Caracterização fenotípica e molecular de A. hydrophila isoladas de truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) no Brasil

Abstract

A aquicultura tem-se afirmado como um dos setores de produção alimentar de maior crescimento global, impulsionada pela necessidade de alimentar uma população, e este setor é reconhecido como uma alternativa estratégica para a segurança alimentar. A truta arco-íris em particular vem se destacando com uma das espécies de produção importantes na aquicultura, devido a sua adaptabilidade, rápido crescimento e qualidade da carne impulsionaram a sua disseminação global. Contudo, a intensificação da aquicultura traz desafios sanitários significativos, com a proliferação de doenças a representar uma ameaça constante. A identificação precisa dos agentes etiológicos é crucial, e aqui também se observam avanços metodológicos. Embora não haja um consenso sobre uma abordagem padrão-ouro, a utilização de métodos de identificação genômica é cada vez mais valorizada pela sua alta resolução e especificidade. A caracterização molecular de isolados bacterianos, incluindo o sequenciamento do genoma completo, tem sido fundamental para compreender a epidemiologia de doenças. Este tipo de análise permite entender a relação filogenética entre estirpes de diferentes regiões. A acurácia no diagnóstico de enfermidades bacterianas é o alicerce para estratégias de controlo eficazes, incluindo a seleção de tratamentos adequados, medidas de biossegurança e o desenvolvimento de medidas profiláticas mais efetivas. Estes avanços são vitais para garantir a sustentabilidade e o crescimento contínuo do setor aquícola global. Desta forma, este estudo teve como objetivo caracterizar fenotipicamente e molecularmente cepas de A. hydrophila (n=3) oriundas de truticulturas de duas regiões do Brasil. A avaliação do crescimento mostrou-se influenciado pela temperatura. A resistência antimicrobiana foi realizada frente a nove antimicrobianos em duas temperaturas (15 °C e 28 °C), na temperatura mais alta, as cepas foram mais resistentes aos antimicrobianos (Ampicilina, Amoxicilina, Cefazolina, Florfenicol e Oxitetraciclina), sugerindo efeito termoinduzido. Para avaliação filogenética, o gDNA foi extraído para amplificação dos genes 16S rRNA, gyrB e rpoB utilizando primers descritos na literatura. A filogenia com as sequencias homologas dos genes gyrB e rpoB foram concatenadas. A árvore consenso foi obtida a partir de 250.000 gerações, utilizando o software Mr. Bayes 2.0. Os resultados da análise filogenética confirmam de que as cepas do estudo pertencem a A. hydrophila, agrupando cepas em estudo e outras cepas de A. hydrophila de diversas origens geográficas no mesmo clado, indicando ancestralidade comum estre as cepas.

Aquaculture has established itself as one of the fastest-growing food production sectors globally, driven by the need to feed a population, and this sector is recognized as a strategic alternative for food security. Rainbowfish, in particular, has stood out as one of the important production species in aquaculture due to its adaptability, rapid growth, and meat quality, which have contributed to its global spread. However, the intensification of aquaculture brings significant sanitary challenges, with disease management representing a constant threat. Accurate identification of etiological agents is crucial, and methodological advances are also observed here. Although there is no consensus on a gold-standard approach, the use of genomic identification methods is increasingly valued for its high resolution and specificity. Molecular characterization of isolated bacteria, including whole-genome sequencing, has been fundamental to understanding the epidemiology of diseases. This type of analysis allows us to understand the phylogenetic relationship between strains from different regions. The cure in the diagnosis of bacterial diseases is the advice for effective control strategies, including the selection of appropriate treatments, biosecurity measures and the development of more effective prophylactic measures. These advances are necessary to ensure the sustainability and continued growth of the global aquaculture sector. In this way, this study aimed to phenotypically and molecularly characterize A. hydrophila strains (n=3) from trout farms in two regions of Brazil. The evaluation of growth was influenced by temperature. Antimicrobial resistance was performed against new antimicrobials at two temperatures (15°C and 28°C), at higher temperatures, as strains were more resistant to antimicrobials (Ampicillin, Amoxicillin, Cefazolin, Florfenicol and Oxytetracycline), showing a thermo-induced effect. For phylogenetic evaluation, gDNA was extracted for amplification of the 16S rRNA, gyrB and rpoB genes using primers described in the literature. The phylogeny with homologous sequences of the gyrB and rpoB genes was concatenated. The tree was obtained from 250,000 generations using Mr. Bayes 2.0 software. The results of the phylogenetic analysis confirm that the strains in the study belong to A. hydrophila, grouping the strains under study and other A. hydrophila strains from diverse geographic origins into the same clade, indicating common ancestry among the strains.