Pesquisa de genes de resistência e virulência, integrons e análise genômica de cepas de Escherichia coli obtidas em diversas etapas da cadeia produtiva de suínos
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Data
Orientador
Pereira, Juliano Gonçalves 
Coorientador
Possebon, Fabio Sossai
Pós-graduação
Medicina Veterinária - FMVZ
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A resistência aos antimicrobianos (RAM) representa um desafio crescente à saúde pública global, especialmente no contexto da abordagem One Health, que integra a saúde humana, animal e ambiental. O uso intensivo de antimicrobianos na produção animal contribui para a seleção de cepas bacterianas resistentes, sendo Escherichia coli amplamente utilizada como organismo indicador por sua ubiquidade, diversidade genética e capacidade de adquirir genes por elementos móveis, como plasmídeos, integrons e transposons. Este estudo teve como objetivo avaliar a presença de integrons de classe 1 e genes de virulência em 224 isolados comensais de E. coli obtidos em diferentes pontos da linha de abate de suínos no estado de São Paulo, Brasil, bem como caracterizar geneticamente um subconjunto desses isolados por meio do sequenciamento de nova geração (NGS). Para a análise genômica, foram selecionados 37 isolados representando diferentes perfis fenotípicos de resistência, pontos de coleta e dias de amostragem. O sequenciamento foi realizado na plataforma Illumina, e os dados foram analisados quanto à presença de genes de resistência, virulência, elementos genéticos móveis e relações filogenéticas. O gene intI1, marcador de integrons de classe 1, foi identificado em 32,6% dos isolados, sendo mais prevalente entre aqueles com resistência a múltiplas classes antimicrobianas. No entanto, também foi detectado em isolados fenotipicamente sensíveis, sugerindo seu papel como reservatório latente de genes de resistência com potencial para transferência horizontal. A análise genômica revelou diversidade genética significativa entre os isolados, com agrupamento em perfis distintos segundo resistência, virulência e sorotipos. Dezessete isolados (49,95 %) apresentaram perfis genéticos semelhantes, sendo agrupados em sete perfis clonais, indicando persistência ambiental e possível contaminação cruzada na cadeia de produção. Embora todos os isolados apresentassem genes de resistência genotípicos, a resistência fenotípica não foi sempre observada, o que pode estar relacionado à regulação gênica ou ativação dependente de condições ambientais. A análise de co-ocorrência entre genes de resistência e virulência mostrou que alguns fatores, como espX1 e fdeC, estavam associados a genes β-lactamases (blaEC, blaTEM) e bombas de efluxo, mas não houve correlação direta entre a quantidade de genes de resistência e de virulência. Nenhum isolado apresentou genes relacionados a patotipos diarreicos, confirmando o caráter comensal das cepas analisadas. Esses achados destacam o papel de cepas não patogênicas como potenciais reservatórios e disseminadoras de resistência em ambientes de produção animal.
Resumo (português)
Antimicrobial resistance (AMR) represents a growing global public health challenge, particularly within the One Health framework, which integrates human, animal, and environmental health. The intensive use of antimicrobials in animal production contributes to the selection of resistant bacterial strains, with Escherichia coli widely used as an indicator organism due to its ubiquity, genetic diversity, and ability to acquire genes through mobile elements such as plasmids, integrons, and transposons. This study aimed to evaluate the presence of class 1 integrons and virulence genes in 224 commensal E. coli isolates collected from different points along the swine slaughter line in the state of São Paulo, Brazil, as well as to genetically characterize a subset of these isolates using next-generation sequencing (NGS). For the genomic analysis, 37 isolates were selected to represent different phenotypic resistance profiles, sampling points, and collection days. Sequencing was performed on the Illumina platform, and the data were analyzed for the presence of resistance and virulence genes, mobile genetic elements, and phylogenetic relationships. The intI1 gene, a marker of class 1 integrons, was identified in 32.6% of the isolates, with higher prevalence among those resistant to multiple antimicrobial classes. However, it was also detected in phenotypically susceptible isolates, suggesting its role as a latent reservoir of resistance genes with potential for horizontal transfer. Genomic analysis revealed significant genetic diversity among the isolates, with clustering into distinct profiles based on resistance, virulence, and serotypes. Seventeen isolates (49,95 %) shared similar genetic profiles and were grouped into seven clonal profiles, indicating environmental persistence and possible cross-contamination along the production chain. Although all isolates carried resistance genes at the genotypic level, phenotypic resistance was not always observed, which may be related to gene regulation or activation under specific environmental conditions. The co-occurrence analysis of resistance and virulence genes showed that some factors, such as espX1 and fdeC, were associated with β-lactamase genes (blaEC, blaTEM) and efflux pumps, but there was no direct correlation between the number of resistance and virulence genes. No isolates carried genes associated with diarrheagenic E. coli pathotypes, confirming the commensal nature of the analyzed strains. These findings highlight the role of nonpathogenic strains as potential reservoirs and disseminators of resistance in animal production environments.
Descrição
Palavras-chave
Antibióticos, DNA, Genoma, Multirresistência, Suínos, Antibiotics, Multidrug-resistant, Pigs
Idioma
Português
Citação
SAMPAIO, A. N. C. E. Pesquisa de genes de resistência e virulência, integrons e análise genômica de cepas de Escherichia coli obtidas em diversas etapas da cadeia produtiva de suínos . 2025. Tese (Doutorado em Medicina Veterinária) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2025.
