Abstract in English:
The emergence and spread of resistance to antimicrobials is one of the three main threats to public health in the 21st century. It must be analyzed using an integrated One Health approach, as it is a health risk shared by people, animals, and the environment. Among these, the necropsy space represents a point of cohesion, being an extremely relevant place for research and understanding the circulation of the bacterial microbiota and its resistance genes. The present study evaluated the occurrence of superbugs in samples from animals necropsied at the Federal Rural University of Rio de Janeiro, considering the priority criteria established by the World Health Organization (WHO). Of the 198 samples collected from 45 animals, 20 pet animals, 20 production animals and three wild animals, 325 strains were isolated, of which 51.38% (167/325) were Enterobacterales, 31.69% (103/325) Staphylococcus spp., 12.62% (41/325) Enterococcus spp., 2.46% (8/325) Streptococcus spp. and 1.85% (6/325) non-fermenting Gram-negative bacilli (NFGNB). In 29.13% (30/103) of Staphylococcus spp., the blaZ gene was detected, and in enterobacteria, the presence of blaSHV was detected in 10.18% (17/167), blaTEM in 6.59% (11/167) and blaCTX-M-1 in 4.19% (7/167). These results reveal the occurrence of species characterized as critical superbugs by the WHO in the necropsy environment and reinforce the need to monitor these strains in the veterinary environment not only for the adoption of appropriate control and treatment measures for animals but also for the implementation of protocols safe for the disposal of their carcasses.
Abstract in Portuguese:
O surgimento e a disseminação da resistência aos antimicrobianos é uma das três principais ameaças à saúde pública no século XXI, e deve ser analisado em uma abordagem integrada de Saúde Única, por se tratar de um risco à saúde compartilhado por pessoas, animais e meio ambiente. Dentre estes, o espaço de necropsia representa um ponto de coesão, sendo um local de extrema relevância para pesquisa e compreensão da circulação da microbiota bacteriana e seus genes de resistência. O presente estudo avaliou a ocorrência de superbactérias em amostras de animais necropsiados na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, considerando os critérios de prioridade estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Das 198 amostras coletadas de 45 animais, sendo 20 animais de companhia, 20 de produção e três selvagens, foram isoladas 325 cepas, das quais 51,38% (167/325) foram Enterobacterales, 31,69% (103/325) Staphylococcus spp., 12,62% (41/325) Enterococcus spp., 2,46% (8/325) Streptococcus spp. e 1,85% (6/325) bacilos Gram-negativos não fermentadores (BGNNF). Em 29,13% (30/103) dos Staphylococcus spp. houve detecção do gene blaZ e nas enterobactérias detectou a presença de blaSHV em 10,18% (17/167), blaTEM em 6,59% (11/167) e blaCTX-M-1 em 4,19% (7/167). Esses resultados revelam a ocorrência de espécies caracterizadas como superbactérias críticas pela OMS em ambiente de necropsia e reforçam a necessidade de monitoramento dessas cepas no ambiente veterinário não apenas para a adoção de medidas de controle e tratamento adequados dos animais, mas também para a implementação de protocolos seguros para o descarte de suas carcaças.
Abstract in English:
Contamination of the veterinary hospital environment with multiresistant pathogens endangers not only hospitalized animals, but also the workplace safety of veterinarians and nurses, animal guardians and, when in case of a teaching hospital, veterinary students. The objective of this study was to map the main points of bacterial contamination of a veterinary teaching hospital in Brazil to identify multiresistant microorganisms and their antimicrobial resistance genes. Samples were collected from 39 different locations of a veterinary school hospital which comprised a pool according to each hospital environment. In certain environments, more than one pool has been collected. All samples were collected in quadruplicates for the selective isolation of the main multiresistant microorganisms: methicillin-resistant Staphylococcus (MRS), vancomycin resistant Enterococcus (VRE), cephalosporinases and/or extended-spectrum beta-lactamase-producing Gram-negative bacteria (ESBL) and Carbapenemase-producing (CP). After isolation and identification of isolates, multiplex-PCR reactions were performed to detect the main genes for each microorganism and antimicrobial susceptibility tests with the main antibiotics used for each bacterial group according to CLSI. Of the 39 veterinary teaching hospital sites collected, all (100%) had at least one of the microorganisms surveyed, and 17.95% (n=7) of the sites were able to isolate the four pathogens. From the 94 pools collected, it was possible to isolate MRS in 81.91% (n=77), VRE in 12.77% (n=12), cephalosporinases and/or ESBL in 62.77% (n=59) and CP in 24.47%. (n=23). Regarding MRS, the mecA gene was detected in all isolates. All isolated VREs were identified as Enterococcus faecalis and presented the vanA gene. Regarding cephalosporinases and/or ESBL, 89.83% (n=53) of the isolates presented the blaTEM gene, 57.63% (n=34) the blaOXA-1 gene, 37.29% (n=22) blaCTX-M gene from some group (1, 2, 9 ou 8/25) and 20.34% (n=12) the blaSHV gene. It was possible to identify the main microorganisms responsible for causing nosocomial infections in humans (VRE, MRS, ESBL and CP) in the veterinary hospital environment, suggesting a source of infection for professionals and students of veterinary medicine, placing a high risk for public health.
Abstract in Portuguese:
A contaminação do ambiente hospitalar veterinário com patógenos multirresistentes coloca em perigo não apenas os animais hospitalizados, mas também a segurança no local de trabalho de veterinários e enfermeiros, responsáveis por animais e, quando se tratar de um hospital de ensino, estudantes de veterinária. O objetivo deste estudo foi mapear os principais pontos de contaminação bacteriana de um hospital veterinário de ensino no Brasil, identificando microorganismos multirresistentes e seus genes de resistência antimicrobiana. As amostras foram coletadas em 39 locais diferentes de um hospital de escola veterinária, que compreendia um pool de acordo com o ambiente de cada hospital. Em certos ambientes, mais de um pool foi coletado. Todas as amostras foram coletadas em quadruplicados para o isolamento seletivo dos principais microorganismos multirresistentes: Staphylococcus resistente à meticilina (MRS), Enterococcus resistente à vancomicina (VRE), bactérias Gram-negativas produtoras de cefalosporinases e/ou beta-lactamase de espectro estendido (ESBL) e produtoras de carbapenemase (PC). Após o isolamento e identificação dos isolados, foram realizadas reações de PCR multiplex para detectar os principais genes de cada microorganismo e testes de susceptibilidade a antimicrobianos com os principais antibióticos utilizados para cada grupo bacteriano de acordo com o CLSI. Dos 39 locais do VCH coletados, todos (100%) possuíam pelo menos um dos microrganismos pesquisados e 17,95% (n=7) dos locais foram capazes de isolar os quatro patógenos. Dos 94 pools coletados, foi possível isolar MRS em 81,91% (n=77), VRE em 12,77% (n=12), ESBL em 62,77% (n=59) e carbapenemases em 24,47% (n=23). Em relação ao MRS, o gene mecA foi detectado em todos os isolados. Todos os VREs isolados foram identificados como Enterococcus faecalis e apresentaram o gene vanA. Em relação às cefalosporinases e/ou ESBL, 89,83% (n=53) dos isolados apresentaram o gene blaTEM, 57,63% (n=34) o gene blaOXA-1, 37,29% (n=22) o gene blaCTX-M de algum grupo e 20,34% (n=12) o gene blaSHV. Foi possível identificar os principais microrganismos responsáveis por causar infecções nosocomiais em humanos (VRE, MRS, ESBL e CP) no ambiente hospitalar veterinário, sugerindo uma fonte de infecção para profissionais e estudantes de medicina veterinária, colocando alto risco para a saúde pública.