Thermophilic Campylobacter in broilers and broilers farms in the southern region of Rio Grande do Sul: occurrence, genetic diversity, antimicrobial resistance profile and detection of virulence genes

Thermophilic Campylobacter are currently the leading bacteria causing of gastrointestinal diseases worldwide. This group is so named because its optimal multiplication temperature oscillates between 42 °C and 43 °C, being Campylobacter jejuni, C. coli, C. lari and C. upsaliensis, the main species involved in cases of human campylobacteriosis. Among these species, the most related to this disease is C. jejuni, followed by C. coli. The main reservoir of these microorganisms are birds, especially chickens, possibly because the body temperature of these animals coincides with the optimal temperature for thermophilic Campylobacter. Therefore, the aim of this study was to verify the occurrence, genetic relationship, antimicrobial susceptibility, and the presence of virulence genes in thermophilic Campylobacter from broilers and broiler bedding from the southern region of Rio Grande do Sul, Brazil. A total of 48 samples were collected in three different farms (A, B and C), which comprising one sample of drag swab and 15 pools of cloacal swabs in each farm. From the three farms sampled, only the farm C showed thermophilic Campylobacter contamination. All isolates were identified by phenotypic and molecular techniques such as C. jejuni. Of these 16 positive samples, 28 isolates were obtained, 16 being isolated by Preston agar and 12 by mCCD agar. The genetic diversity among the isolates was evaluated by PFGE, and it was observed that all the isolates belonged to the same macrorestriction pattern, suggesting clonality among the isolates and the presence of only one source of Campylobacter infection in this farm. The antimicrobial resistance profile was evaluated by the agar disc diffusion test using eight distinct antimicrobial agents from three different classes: tetracyclines, quinolones and macrolides. The isolates presented a similar antimicrobial resistance profile, being resistant to quinolones and tetracyclines and susceptible to macrolides. As the isolates shared the same PFGE pattern and similar resistance profile, a representative isolate was chosed for investigation of virulence genes. A PCR assay was carried out aiming to identify the presence of ciaB, cadF, cdtA, cdtB and cdtC virulence genes and all the genes evaluated were found. Thus, the presence of C. jejuni resistant to antimicrobial agents and harboring virulence genes in broilers and broiler farm during the broiler production period may represents a potential risk to public health, because these microorganisms can be introduced into the abattoir environment and may contaminate the carcasses during slaughter.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCampylobacter termofílicos são, atualmente, as principais bactérias causadoras de doenças gastrointestinais em todo o mundo. Esse grupo é assim denominado devido a sua temperatura ótima de multiplicação oscilar entre 42 °C e 43 °C, sendo Campylobacter jejuni, C. coli, C. lari e C. upsaliensis, as principais espécies envolvidas nos casos de campilobacteriose em humanos. Dentre essas espécies, a mais relacionada à essa doença é C. jejuni, seguida por C. coli. O principal reservatório desses micro-organismos são as aves, principalmente os frangos, possivelmente pela temperatura corporal desses animais ser similar à temperatura ótima para Campylobacter termofílicos. Com isso, o objetivo desse estudo foi avaliar a ocorrência, a diversidade genética, o perfil de resistência a antimicrobianos e a presença de genes associados à virulência em isolados de Campylobacter termofílicos provenientes de frangos de corte e na cama de aviário em granjas aviárias da região sul do Rio Grande do Sul, Brasil. Um total de 48 amostras foram coletadas em três diferentes granjas (A, B e C), incluindo uma amostra de swab de arrasto da cama do aviário e 15 pools de amostras de swab de cloaca em cada granja. Das três granjas amostradas, apenas a granja C apresentou contaminação por Campylobacter termofílicos, sendo todos os isolados identificados por técnicas fenotípicas e moleculares como C. jejuni. Dessas 16 amostras positivas, obtiveram-se 28 isolados, sendo 16 pelo isolamento em ágar Preston e 12 do ágar mCCD. A diversidade genética entre os isolados foi avaliada por PFGE, verificando-se que todos os isolados apresentaram um único padrão de macrorestrição, sugerindo clonalidade entre os isolados e a presença de apenas uma fonte de infecção por Campylobacter nessa granja. O perfil de resistência a antimicrobianos foi avaliado pelo teste de disco difusão em ágar, utilizando-se oito antimicrobianos distintos, de três classes diferentes: tetraciclina, quinolonas e macrolídeos. Os isolados apresentaram perfil similar de resistência a antimicrobianos, sendo resistentes às quinolonas e tetraciclinas e sensíveis aos macrolídeos. Devido a relação clonal e ao perfil de resistência similar, um isolado representativo foi selecionado para detecção dos genes de virulência. A técnica de PCR foi utilizada para detectar a presença dos genes ciaB, cadF, cdtA, cdtB e cdtC, sendo o isolado selecionado positivo todos os genes pesquisados. Dessa forma, a presença de C. jejuni resistente a antimicrobianos e com potencial de virulência em frangos de corte prontos para o abate e na cama de aviário durante o período de produção é um risco à saúde pública, pois esses micro-organismos podem ser introduzidos no ambiente do abatedouro e contaminar as carcaças durante o abate