RESUMO: A infecção intramamária persistente em bovinos leiteiros tem sido associada com estirpes de Staphylococcus (S.) aureus específicos, os quais podem ser resistentes a antimicrobianos. Os objetivos deste estudo foram avaliar os fenótipos de resistência aos antimicrobianos de isolados de S. aureus e a distribuição e persistência de grupos clonais em pequenos rebanhos leiteiros do sul do Brasil. As amostras de leite foram coletadas de todas as vacas em lactação de 21 propriedades leiteiras, ao longo de um período de dois anos, perfazendo um total de 1.060 amostras. Isolados de S. aureus foram testados quanto à resistência frente a treze antimicrobianos, pelo método de disco-difusão. O DNA total dos isolados foi clivado com a enzima Smal e submetido a eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Padrões de bandas diferentes por ≤4 bandas foram considerados como pertencentes ao mesmo grupo clonal. A freqüência de S. aureus variou de 3,45% até 70,59%, entre os 17 rebanhos com isolamento positivo de S. aureus. A maioria dos isolados de S. aureus (87,1%) foi suscetível a todos os antimicrobianos; resistência à penicilina (18,2%) foi a mais freqüentemente observada. Os 122 isolados submetidos à análise de macrorestrição foram classificados em 30 grupos clonais de PFGE. Entre eles, apenas dez grupos clonais foram intermitentes ou persistentes ao longo do período de dois anos. A maioria (93,6%) dos isolados pertencentes a grupos clonais persistentes e intermitentes foram suscetíveis a todos os antimicrobianos testados. Concluiu-se que a colonização intramamária em bovinos de pequenas propriedades leiteiras do Sul do Brasil é mais frequentemente causada por grupos clonais esporádicos de S. aureus, embora alguns grupos clonais persistentes possam ocorrer ao longo do tempo. Em ambos os grupos clonais os isolados foram majoritariamente suscetíveis a antimicrobianos.

ABSTRACT: In intensive dairy farming, persistent intramammary infection has been associated with specific Staphylococcus (S.) aureus strains, and these strains may be resistant to antimicrobials. The objective of this study was to evaluate the antimicrobial resistance phenotypes of S. aureus isolates and to assess the distribution and the persistence of clonal groups in small dairy herds of southern Brazil. Milk samples were collected from all lactating cows from 21 dairy farms over a two-year period, totaling 1,060 samples. S. aureus isolates were tested for susceptibility to thirteen antimicrobials using the disk diffusion method. The total DNA of the isolates was subjected to SmaI digestion followed by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Banding patterns differing by ≤4 bands were considered members of a single PFGE cluster. The frequency of S. aureus isolation ranged from 3.45% to 70.59% among the 17 S. aureus-positive herds. Most S. aureus isolates (87.1%) were susceptible to all antimicrobials; resistance to penicillin (18.2%) was the most frequently observed. The 122 isolates subjected to macrorestriction analysis were classified into 30 PFGE-clusters. Among them, only 10 clusters were intermittent or persistent over the two-year period. The majority (93.6%) of isolates belonging to persistent and intermittent clusters were susceptible to all tested antimicrobials. S. aureus intramammary colonization in small dairy farms of southern Brazil is most frequently caused by sporadic PFGE clusters, although some persistent clusters can arise over time. Both sporadic and persistent isolates were highly susceptible to antimicrobials.

A mastite bovina é uma doença importante na bovinocultura de leite, devido à sua alta incidência e perdas econômicas associadas principalmente com a produção de leite reduzida e aos custos do tratamento. O uso de antimicrobianos para o tratamento de casos clínicos e no período seco tem levantado preocupações quanto à seleção de cepas bacterianas resistentes. Isso também pode refletir na saúde pública, uma vez que bactérias resistentes, como o Staphylococcus aureus meticilina-resistente (MRSA), podem ser transmitidas aos seres humanos por contato direto com animais infectados ou produtos lácteos. A resistência das bactérias aos agentes antimicrobianos aumentou, em geral, devido a tratamentos ineficazes. Estudos realizados no Brasil com amostras não planejadas mostram aumento no padrão de resistência, principalmente em S. aureus. A exposição ao tratamento antimicrobiano repetido ao longo das lactações consecutivas de vacas pode ser um fator predisponente para o desenvolvimento da resistência antimicrobiana em bactérias que infectam o úbere. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar a possível associação causal entre resistência antimicrobiana em bactérias isoladas a partir do leite bovino e dados como idade e período de lactação. As amostras de leite foram coletadas de 21 rebanhos leiteiros do Rio Grande do Sul, Brasil, selecionados aleatoriamente a partir da população-alvo de 1.656 explorações leiteiras semi-intensivas, estratificada por tamanho do rebanho. A bactéria foi considerada a unidade amostral, e para a estimativa de prevalência foram utilizados os seguintes parâmetros: uma frequência de 35% de Staphylococcus sp. resistentes à penicilina; um nível de confiança de 90%; e uma precisão absoluta de 12%. As bactérias foram isoladas de amostras de leite compostas de todos os quartos mamários de cada vaca após descartar os primeiros três ou quatro jatos de leite. Para acessar os potenciais fatores de risco, características dos animais foram obtidas através de uma entrevista com os produtores. Os exames laboratoriais foram realizados de acordo com as recomendações do National Mastitis Council. Um total de 242 isolados foi obtido de 195 vacas a partir da amostra do rebanho total (251 vacas). A prevalência de infecções foi descrita em grupos de acordo com o perfil epidemiológico: bactérias ambientais, contagiosas e outras. Estas perfizeram 57,3%, 26,3% e 11,2%, respectivamente, dos animais amostrados. Testes de suscetibilidade antimicrobiana contra 12 diferentes antimicrobianos foram realizados em 159 isolados. No total, 30% dos isolados testados mostraram resistência a pelo menos três grupos diferentes de antimicrobianos e foram classificados como multirresistentes. Foram observadas as freqüências mais elevadas de resistência contra a ampicilina para os estafilococos coagulase-negativo, seguida de eritromicina para estafilococos coagulase-positivo e tetraciclina para estreptococos. A análise de regressão logística mostrou uma relação significativa entre a idade das vacas e a presença de estafilococos coagulase-positivo multirresistentes e distribuição de classes diferentes de bactérias nos diferentes estratos etários, o que sugere uma concorrência dinâmica ao longo do tempo (p < 0,05). Animais com três a quatro anos tiveram 13,7 vezes mais chances (IC95% 1,4 - 130,2, p = 0,02) de ter estafilococos coagulase-positivo multirresistentes em comparação com aqueles com dois ou três anos. O tempo de exposição a agentes infecciosos e consequentes terapias sugere uma maior chance de colonização do úbere por patógenos resistentes devido à pressão de seleção repetida durante a vida.

Bovine mastitis is an important disease in dairy cattle due to its high incidence and economic losses associated mainly with reduced milk production and treatment costs. The use of antimicrobials to treat clinical cases and at dry off raises the concern of selection of resistant bacterial strains. This may also reflect on public health, since resistant bacteria, such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), may be transmitted to humans by direct contact with infected animals or by dairy products. The resistance of bacteria to antimicrobials has risen, in general, due to ineffective therapy. Studies in Brazil with non-random samples show increase in resistance pattern, mainly in S. aureus. The exposition to repeated antimicrobial treatment throughout the consecutive lactations of cows may be a predisposing factor to development of antimicrobial resistance in bacteria that infect the udder. Thus, the aim of this study was to determine the possible causal association between antimicrobial resistance in bacteria isolated from bovine udder milk and animal data such as age and lactation period. Milk samples were collected from 21 randomly selected dairy herds from Rio Grande do Sul, southernmost Brazilian state, from the target population of 1656 semi-intensive dairy farms, stratified by her size. The sample unit was considered the bacteria, and for the prevalence estimation a frequency of 35% Staphylococcus sp. penicillin resistant; an absolute precision of 12%; and 90% confidence level were used. Bacteria were isolated from composite milk samples obtained from all quarters of each cow after discarding the initial three or four streams of milk. To access potential risk factors, animal characteristics were obtained through an interview with the producers. Laboratory tests were done according to National Mastitis Council recommendations. A total of 242 isolates was obtained from 195 cows out of 251 cows sampled. The prevalence of animal infections was described in groups according to the epidemiological profile: environmental, contagious and other bacteria. These were 57.3%, 26.3% and 11.2%, respectively of the sampled animals. Antimicrobial susceptibility tests against 12 different antimicrobials were performed in 159 isolates. Altogether, 30% of the isolates tested showed resistance to at least three different antimicrobial groups and were classified as multidrug-resistant. Higher frequencies of resistance were observed against ampicillin to coagulase-negative staphylococci, followed by erythromycin to coagulase-positive staphylococci and tetracycline to streptococci. The logistic regression analysis showed a significant relationship between age of the cows and presence of multidrug-resistant coagulase-positive staphylococci and distribution of different class of bacteria, suggesting a competition dynamic throughout the ages (p < 0.05). Animals with three to four years old had 13.7 times more chances (IC95% 1.4 - 130.2; p = 0,02) to have multidrug-resistant coagulase-positive staphylococci compared to those with two to three years. Time of exposure to infectious agents and consequent therapies suggests a greater chance of udder's colonization by resistant pathogens due to repeatedly selection pressure during lifetime.