas culturas das amostras fecais em meio MacConkey com cefotaxima e com meropenem para seleção de bactérias resistentes, seguidas de PCR para deteção de genes produtores de β-lactamases. Não foram encontradas Enterobacterales produtoras de carbapenemases, no entanto, em 24,2% das amostras fecais identificaram-se Eschericia coli ou Klebsiella pneumoniae produtoras de ESBL e AmpC. A β-Lactamase TEM-1 foi a mais identificada em animais (23,5%) e humanos (28,6%). Os genes produtores de ESBLs do tipo CTX-M foram os mais detetados, em particular o blaCTX-M-15. Aproximadamente 9% dos genes de resistência detetados eram de cefalosporinases (blaCMY-2). A administração de antibióticos a animais de companhia refletiu-se num aumento de resistência antimicrobiana não só neles mesmos, como nos humanos. Em duas famílias, tanto o humano como o animal estavam na mesma altura colonizados com uma bactéria produtora de ESBL/AmpC. Num dos casos, poderá ter ocorrido transmissão de uma bactéria, ou de um plasmídeo portador do gene blaCTX-M-15, de um gato para um humano, e deste para um outro humano do mesmo agregado familiar. São no entanto necessários mais estudos para aferir sobre a transmissão de resistência antimicrobiana inter-espécies neste estudo.N/