Phenotypical and genotypical characterization of Streptococcus equi subsp. equi isolated from diseased and carrier horses in Rio Grande do Sul

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqStreptococcus equi subspecies equi (S. equi) is the causative agent of srangles, one of the most frequently diagnosed infectious disease worldwide. After the short duration acute disease, characterized by abscess formation in the head and neck lymph nodes, some horses remain as S. equi carriers for long periods. Equine carriers are the key point for the bacteria maintenance and occurrence of the disease continuously. Therefore, it becomes important to understand what triggers the carrier state, why not all animals can eliminate the bacteria after clinical improvement. This dissertation describes the phenotypic and genotypic characterization of S. equi strains isolated from diseased horses (n = 42) and carriers (n = 18) in the Rio Grande do Sul state. Evaluating colonies’ color and appearance, sugars fermentation tests (ribose, lac-tose, trehalose and sorbitol), capsule visualization, antimicrobial susceptibility test, biofilm formation capacity and detection of virulence factors encoding genes (hasA, hasB, hasC, eqbE, eqbG, seeH and seeI) it was possible to show considerable differences between the two groups of isolates. S. equi isolated from equine carriers presented dry, opaque and white-gray colonies (100%), capsule in small quantity (38.9%) or absent (61.1%), capable of fermenting at least two sugars tested (100%) and resistance on average to 3.6 (1-7) antimicrobials classes. On the other hand, strains isolated from diseased horses had predominantly mucoid and honey color colonies (95.2%), with a large capsule (92.8%), unable to ferment any of the sugars (92.8%) and resistant in mean to 2.1 (0-7) antimicrobials classes. A higher proportion of multiresistant strains was observed in the isolates from carrier animals group (13/18 = 72.2%) compared to the group of isolates from diseased animals (5/42 = 11.9%). Biofilm formation capacity was detected in 94.4% of the isolates from diseased animals and 78.6% from carriers, with no difference between the groups. All the equine carriers’ isolates showed deletion of the eqbE gene and 66.7% of them also in hasA and hasB genes. The loss of these gene loci by isolates from carrier horses had already been reported in another study. Thus, our results complement those of the international literature by associating the genotypic characteristics of the isolates of animal carriers with their phenotypic characteristics, and evidencing differ-ences with those isolated from horses with clinical manifestation. Further studies are needed to elucidate which other events are associated to the persistence of S.equi in the host after clinical cure.Streptococcus equi subespécie equi (S. equi) é o agente causador da adenite equina, uma das doenças infecciosas mais frequentemente diagnosticadas em todo o mundo. Após a doença aguda de curta duração, caracterizada pelo enfartamento dos linfonodos da cabeça e pescoço, parte dos equinos permanece portador da bactéria por longos períodos, sendo este o ponto chave para a manutenção do agente e ocorrência da doença de forma contínua. Em vista disso, se torna importante entender o que desencadeia o estado de portador, o motivo de nem todos os animais conseguirem eliminar a bactéria após a melhora clínica. Esta dissertação descreve a caracterização fenotípica e genotípica de cepas de S. equi isoladas de equinos doentes (n=42) e portadores (n=18) no estado do Rio Grande do Sul. Por meio da avaliação da colora-ção e aspecto das colônias, provas de fermentação de açúcares (ribose, lactose, trealose e sor-bitol), visualização da cápsula, teste de suscetibilidade aos antimicrobianos, avaliação da ca-pacidade de formação de biofilme e detecção de genes que codificam fatores de virulência (hasA, hasB, hasC, eqbE, eqbG, seeH e seeI) foi possível evidenciar diferenças consideráveis entre os dois grupos de isolados. S. equi isolados de equinos portadores apresentaram colônias opacas e branco-acinzentadas (100%), cápsula em pequena quantidade (38,9%) ou ausente (61,1%), com capacidade de fermentar pelo menos dois dos açúcares testados (100%) e resis-tência em média a 3,6 (1-7) classes de antimicrobianos. Por outro lado, cepas isoladas de e-quinos doentes apresentaram predominantemente colônias mucóides e cor de mel (95,2%), com muita cápsula (92,8%), incapazes de fermentar qualquer um dos açúcares (92,8%) e re-sistentes em média a 2,1 (0-7) classes de antimicrobianos. Foi obsevada uma maior proporção de cepas multirresistentes no grupo de isolados de animais portadores (13/18 = 72,2%) em comparação ao grupo de isolados de animais doentes (5/42 = 11,9%). Capacidade de formar biofilme foi detectada em 94,4% dos isolados de animais doentes e 78,6% de portadores, não havendo diferença entre os grupos. Todos os isolados de equinos portadores apresentaram deleção do gene eqbE e 66,7% dos mesmos também em hasA e hasB. A perda desses loci gênicos por isolados de equinos portadores já havia sido reportada em outro estudo. Desta forma, nossos resultados complementam os da literatura internacional ao associar as caracte-rísticas genotípicas dos isolados de animais portadores com suas características fenotípicas, e evidenciar diferenças com aquelas de isolados de equinos com manifestação clínica. Estudos mais aprofundados são necessários para elucidar quais outros eventos estão envolvidos na persistência de S. equi no hospedeiro após a cura clínica