Presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae in bulk-tank milk of bovine dairy farms in Antioquia, Colombia

Laura Vásquez-Jaramillo, Nicolás F Ramírez, Ömer Akineden, Jorge A Fernández Silva

Abstract


Background: antibiotic resistance is spreading worldwide. It is important to evaluate whether foods of animal origin constitute a reservoir of resistance genes. Objective: the aim of the present study was to assess the occurrence and characterize extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae from bulk-tank milk samples of dairy farms located in Entrerríos, Antioquia (Colombia). Methods: a total of 120 randomly selected raw milk samples (one bulk-tank milk sample per dairy farm) were collected between September and October, 2013. A commercial chromogenic agar was used for screening presumptive ESBL-E. Identification of genus and species of isolates was performed with a commercial biochemical identification kit. The ESBL production was confirmed using the double disc synergy test. An antimicrobial susceptibility test was performed by the agar disc diffusion method and the automatized broth microdilution method. The ESBL-positive isolates were analyzed for the presence of bla genes by polymerase chain reaction (PCR) and sequencing. For the exploration of risk factors, information on dairy farm management practices was recorded using a questionnaire and the associations of predictors and results were tested with a logistic regression analysis. Results: the ESBL-E were isolated from 3.3% (4/120; CI 95%: 3-3.5%) of the samples. Farm size was the only factor associated with the presence of ESBL-E (OR = 11.5; CI 95%: 1.14-115.54; p = 0.038). All isolates were resistant to several antibiotics and harbored blaCTX-M-96 (alternate name CTX-M-12a) enzymes. Conclusion: although apparent frequency of ESBL-E was low, the presence of these resistant bacteria in milk may constitute a public health risk and should be further investigated.

Keywords: antibiotic resistance, CTX-M-12a, livestock, public health, raw milk.

 

Resumen

Antecedentes: la resistencia a antibióticos se está diseminando en el mundo. Es importante evaluar si los alimentos de origen animal constituyen un reservorio de genes de resistencia. Objetivo: evaluar la presentación y caracterizar las Enterobacteriaceae productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) a partir de muestras de leche de tanque de hatos lecheros localizados en Entrerríos, Antioquia (Colombia). Métodos: ciento veinte muestras de leche cruda (una muestra por tanque) de hatos seleccionados al azar fueron colectadas entre septiembre y octubre de 2013. Para el tamizaje de presuntiva BLEE se utilizó un agar cromogénico comercial. La identificación de los aislamientos se realizó utilizando un kit de identificación bioquímica comercial. La confirmación de la producción de BLEE fue confirmada con la prueba de sinergia de doble disco. La susceptibilidad antimicrobiana fue evaluada por el método de difusión de disco en agar y por el método de microdilución en caldo automatizado. Aislamientos positivos para BLEE fueron analizados para presencia de genes bla por PCR y secuenciación. Para la exploración de los factores de riesgo se registró la información sobre las prácticas de manejo del hato mediante cuestionario y se probó la asociación entre predictores y resultados mediante análisis de regresión logística. Resultados: las BLEE fueron aisladas de 3,3% (4/120; IC 95%: 3-3,5%) de las muestras de leche de tanque y el tamaño del hato fue el único factor que se encontró asociado con un incremento en su presencia (OR = 11,5; IC 95%: 1,14-115,54; p = 0.038). Todos los aislamientos fueron resistentes a varios antibióticos y albergaban enzimas blaCTX-M-96 (nombre alternativo CTX-M-12a) Conclusión: aunque se observó una baja frecuencia aparente de BLEE, la presencia de estas bacterias resistentes en los alimentos de origen animal puede constituir un riesgo para la salud pública y debe seguir siendo investigada.

Palabras clave: CTX-M-12a, ganadería, leche cruda, resistencia a los antibióticos, salud pública.

 

Resumo

Antecedentes: a resistência aos antibióticos está se espalhando rapidamente no mundo inteiro. É importante avaliar se os alimentos de origem animal constituem um reservatório de genes de resistência. Objetivo: avaliar a ocorrência e caracterizar Enterobacteriaceae produtoras de betalactamases de espectro estendido (BLEE) de amostras de leite de tanques de rebanhos leiteiros. Métodos: um total de 120 amostras leite crua (uma amostra por leite do tanque) de explorações leiteiras selecionadas aleatoriamente no município de Entrerríos, Antioquia (Colombia), foram coletados emtre setembro e outubro de 2013. Para o rastreio das presumíveis BLEE foi utilizado um meio de ágar cromogénico comercial. A identificação das espécies isoladas foi realizada utilizando um kit comercial da identificação bioquímica. A produção de BLEE foi confirmada pelo teste de sinergia de duplo disco. Um teste de susceptibilidade antimicrobiana foi realizado pelo método de difusão em disco de ágar e método de microdiluição em caldo automatizado. Isolados BLEE positivos foram analisados para a presença dos genes bla por PCR e sequenciação. Para a exploração dos fatores de risco, as informações sobre as práticas de gestão do rebanho foram gravadas utilizando um questionário. As associações de preditores e os resultados foram testados por uma análise de regressão logística. Resultados: o BLEE foram isoladas de 3,3% (4/120; IC 95%: 3-3,5%) das amostras de leite do tanque. O tamanho do rebanho foi o único fator encontrado associado com um aumento na sua presença (OR = 11,5; IC 95%: 1,14-115,54; p = 0,038). Todos os isolados foram resistentes a vários antibióticos e albergava enzimas blaCTX-M-96 (nome alternativo CTX-H-12a). Conclusão: embora tenha sido observada uma baixa frequência aparente de BLEE, a presença dessas bactérias resistentes nos alimentos de origem animal pode constituir um risco para a saúdepública e deve permanecer sob pesquisa.

Palavras chave: CTX-M-12A, gado, leite crua, resistência aos antibióticos, saúde pública.


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Abstract : 1579 PDF : 1654

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