Genetic diversity and antimicrobial resistance of Streptococcus dysgalactiae isolates from animal origin

Streptococcus dysgalactiae é uma bactéria comensal de animais e humanos que causa uma variedade de infecções oportunistas. Há poucos estudos que caracterizam esse agente de potencial zoonótico no Brasil. Os objetivos do presente estudo foram caracterizar por métodos fenotípicos e genotípicos 92 estirpes de S. dysgalactiae isoladas de bovinos com quadros clínicos de metrite, mastite e pododermatite e de suínos com metrite, pneumonia, abscessos e artrite, provenientes de diferentes estados brasileiros. As estirpes foram isoladas entre os anos de 2015 e 2019 e foram identificadas pela espectrometria de massa MALDI TOF e pela reação em cadeia pela polimerase. Posteriormente foi feita a genotipagem por polimorfismo do comprimento de fragmentos amplificados (AFLP) e a determinação do perfil de resistência por microdiluição em caldo. Pelo AFLP foram identificados 18 perfis genotípicos que formaram dois grupamentos principais discriminando as estirpes segundo o hospedeiro (bovino e suíno). Enquanto as estirpes de origem bovina foram reunidas de acordo com o rebanho, as estirpes suínas tiveram alta heterogeneidade dentro do mesmo rebanho. A partir dos resultados de concentração inibitória mínima (CIM) foram identificados dez perfis de resistência para as estirpes bovinas e vinte e nove perfis de resistência para as estirpes suínas. Não foi identificada uma correlação entre os perfis de resistência antimicrobiana e os perfis genotípicos. Todas as estirpes suínas foram resistentes à doxiciclina, oxitetraciclina e clindamicina, além de terem altas taxas de resistência aos macrolídeos, à tiamulina, à espectinomicina e à neomicina. Das estirpes bovinas, 62,8% foram resistentes à neomicina, 34,9% à gentamicina, e 25,6% à oxitetraciclina. Todas as estirpes do estudo foram sensíveis ao ceftiofur e apenas uma estirpe bovina foi resistente à ampicilina e penicilina. Portanto, os beta- lactâmicos são a classe de antimicrobianos de escolha para o tratamento da infecção em ambas as espécies. As estirpes de origem suína apresentaram 100% de multirresistência e as estirpes de origem bovina apenas 14%. Tendo em vista a discriminação genotípica das estirpes e as diferenças nos padrões de resistência, é provável que os isolados avaliados sejam pertencentes a subespécies diferentes. Os altos níveis de multirresistência observadas nas estirpes de suínos indica a importância do monitoramento desta espécie nos rebanhos para evitar a disseminação de linhagens multirresistentes e de potencial zoonótico.Streptococcus dysgalactiae is a commensal bacterium of animals and humans that causes a range of infectious diseases. Despite its zoonotic potential, few studies in Brazil have characterized this specie. The aim of this study is to characterize phenotypically and genotypically 92 Streptococcus dysgalactiae strains from bovine and swine origins. These strains were isolated from clinical cases of bovine metritis, mastitis, pododermatitis, swine metritis, pneumonia, abscess, and arthritis. They were isolated from 2015 to 2019 in different Brazilian states and identified by mass spectrometry MALDI TOF and PCR. Afterward, genotyping by amplified fragment length polymorphism (AFLP) was performed. Antimicrobial resistance profiling was determined by microdilution broth and minimal inhibitory concentration was determined. Eighteen genotypic profiles were identified and clustered according to host species (swine and bovine). While bovine strains clustered at the farm level, swine strains showed high heterogeneity intra and inter-farms. Minimal inhibitory concentration resulted in ten bovine antimicrobial resistance profiles and twenty-nine swine antimicrobial resistance profiles. There was no correlation between genotypic and antimicrobial resistance profiles. All swine isolates were resistant to doxycycline, oxytetracycline, and clindamycin, and showed high MIC values for macrolides, tiamulin, spectinomycin, and neomycin. Bovine isolates had high MIC values for neomycin (62.8%) and intermediate values for gentamycin (34.9%) and oxytetracycline (25.6%). All isolates were susceptible to ceftiofur and only one isolate was resistant to ampicillin and penicillin. Therefore, beta-lactams are the best choice of treatment for both species. All swine isolates were multiresistant, as opposed to 14% of bovine isolates. Due to genotypic profiles and antimicrobial resistance patterns, it is likely that the isolates are from different subspecies. The high resistance rates observed especially in the swine isolates indicate the importance of species farm monitoring to avoid dissemination of multiresistant strains of zoonotic potential