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XXXVII Convención Nacional ANECA 2012

Resistencia antimicrobiana en cepas de escherichia coli aislada de aves de Importación, traspatio y comerciales

Publicado el: 1/10/2012
Autor/es: Martínez ACI y Cecilia Rosario Cortes. Departamento de Medicina y Zootecnia de Aves, FMVZ, UNAM. México

INTRODUCCIÓN

Escherichia coli, miembro de la familia Enterobacteriaceae, es un bacilo gram negativo, móvil o inmóvil, de 2 a 3 micras de longitud por 0.6 micras de ancho, aerobio o anaerobio facultativo, no esporulado que forma ácido y gas a partir de lactosa, es indol positivo, fermenta glucosa, manitol y lactosa. Crece a temperaturas entre 15 y 45 ºC, con un pH óptimo de 7.0 y en agar McConckey (McC) produce colonias brillantes, circulares y rosadas. Este microorganismo es considerado el predominante de la biota intestinal puede permanecer por largo tiempo sin causar ningún efecto adverso. Las cepas de E. coli son habitantes normales del intestino y ciegos en las aves. Tienen la función de sintetizar algunas vitaminas del complejo B, además, contribuyen a eliminar ciertos microorganismos proteolíticos presentes en el intestino. Sin embargo, algunas clonas han adquirido la capacidad de producir una amplia gama de enfermedades tanto en el hombre como en los animales. 

A diferencia de otras bacterias, E. coli ocasiona una gran variedad de padecimientos en el hombre, tales como diarrea, disentería, síndrome urémico hemolítico, infecciones renales y vesicales, septicemia, neumonía y meningitis. Esta versatilidad se relaciona principalmente con la habilidad de las cepas para adquirir diversos genes de virulencia y no al hecho de pertenecer a un determinado género o especie, como se postuló por largo tiempo.

En el caso de las aves, E. coli tiene gran importancia; por ser uno de los patógenos bacterianos que se aísla con mayor frecuencia, además de ser considerado como responsable de al menos 5% de la mortalidad en las parvadas comerciales, por lo que ocasiona grandes pérdidas económicas en la industria avícola. En los Estados Unidos se calcula que éstas pueden sobrepasar los cien millones de dólares anuales. La importancia de las infecciones causadas por coliformes radica en una reducción de la incubabilidad, aumento de los costos de medicación, número de pollos desechados y mortalidad, así como retraso en el crecimiento y secuelas como artritis.

Actualmente las cepas patógenas aviares de E. coli se reúnen dentro del grupo APEC (por las siglas en inglés de Avian Pathogenic Escherichia coli). Entre las propiedades relacionadas con la virulencia de las cepas APEC están la producción de colicina V (Col V), expresión de la fimbria tipo F1, letalidad embrionaria, presencia de la proteína iss (increased serum survival), hemaglutinina termosensible Tsh, resistencia al complemento, presencia de cápsula, sistema secuestrante de hierro aerobactina,  producción de toxinas y citotoxinas, así como la pertenencia a serotipos específicos. Por otra parte, se ha reportado que el grupo APEC se encuentra básicamente compuesto por serotipos clásicos de los grupos diarreagénicos EPEC y ETEC.

Frecuentemente las cepas patógenas de E. coli se encuentran en las casetas donde se crían las aves y son causantes de enfermedades tales como aerosaculitis, pericarditis, peritonitis, salpingitis, sinovitis, osteomielitis, celulitis, onfalitis e infección del saco vitelino (ISV). 

Las aves, al igual que otras especies animales, están expuestas a numerosos microorganismos patógenos; de éstos, las bacterias representan una de las principales causas que afectan la producción de pollo de engorda. Al hablar de infecciones bacterianas en el pollo de engorda se piensa principalmente en coliformes, aunque no se deben descartar otro tipo de bacterias que se presentan por un programa sanitario deficiente.

Por otro lado, el desarrollo de las vías de comunicación y los medios de transporte han fomentado el flujo del comercio doméstico e internacional de diversos animales, sus productos y subproductos; lo que incorpora a nuestro país en un mercado globalizado que incrementa la posibilidad de diseminación de enfermedades (D1). México ha abierto sus fronteras para la importación de animales de diferentes partes del mundo, como es el caso de aves de producción, canoras y de ornato; tan solo en la Aduana de Carga del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México (AICM) durante el año 2006 se importaron 266, 497 aves, para el año 2008 el número de aves que se ingresaron a nuestro país fue de 211,812 las cuales procedían de países como España, Italia, Bélgica, República Checa, Uruguay, Chile, Cuba, Argentina, Estados Unidos, Senegal, Costa de Marfil, Liberia, Congo, Uganda y Sudáfrica (D2). De ellas un gran porcentaje se destina a las tiendas de mascotas para ser vendidas como aves de compañía.

De igual modo, la crianza de aves en México es muy diversa. A pesar de que en México la marginación se ha reducido los últimos años, aún existen Estados con este problema como Veracruz, el cual ocupa el cuarto lugar en el territorio nacional. En dicho Estado, el municipio de Zentla está entre los más marginados. Para subsanar en cierta medida las carencias de los grupos marginados, a partir del año 2004, en algunas comunidades rurales del Estado de Veracruz, se lleva a cabo un programa por parte del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), denominado “Evaluación de la progenie de gallinas Rhode Island cruzadas con gallos criollos para su introducción al traspatio”; el cual ha sido dirigido a instituciones de gobierno como el DIF (Desarrollo Integral de la Familia) y los departamentos de fomento agropecuario en distintos ayuntamientos; en él se ofrecen paquetes de aves (en su mayoría hembras) a los habitantes de las comunidades rurales, con el objetivo de que las mismas familias produzcan alimento, como huevo y carne, a un bajo costo y que cubra parte de sus requerimientos nutricionales. Sin embargo, es común observar en las comunidades rurales animales que circulan y duermen dentro de las casas, lo que puede incrementar la transmisión de microorganismos patógenos al humano debido a la estrecha relación que existe entre ellos. Por otro lado, debido a que los animales entran a los hogares y en ocasiones defecan dentro de ellos, aumenta el peligro de contagio hacia las personas, sobre todo si son viviendas con piso de tierra ya que hay más polvo en el ambiente, por lo tanto, existe más riesgo de que se presente una infección intestinal.

En los últimos años, una de las características más estudiadas en las cepas aisladas de los animales de abasto es la resistencia a antibióticos. La industria avícola depende del uso profiláctico y terapéutico de antibióticos como medidas para el control de las enfermedades. En lo referente a la colibacilosis aviar, se usan como medida de control primaria para reducir la morbilidad y la mortalidad. Además, los antimicrobianos se utilizan en aves sanas para prevenir enfermedades durante las épocas en que los animales son más susceptibles a las infecciones. Desafortunadamente, las bacterias como E. coli han generado resistencia a los antimicrobianos usados comúnmente. Esto ocurre no solamente entre cepas patógenas sino también entre bacterias de la microbiota normal. 

La resistencia de patógenos microbianos como E. coli a dos o más clases de antibióticos se ha vuelto muy común en cepas aisladas de animales y humanos. Los patógenos resistentes plantean un grave problema para la avicultura intensiva, ya que pueden perpetuar la enfermedad en la granja, aumentar costos de producción y medicación; además de incrementar la morbilidad y mortalidad.

El aislamiento de cepas resistentes a múltiples agentes antimicrobianos a partir de aves representa, así mismo, una de las principales preocupaciones en el área de salud pública, ya que estas bacterias representan una fuente potencial de genes de resistencia que pueden transmitirse a los miembros de la biota intestinal del humano y crear resistencia a los antimicrobianos, como en el caso de las fluoroquinolonas, que debido a su baja toxicidad son la medida primaria para tratar las infecciones humanas. 

Lo anterior cobra una gran importancia en países como México, ya que desde 1997 el pollo es la carne más consumida por el mexicano, ya que representa casi el 50% del consumo de carnes en el país. Esta preferencia se debe principalmente a que se tiene la percepción de que es un producto de alta calidad a precios accesibles. En México el consumo per cápita de pollo en el 2010 fue de 26 Kg. 

Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar la sensibilidad antimicrobiana en cepas de Escherichia coli aisladas a partir de pollo de engorda criado en granjas comerciales, aves de traspatio y aves de compañía de importación. 

 

MATERIAL Y MÉTODOS 

Se emplearon 76 cepas pertenecientes al cepario del laboratorio de bacteriología del departamento de Medicina y Zootecnia de Aves, aisladas a partir de aves de importación (22), aves de traspatio y aves comerciales o de engorda (32). Para su recuperación las cepas fueron sembradas partir del medio de conservación (Dorset) en agar MacConkey (McC) y agar de soya tripticaseína (TSA) e incubadas a 37ºC durante 18 horas. Se llevó a cabo la detección de colonias lactosa positiva en las placas de McC y a partir de ellas se realizó el aislamiento en cultivo puro. A partir de dichas colonias se realizó su posterior identificación mediante pruebas bioquímicas tales como: Agar de Hierro Tres Azúcares (TSI), Citrato, Urea, Agar Hierro y Lisina (LIA) y medio SIM donde se evalúa la producción de ácido sulfhídrico (H2S), indol y motilidad. 

Se realizó la prueba de susceptibilidad a los antimicrobianos por medio del método de Kirby-Bauer. Este método consiste en sembrar 1 colonia en 4 ml de Caldo Nutritivo e incubar a 37°C hasta lograr una suspensión bacteriana a una densidad igual al tubo No. 0.5 del Nefelómetro de McFarland (concentración de 105 Unidades Formadoras de Colonia/ml). La suspensión se sembró a estría cerrada en diferentes direcciones en agar Müller-Hinton, después se colocaron los discos para sensibilidad y se incubó por 18 a 24 horas a 37°C. Después de este tiempo se realizó la lectura al medir el diámetro del halo de inhibición con un vernier y comparar el resultado con lo establecido por el fabricante, para determinar si el microorganismo es sensible, resistente o intermedio. 

Los antimicrobianos utilizados fueron:  Tilosina, Ceftriaxona, Colistina, Doxiciclina, Ceftiofur, Sulfacloropiridacina/trimetoprim, Oxitetraciclina, Gentamicina, Ampicilina, Fosfomicina, Florfenicol y Lincomicina. 

 

RESULTADOS

Los resultados de los tres diferentes grupos de cepas se observan en los cuadros 1, 2, y 3. En ellas se observa que las cepas las provenientes de las aves de importación fueron resistentes a un menor número de antimicrobianos seguidas de aquellas aisladas de aves de traspatio, mientras que las de mayor resistencia fueron las de pollo de engorda comercial. Sin embargo, a pesar de que las cepas de importación fueron resistestes a un menor número de antibióticos, mostraron elevada resisitencia contra dos compuestos como tilosina ya que  el 95% de las cepas fueron resistentes, seguida de oxitetraciclina para la cual 59% de los aislamientos fue resistente. Por su parte, a pesar de que las cepas aisladas de traspatio fueron resistentes a un mayor número de antibióticos, el porcentaje de cepas resistentes a un compuesto determinado fue menor. Es decir, el porcentaje de cepas resistentes contra tilosina fue de 56% seguida por doxiciclina con 18%. Por su parte en el caso del pollo de engorda, no solo se encontró que las cepas eran resistentes a un número mayor de antimicrobianos, sino que los porcentajes de resistencia para una sustancia dada fue mayor; por ejemplo, la resistencia contra sulfacloropiridacina/trimetoprim fue del 100% mientras que para tilosina el porcentaje fue menor, incluso, que para las cepas de aves de importación.

Por otro lado, cuando se analiza la resistencia en conjunto de los tres grupos de cepas se pudo observar que la mayor resistencia entre ellas es contra tilosina, seguida por oxitetraciclina, doxiciclina y sulfacloropiridacina/trimetoprim. Por su parte, las que presentan un menor índice de resistencia son colistina ceftriaxona y ceftiofur.

DISCUSIÓN

Los agentes antibacterianos son comunmente utilizados para controlar los signos clínicos y la mortalidad asociada con infecciones por E. coli en aves domésticas. Muchos de estos agentes han sido utilizados y son utilizados por la industría avícola actualmente. El aumento de la resistencia a antibióticos ha sido uno de los mayores retrocesos en el uso de agentes antibacterianos en animales domésticos, especialmente en las aves. 

Antibioticos como cloranfenicol o furazolidona han sido prohibidos para su uso en aves. La resistencia a tetraciclinas se encuentra difundida en gran medida a lo largo de todo el mundo. Recientemente, la FDA anunció el retiro de su aprobación para que la enrofloxacina sea usada en aves domésticas debido al papel que pudiera haber tenido en el aumento de resistencia a fluoroquinolonas del Campylobacter. Los patrones de resistencia a antibióticos pueden diferir de un lugar a otro y de un momento a otro, dependiendo del uso terapéutico y profiláctico que se dé a los mismos. 

Lo anterior tiene gran importancia al considerar que para prevenir las enfermedades aviares, se ha optado por la administración de niveles subterapéuticos de agentes antimicrobianos en el alimento y el agua. Sin embargo, el número de cepas de E. coli resistentes a los antibióticos está aumentando de forma rápida, en especial las resistentes a las fluoroquinolonas y las cefalosporinas de tercera y cuarta generación. En este último caso, la introducción de cefalosporinas de amplio espectro, tales como cefotaxime, ceftriaxona y ceftazidime se ha visto acompañada de la aparición de cepas multiresistentes, sin embargo, a diferencia de estas observaciones, en el caso del presente estudio la resistencia a ceftriaxona y ceftiofur fue muy baja. De igual manera en un estudio previo se muestra una alta tasa de resistencia para la ampicilina (84%), seguido de amoxicilina-ácido clavulánico (74,3%), cotrimoxazol (71%), ácido nalidíxico (47,3%), cefalotina (41%), mientras que las menores tasas se observaron para  amikacina (0%), seguido de cefotaxima (11%), ceftriaxona (11,7%), ciprofloxacina (14,5%), norfloxacina (16,5%), gentamicina (17,3%) cefalexina (20,9%), ceftazidima (22,5%), cefixima (29,6%), y cefaclor (32,8%).

Peighambari menciona que la elevada resistencia observada para diferentes aislamientos de E. coli a antibacterianos como tetraciclina, Trimetoprim+Sulfa y doxiciclina en la industria avícola Iraní refleja la amplia utilización que se ha dado a los mismos, lo cual fue muy similar a lo observado en el presente trabajo, lo cual no se vio restringido a algún grupo, por lo que se pudiera pensar que el uso de estos antimicrobianos se usan en cualquier tipo
de aves.


LITERATURA CONSULTADA

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Proyecto del alumno Carlos Ismael Martínez Arango del Programa “Jóvenes hacia la Investigación” Junio- Agosto 2011.

 
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