Infeção do trato urinário por Escherichia coli em cães e gatos : mecanismos moleculares de resistência aos antibióticos β-lactâmicos

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaA infeção do trato urinário (ITU) é uma afeção frequentemente observada em clínica de animais de companhia, sendo uma das razões mais comuns para instituição de terapêutica antimicrobiana. Escherichia coli é o principal agente patogénico bacteriano associado a ITU. A resistência antimicrobiana de E. coli aos antibióticos β-lactâmicos representa um problema de saúde pública emergente uma vez que estes são frequentemente utilizados tanto em medicina veterinária como humana. O objetivo deste estudo foi caracterizar estirpes de E. coli isoladas de animais de companhia com ITU quanto aos mecanismos moleculares de resistência aos antibióticos β-lactâmicos e grupos filogenéticos, marcadores de urovirulência/comensalismo. Além disso, pretendeu-se investigar a tendência temporal de resistência à amoxicilina/ácido clavulânico (AMC) e cefalosporinas de terceira geração (C3G) durante um período de 16 anos (1999-2014). A suscetibilidade antimicrobiana de 415 estirpes de E. coli foi determinada pelo método de difusão em disco. Os breakpoints clínicos foram aplicados de acordo com as orientações do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). A análise estatística das tendências temporais da resistência antimicrobiana foi determinada pelo modelo de regressão logística do SAS. Um total de 303 estirpes de E. coli foram caracterizadas. O grupo filogenético foi determinado por multiplex-PCR. As estirpes resistentes à AMC foram rastreadas por PCR para deteção de genes que codificam β-Lactamases de Espectro Alargado (Extended-Spectrum Beta-Lactamases, ESBL) (blaTEM, blaSHV, blaOXA-1) enquanto que as estirpes resistentes às C3G foram ainda rastreadas para a presença de ESBL (blaCTX-M) e AmpC (blaMOX, blaCIT, blaDHA, blaFOX, blaMIR, blaACT). Considerando o período de tempo de 1999 a 2014, 16,8% e 11,2% das estirpes eram resistentes à AMC e C3G, respetivamente. Além disso, foi observado um aumento estatisticamente significativo da resistência à AMC (p <0,0001) e C3G (p <0,0001) durante o período do estudo. Nas estirpes de E. coli resistentes a AMC, os genes mais frequentemente detetados foram blaTEM e blaOXA-1. A resistência às C3G deveu-se, principalmente, à presença dos genes blaCTX-M e blaCMY. O filogrupo patogénico B2 foi o mais frequente. O aumento da resistência de E. coli à AMC e C3G observada neste estudo é preocupante, especialmente porque estes são compostos antimicrobianos criticamente importantes (Critically Important Antimicrobials, CIA) para o Homem. Este estudo destaca a importância de uma monitorização contínua dos padrões de resistência, a fim de uma utilização antimicrobiana prudente, uma vez que a resistência bacteriana tem um impacto não só na qualidade de vida do animal de estimação, mas também na saúde humana.ABSTRACT - Escherichia coli urinary tract infection in dogs and cats: molecular resistance mechanisms to β-lactam antibiotics - Urinary tract infection (UTI) is a frequent clinical problem in companion animals and among the most common reasons for antimicrobial therapy. Escherichia coli is the main bacterial pathogen associated with UTIs. Antimicrobial resistance of E. coli to β-lactam antibiotics is an emerging public health concern since β-lactams are frequently used in veterinary and human medicine. The aim of this study was to characterize E. coli strains isolated from companion animals with UTI for the molecular resistance mechanisms to β-lactam antibiotics and phylogenetic groups, markers of urovirulence/commensalism. Furthermore, it aimed to investigate the temporal trends of antimicrobial resistance to amoxicillin/clavulanate (AMC) and third-generation cephalosporin (3GC) over a period of 16 years (1999-2014). Antimicrobial susceptibility of the 415 E. coli isolates was determined by disk diffusion method. Clinical breakpoints were applied according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines. Statistical analysis of antimicrobial resistance temporal trends was determined by logistic regression model of SAS. A total of 303 E. coli were further characterized. The determination of E. coli phylogenetic group was conducted by multiplex PCR. AMC resistant isolates were screened by PCR for ESBL (blaTEM, blaSHV, blaOXA-1) and 3GC resistant isolates were further screened for the presence of Extended-spectrum β-lactamases (ESBL) (blaCTX-M) and AmpC (blaMOX, blaCIT, blaDHA, blaFOX, blaMIR, blaACT). Considering the 1999-2014 time period, 16.8% and 11.2% were resistant to AMC and 3GC, respectively. Furthermore, statistically significant increase of the resistance to AMC (p<0.0001) and 3GC (p