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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.10.2022.tde-04052023-145915
Document
Author
Full name
Carolina Helena de Oliveira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Balian, Simone de Carvalho (President)
Ishikawa, Carlos Massatoshi
Knöbl, Terezinha
Moreno, Andrea Micke
Silva, Ketrin Cristina da
Title in Portuguese
Caracterização de estirpes de Aeromonas spp. isoladas de peixes ornamentais: identificação de espécies, genes de virulência e perfil de resistência à antimicrobianos
Keywords in Portuguese
Aeromonas spp.
AFLP
PCR
Peixes ornamentais
Resistência antimicrobiana
Abstract in Portuguese
O objetivo do presente estudo foi caracterizar estirpes de Aeromonas spp. previamente isoladas de peixes ornamentais de diferentes espécies apresentando distintos sinais clínicos. Foram avaliadas 300 estirpes isoladas de 123 peixes de 32 espécies; estes apresentavam septicemia, lesão de pele e/ou lesão ocular. A identificação das espécies do gênero Aeromonas foi realizada pela técnica de espectrometria de massa MALDI-TOF e confirmada pela reação em cadeia pela polimerase (PCR). Dentre as estirpes avaliadas, 53,0% foram identificadas como A. veronii, 41,3% como A. hydrophila, e 5,7% restante como A. caviae. Não foi detectada diferença significativa entre as técnicas de MALDI-TOF MS e PCR para a identificação das espécies de Aeromonas, que apresentaram ainda boa concordância. No entanto, também foi constatado que a espectrometria de massa suscita dúvida para adequada atribuição de espécie dentro do gênero Aeromonas. Foi observado que 30,9% dos peixes estudados estavam infectados simultaneamente por duas espécies de Aeromonas, com predomínio de A. veronii e A. hydrophila. Em relação aos seis genes de virulência pesquisados nas estirpes de Aeromonas, o gene act foi detectado em 271 (90,3%) estirpes, aer em 238 (79,3%), fla em 175 (58,3%), hlyA em 131 (43,7%), alt em 130 (43,3%), e o gene ast em 106 (35,3%). A espécie A. hydrophila apresentou mais de 50% de suas estirpes positivas para os genes estudados, enquanto as estirpes de A. veronii apresentaram maior proporção de aer, act e fla; já dentre as 17 estirpes de A. caviae houve predomínio dos genes hlyA e fla. Foram identificados 30 perfis de virulência considerando a combinação dos resultados das PCRs, sendo que os cinco principais perfis contêm 227 estirpes (75,7%) (V1 a V5). Apenas cinco (1,7%) estirpes foram negativas para todos os genes (V10), sendo estas identificadas como A. caviae e A. veronii; enquanto 31 estirpes (10,3%) foram positivas para todos os genes (V4) das quais 30 são A. hydrophila. Em relação à caracterização do perfil de resistência aos antimicrobianos, esta foi realizada para apenas 234 estirpes (78,0%). Dentre os 16 antimicrobianos avaliados, sulfonamida e sulfametoxazol-tripmetropim apresentaram mais de 50% de taxa de resistência. Já eritromicina, imipenem e ciprofloxacina apresentaram mais de 38,0% das estirpes com resultado intermediário. Susceptibilidade foi observada principalmente para as cefalosporinas, os aminoglicosídeos, o clorafenicol e piperacilina-tazobactam. Multirresistência foi detectada em 82,5% das estirpes estudadas, destacando-se as estirpes de A. caviae com 100% de multirresistência e A. hydrophila com 90,9%. A análise de SE-AFLP resultou em 66 genótipos de A. hydrophila, 118 de A. veronii, e 14 de A. caviae, evidenciando maior heterogeneidade das espécies A. veronii e A. caviae comparadas a A. hydrophila. No entanto, não foi observada correlação direta entre os genótipos e a origem das estirpes ou perfil de virulência.
Title in English
Characterization of strains of Aeromonas spp. isolated from ornamental fish: species identification, virulence genes and antimicrobial resistance profile
Keywords in English
Aeromonas spp.
AFLP
Antimicrobial resistance
Ornamental fish
PCR
Abstract in English
The objective of this study was to characterize Aeromonas spp. strains previously isolated from ornamental fish of different species showing distinct clinical signs. We evaluated 300 strains isolated from 123 fish of 32 species; these presented septicaemia, skin lesion and/or eye lesions. The species identification of the Aeromonas genus was performed by the MALDI-TOF mass spectrometry technique and confirmed by polymerase chain reaction (PCR). Among the evaluated strains, 53.0% were identified as A. veronii, 41.3% as A. hydrophila, and 5.7% remaining as A. caviae. No significant difference was detected between MALDI-TOF MS and PCR techniques for the identification of Aeromonas species, which still presented good concordance. However, it was also found that mass spectrometry raises doubts for proper species assignment within the Aeromonas genus. It was observed that 30.9% of the studied fish were infected simultaneously by two Aeromonas species, with predominance of A. veroniiand A. hydrophila. Regarding the six virulence genes investigated in the Aeromonas strains, the act gene was detected in 271 (90.3%) strains, aer in 238 (79.3%), fla in 175 (58.3%), hlyA in 131 (43.7%), alt in 130 (43.3%), and the ast gene in 106 (35.3%). More than 50% of A. hydrophilastrains were positive for all the studied genes, while the A. veroniistrains presented a higher proportion of aer, act and fla; among the 17 A. caviae strains there was a predominance of the hlyA and fla genes. 30 virulence profiles were identified, taking into account the PCRs results, with the five main profiles identified comprising 227 strains (75%) (V1 to V5). Only five (1.7%) strains were negative for all genes (V10) identified as A. caviae and A. veronii; while 31 strains (10.3%) were positive for all genes (V4) of which 30 are A. hydrophila. Regarding the antimicrobial ’ s susceptibility profile, this was performed for only 234 strains (78.0%). Among the 16 antimicrobials evaluated sulfonamide sulfamethoxazole-trimethopim showed more than 50% of resistance rate. Erythromycin, imipenem and ciprofloxacin presented more than 38.0% of the strains with an intermediate result. Susceptibility was observed mainly for cephalosporins, aminoglycosides, chlorphenicol and piperacillin-tazobactam. Multiresistance was detected in 82.5% of the studied strains, highlighting the A. caviae strains with 100% of multiresistance and A. hydrophilawith 90.9%. The SE- AFLP analysis resulted in 66 genotypes of A. hydrophila, 118 of A. veronii, and 14 of A. caviae, evidencing greater heterogeneity of the species A. veroniiand A. caviae compared to A. hydrophila. However, no direct correlation was observed between the genotypes and the origin of the strains or virulence profile.
 
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Publishing Date
2023-09-29
 
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