Tipagem de sorotipo e sequência multilocus de Streptococcus suis de porcos doentes em Taiwan

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8263 (2023) Citar este artigo

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A infecção por Streptococcus suis (S. suis) pode causar meningite clinicamente grave, artrite, pneumonia e septicemia em suínos. Até o momento, estudos sobre sorotipos, genótipos e suscetibilidade antimicrobiana de S. suis em porcos afetados em Taiwan são raros. Neste estudo, caracterizamos de forma abrangente 388 isolados de S. suis de 355 porcos doentes em Taiwan. Os sorotipos mais prevalentes de S. suis foram os sorotipos 3, 7 e 8. A tipagem de sequência multilocus (MLST) revelou 22 novos tipos de sequência (STs), incluindo ST1831-1852 e um novo complexo clonal (CC), CC1832. Os genótipos identificados pertenciam principalmente a ST27, ST94 e ST1831, sendo CC27 e CC1832 os principais clusters. Esses isolados clínicos foram altamente suscetíveis a ceftiofur, cefazolina, trimetoprima/sulfametoxazol e gentamicina. As bactérias foram propensas a serem isoladas do líquido cefalorraquidiano e líquido sinovial em leitões, sendo a maioria pertencente ao sorotipo 1 e ST1. Em contraste, cepas ST28 que correspondiam aos sorotipos 2 e 1/2 eram mais prováveis de existir nos pulmões de suínos em crescimento e terminação, que apresentavam maior risco para segurança alimentar e saúde pública. Este estudo forneceu a caracterização genética, sorotipagem e as características epidemiológicas mais atuais de S. suis em Taiwan, o que deve permitir uma melhor estratégia preventiva e de tratamento da infecção por S. suis em suínos de diferentes estágios de produção.

Streptococcus suis (S. suis), um coco gram-positivo com cápsula, é um dos patógenos mais importantes na suinocultura. Como patógeno oportunista, S. suis coloniza o trato respiratório superior (amígdalas e cavidade nasal) dos suínos. Os suínos infectados comumente manifestam meningite, artrite, pneumonia, septicemia, podendo ser acompanhados de morte aguda1. O antígeno de polissacarídeos capsulares (CPSs) da bactéria é utilizado como base de classificação e 29 sorotipos foram identificados por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR)2. Notavelmente, S. suis é um patógeno bacteriano zoonótico que põe em perigo as pessoas em contato próximo com os porcos infectados ou produtos suínos. Dentre os sorotipos identificados, o sorotipo 2 é considerado o sorotipo mais prevalente e virulento em suínos e humanos1.

Diferentes sorotipos de S. suis podem ser isolados no mesmo rebanho, o que sugere que sintomas clínicos semelhantes podem não ser causados por cepas de S. suis com sorotipos idênticos. Além disso, a importância de sorotipos específicos pode variar geograficamente. Os métodos tradicionais de tipagem identificam apenas as cepas que são sorotipos únicos ou representam localizações geográficas específicas, o que dificulta a comparação dos achados entre laboratórios. Portanto, em comparação com o teste de coaglutinação, métodos de tipagem genética que podem ser usados para triar rapidamente os isolados bacterianos com menor custo são favoráveis para a análise da estrutura colonial e diversidade genética de S. suis. O conhecimento é eminente para o entendimento da epidemiologia do S. suis e para a identificação de cepas específicas com alta patogenicidade, o que pode contribuir para a prevenção da progressão da doença2. A tipagem de sequência multilocus (MLST) tem sido utilizada com sucesso em muitos estudos de epidemiologia molecular em bactérias. Tem sido usado para identificar os genótipos de S. suis, a fim de confirmar as diferenças entre os tipos de sequência (STs) e complexos clonais de ST (CCs) de cepas de S. suis 3.

Dentre os sorotipos de S. suis identificados, o sorotipo 1 está relacionado aos sintomas neurológicos acompanhados de microlesão cerebral, enquanto os sorotipos 2–8 tendem a causar lesões pulmonares4. Em comparação com as cepas de S. suis que causam apenas pneumonia, as cepas causadoras de meningite, septicemia e artrite são mais propensas a apresentar sintomas clínicos típicos, que podem ser atribuídos à patogênese de diferentes sorotipos5. Diferentes cepas também apresentam diferenças significativas na resistência aos medicamentos. As cepas de S. suis isoladas de casos clínicos de suínos são menos resistentes à ampicilina, ceftiofur, enrofloxacina, florfenicol, penicilina e sulfametoxazol-trimetoprima, enquanto uma alta proporção das cepas é resistente à tetraciclina6. No entanto, as cepas isoladas das amígdalas de animais sadios ou do ambiente dos açougues costumam ser multirresistentes7,8. Neste estudo, enfocamos a epidemiologia e achados laboratoriais de isolados clínicos de S. suis em suínos doentes em Taiwan, investigando a associação entre a distribuição, sorotipos, genótipos e suscetibilidade a drogas antimicrobianas.

125 h is generally considered good antimicrobial activity28,29. As AUC/MIC90 calculated for serotype 3, 7, 8 and 9 for ceftiofur ranged from 179.42–1435.36 h (> 125 h), indicating that this antimicrobial agent could be recommended for treating these infection of the four S. suis serotypes. Similar in rationale, the S. suis infection of pigs at the growing-finishing stage was mainly serotype 2, which was most likely to be isolated from the respiratory system but may cause systemic infection. The MIC values of penicillin G (MIC90 = 0.5 μg/mL), amoxicillin (MIC90 = 0.5 μg/mL), cefazolin (MIC90 = 0.25 μg/mL) and ceftiofur (MIC90 = 0.25 μg/mL) were obtained. When these data were combined with the pharmacokinetic information, oral administration of amoxicillin at 20 mg/kg or injection of ceftiofur at 5 mg/kg can give rise to AUC/MIC90 ≥ 125 h, and thus could be advised to treat serotype 2 infections. Notably, the parameters might be different for different drugs, organisms or bacteria30. In addition, it should be noted that healthy asymptomatic pigs are the source of human S. suis infection, in which most of the strains are serotype 2 and 90.2% of the cases are in Asia. Therefore, more attention should be paid to S. suis serotype 2 strains persisting in finishing pigs31./p>