RESUMO: O uso de antimicrobianos na piscicultura é um reflexo do rápido desenvolvimento da aquicultura em todo o mundo. A intensificação da aquicultura para suprir as demandas do mercado pode levar ao aumento de doenças infecciosas por bactérias patogênicas. Consequentemente, os antimicrobianos atuam no controle de doenças infecciosas emergentes, mas seu uso deve seguir as regras e regulamentos do país onde a atividade é realizada. Embora os regulamentos imponham limites ao uso de antimicrobianos na piscicultura, muitos estudos mostram que bactérias resistentes são isoladas desse sistema. A seleção de bactérias resistentes não se limita apenas ao uso de antimicrobianos, mas também à cosseleção de genes de resistência ou mesmo por meio do processo de resistência cruzada. As bactérias resistentes da piscicultura são uma preocupação séria, uma vez que tais bactérias podem ser adquiridas pelos seres humanos no manuseio ou na cadeia alimentar, o que pode representar um problema de saúde pública. Nesta revisão, apresentamos uma visão geral do uso de antimicrobianos na aquicultura, a resistência antimicrobiana e o impacto da resistência antimicrobiana e bacteriana do ponto de vista da saúde pública.

ABSTRACT: The use of antimicrobials in fish farming is a reflection of the fast aquaculture development worldwide. The intensification of aquaculture to achieve market demands could lead to an increase in infectious diseases by pathogenic bacteria. Consequently, antimicrobials act as controls for emerging infectious diseases, but their use must follow the rules and regulations of the country where the activity is performed. Although the regulations impose limits to the use of antimicrobials in fish farming, many studies show that resistant bacteria are isolated from this system. The selection of resistant bacteria is not limited only to the use of antimicrobials, but also to co-selection of resistance genes or even with cross-resistance processes. Resistant bacteria from fish farming are a serious concern because they can be acquired by humans with handling or food chain, which may represent a public health problem. In the present review, we present an overview of antimicrobials use in aquaculture, the antimicrobial resistance and the impact of antimicrobial and bacterial resistance from a public health perspective.

O estudo teve como objetivo avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de 109 amostras de Escherichia coli (E. coli) de origem ambiental frente a antibióticos e caracterizar esses isolados quanto ao grau de patogenicidade in vivo, verificando-se uma possível relação entre esta variável e a suscetibilidade aos princípios ativos testados. Os isolados foram submetidos ao teste de disco-difusão para 14 antibióticos. Entre 16.5% a 90% das amostras foram sensíveis, 1-28.5% apresentaram grau de suscetibilidade intermediário e entre 9-78% das E. coli analisadas foram resistentes. Os maiores percentuais de resistência foram encontrados para a classe das quinolonas e das tetraciclinas (>75%), e de sensibilidade para a classe dos anfenicóis (68.8%). Por meio da inoculação em pintinhos de um dia de idade, os isolados foram classificados como sendo de patogenicidade alta (2.7%), intermediária (10.1%), baixa (42.2%) e apatogênicos (45%). Foi observada uma ampla variação no perfil de suscetibilidade das amostras frente aos antimicrobianos. Verificou-se também que a maioria apresentou potencial patogênico (55%), sendo, portanto, consideradas APEC (E. coli patogênica para aves). Não foi observada relação entre a patogenicidade e a suscetibilidade aos antimicrobianos (P≤0.05).

The study aimed to evaluate the antimicrobial susceptibility of 109 samples of Escherichia coli (E. coli) of environmental origin and to characterize these isolates according to the degree of pathogenicity in vivo, verifying a possible relationship between this variable and susceptibility to the active principles tested. The isolates were subjected to disc diffusion test to 14 antibiotics. From 16.5% to 90% of the samples were sensitive; 1 - 28.5% showed intermediate degree of susceptibility and between 9 to 78% of E. coli analyzed were resistant. The highest resistance percentages were seen in the class of quinolones and tetracyclines (>75%), and for sensitivity in the class of amphenicols (68.8%). By inoculating 1- day - old chicks, the isolates were classified as highly pathogenic (2.7%), intermediate (10.1%), low (42.2%) and apathogenic (45%). It was observed a wide variation in the susceptibility profile of isolates in relation to antimicrobials. It was also found that most of the samples had pathogenic potential (55%), thus being considered as APEC (avian pathogenic E. coli). No relationship between pathogenicity and antimicrobial susceptibility (P≤0.05) was observed.

As infecções urinárias são freqüentes nos rebanhos suínos, sendo a principal causa de descarte e mortalidade de animais adultos. Apesar das características multifatoriais da doença o microrganismo freqüentemente isolado é a Escherichia coli. Vários fatores de virulência de Escherichia coli foram descritos em amostras uropatogênicas e permitem diferenciar cepas patogênicas de não patogênicas. Esta revisão tem por objetivo apresentar alguns tópicos relativos aos fatores de virulência presentes em amostras de E. coli uropatogênicas para suínos.

Urinary tract infections occur frequently in pig herds urinary infection is the most significant cause of culling and mortality of adult animals. Despite the multifactorial nature of this condition, Escherichia coli is frequently isolated from diseased animals. Several virulence factors were described on uropathogenic strains and they can be used to distinguish isolates. The objective of the present review is to present some topics related to virulence factors present in swine uropathogenic E. coli strains.

Com o objetivo de identificar a patogenicidade e resistência a antimicrobianos da cepa de E. coli BK99, foram utilizados alguns testes: aglutinação em lâmina para detecção da fímbria F5, produção de STa, ensaios para hemolisinas e colicinas, patogenicidade em leitões e antibiograma. A cepa BK99 apresentou o seguinte perfil: F1+, F5+, STa+, Col V+, Hly-, ST R, KA R, NO R, TT R SF R e foi capaz de provocar a doença clínica e morte em leitões inoculados; também foi possível o resgate dessa cepa de fezes diarréicas e do conteúdo intestinal dos leitões revelando, assim, alto índice de recuperação de colônias portadoras da fímbria F5+. Os resultados permitem concluir que a cepa de E. coli BK99 é produtora de fatores de virulência e reproduz experimentalmente a colibacilose suína neonatal.

In order to evaluate the pathogenicity and antimicrobial resistance pattern of BK99 E. coli strain, several tests were assessed: slide agglutination for detection of the fimbriae F5, STa production, hemolytic and colicin activity, pathogenicity assessement using piglet inoculation and antimicrobial resistance to drugs. The strain BK99 showed the following profile: F1+, F5+, STa+, Col V+, Hly-, ST R, KA R, NO R, TT R SF R. It produced clinical disease and death of infected piglets. Moreover, it was possible to recover the BK99 strain from diarrheic feces and from the gut contents of the piglet, with high rate of recovery of colonies expressing fimbriae F5+. The present results suggest that the E. coli BK99 strain could produce virulence factors and experimentally reproduce neonatal colibacillosis in pigs.

The main infectious agent responsible by post-weaning diarrhoea in piglets is the Escherichia coli and the therapy by drugs is used for control of this disease. The antimicrobial sensitivity of 66 strains of Escherichia coli isolated from piglets with post-weaning diarrhoea was studied. The results show high resistance at four drugs (streptomycin, sulfonamide, tetracycline and chloramphenicol). Gentamycin and neomycin were the best antimicrobial in the inhibition of strains of Escherichia coli, isolated from piglets with post-weaning diarrhoea, in the southwest of Paraná.

Foram comparados três níveis de proteína, com leitões desmamados aos 29 dias de idade, no período de 0 a 15 dias após o desmame. Os tratamentos foram os seguintes: T1- dieta testemunha, com 20% de proteína bruta (PB); T2 - dieta com 18% PB; T3 - dieta com 16% PB. As dietas eram isolisínicas com 1,15% de lisina. Durante a fase de aleitamento foi fornecida uma dieta pré-inicial a todos os leitões, a partir do sétimo dia de vida. De 16 a 36 dias após o desmame, foi fornecida uma dieta com 18% de PB a todos os leitões. A redução do nível de PB da dieta para 18% ou 16% não afetou (P>0,10) o desempenho dos leitões em nenhum dos períodos estudados e reduziu (P<0,01) a incidência e severidade da diarréia. Concluiu-se que a redução do nível de PB e da proporção do farelo de soja na dieta de leitões desmamados aos 29 dias de idade, acompanhada de suplementação com lisina, por 15 dias após o desmame, pode proporcionar redução na incidência e severidade da diarréia, sem afetar o desempenho.

Three crude protein levels were compared with weaning piglets (29 days of age), in the period from 0 to 15 days post-weaning. The treatments compared were: T1- control diet, 20% crude protein (CP); T2 - 18% CP diet; T3 - 16% CP diet. Diets were isolisinic, containing 1,15% total lysine. During the weanling phase a pre-starter diet was fed to all piglets, from seventh day of age. An 18% CP diet was fed to all piglets, from 16 to 36 days post-weaning. The reduction of CP level in the diet to 18% or 16% did not affect (P>0,10) the performance of piglets in any of the studied periods and it decreased (P<0,01) the incidence and severity of diarrhea. It was concluded that the reduction in the crude protein level and in the proportion of soybean meal on the diet for piglets weaned at 29 days, fortified with lysine, fed for 15 days post-weaning, decrease the incidence and severity of diarrhea, and not decrease the performance.

Foi investigada a variabilidade genética de 14 sistemas protéicos codificados por 15 locos estruturais em amostras de sangue de suínos das raças Piau e Caruncho. Os resultados foram comparados com àqueles obtidos previamente para amostras de Landrace, Large White, Duroc e Mouro. O grau de variabilidade genética obtida para Piau (He=0,114) foi similar àquelas estimadas para outras raças criadas no Brasil (Landrace, He=0,116; Large White, He=0,119; Duroc, 0,095; Mouro, He= 0,130). Caruncho apresentou a menor variabilidade (He= 0,056). A partir das freqüências gênicas dos locos polimórficos, foi calculada a eficiência de cada sistema para testes de paternidade e as probabilidades combinadas de exclusão de paternidade foram estimadas em 58% para Piau e 36% para Caruncho. Análises das distâncias genéticas revelaram que a raça mais próxima da Piau foi a Landrace (D=0,042). Caruncho apresentou as maiores divergências em relação a todas as raças comparadas, que variaram de 0,107 (com Landrace) a 0,176 (com Duroc). A árvore construída através de UPGMA e Distância de Rogers mostrou uma topologia na qual Piau e Mouro se uniram as raças Européias (Landrace e Large White), e Caruncho está separado de todas as demais raças. Os resultados das análises das amostras de Caruncho devem ser interpretados com cautela, uma vez que o número de animais estudados foi pequeno.

The genetic variability of 14 protein systems encoded by 15 structural loci was investigated in blood samples of Piau and Caruncho pig breeds. The results were compared with those obtained previously for samples of Landrace, Large White, Duroc and Mouro. The degree of genetic variability obtained for Piau (He=0.114) was similar to that estimated for other breeds reared in Brazil (Landrace, He=0.116; Large White, He=0.119; Duroc, 0.095; Mouro, He= 0.130). Caruncho showed the lowest variability (He= 0.056). The gene frequencies at the polymorphic loci were used to evaluate the usefulness of these systems for paternity testing and the combined probabilities of paternity exclusion were estimated at 58% for the Piau and 36% for the Caruncho breed. Analysis of genetic distances revealed that the greatest similarity observed was between Piau and Landrace (D=0.042). Caruncho showed the greatest divergence among all breeds compared and the distances between this breed and others range from 0.107 (with Landrace) to 0.176 (with Duroc). The tree constructed by UPGMA and Rogers’ Distance gave a topology in which Piau and Mouro joined with the European breeds (Landrace and Large White) whereas Caruncho was separated from all the other breeds. The results of the analysis of the Caruncho samples should be interpreted with caution since the number of animals studied was small.

Durante o ano de 1994, foram avaliadas 18 granjas suinícolas da região norte do Paraná, conduzidas sob sistema confinado, com o objetivo de identificar os fatores de risco mais freqüentes na fase de creche. Em cada granja, foram acompanhados no mínimo 30 leitões do desmame até 21 dias após. Nesse período, foram observadas 3 variáveis objetivas (taxa de mortalidade, ocorrência de diarréia e ganho de peso médio diário) e 9 variáveis explicativas (ganho de peso médio diário, 21 dias após o desmame, energia consumida pela porca durante o ciclo reprodutivo, lotação na creche, número de leitões por baia, percentual de espirros, percentual de tosse, comprimento do comedouro por leitões, consumo de ração/dia/matriz na lactação e vazio sanitário da creche). As variáveis foram analisadas utilizando o programa estatístico desenvolvido pelo CNPSA/EMBRAPA. A variável de risco mais prevalente no pós-desmame foi a ausência de vazio sanitário (observado em 83,34% das granjas), seguida com menor freqüência (presentes entre 40 a 70% das granjas) pelos fatores: elevado percentual de leitões com tosse, alta lotação ou densidade da creche, elevado número de leitões por baia, baixo consumo de energia digestiva por matriz, por ciclo reprodutivo e baixo ganho de peso médio diário, 21 dias após o desmame. As demais variáveis ocorreram em menor freqüência, dentro de níveis inferiores a 30%. A presença da diarréia foi definida como elevada em 50% das propriedades. A taxa de mortalidade foi 2,97% e o ganho médio diário de peso foi 249g. No mapa dos fatores de risco, as granjas localizaram-se predominantemente na região intermediária, indicando a existência de vários fatores de risco na maioria dos rebanhos estudados.

Eighteen farms of swine, located on North Parana State, Brazil, were evaluated during the year of 1994. In the herd, at least 30 piglets per farm were evaluated from weaning up to 21 days after weaning. Three objective variables (mortality rate, diarrhoea ocurrence and daily weight gain) and nine explanatory variables (daily weight gain 21days after weaning, sow energy consumption, housing density, piglets/pen, % sneezing, % sniffling, feed consumption/day/lactant sow, lenght of feeder/piglet and sanitary break utilization) were evaluated. The variables were evaluated by a program developed by EMBRAPA/CNPSA. The risk factor with higher frequency was absence sanitary break (observed in 83.34% of the farms). Others factors (observed in 40-70%) were: high housing density, low sow energy consumption, low daily weight gain 21 days after weaning and high number of piglets per pen. The others variables were present at low level. The ocurrence of diarrhoea was founded in 50% of farms. The mortality rate was 2.97%, and the daily weight gain was 249 g/day. By the factors that were analysed, the farms were inserted in a map, indicating their location in the risk regions for diarrhoea incidence.

Foram avaliadas 18 granjas de suínos, sob sistema confinado, na região norte do estado do Paraná, no ano de 1994. Em cada criação, foram acompanhadas no mínimo seis matrizes e suas respectivas leitegadas do nascimento até o desmame. Foram estudadas 4 variáveis objetivas (presença de diarréia nos leitões, taxa de mortalidade, coeficiente de variação do peso ao desmame e o ganho de peso médio diário até o desmame) e 16 variáveis explicativas: amplitude térmica diária na maternidade, vazio sanitário, condição nutricional das porcas, percentagem de abertura da maternidade, presença de forro na instalação, temperatura mínima interna, área da cela parideira, utilização de escamoteador, assistência ao parto, aleitamento coletivo, parasitismo intestinal, número de leitegadas por sala, número médio de leitões nascidos vivos, peso médio ao nascer, presença de onfalite e utilização de vacina contra colibacilose. As variáveis foram avaliadas através do programa ECOSUI desenvolvido pela EMBRAPA/CNPSA. Os principais fatores de risco encontrados, presentes em mais de 50% das granjas, foram: ausência de forro, elevada temperatura mínima interna com amplas variações térmicas diárias, reduzida área disponível por porca e sua leitegada, falta de vazio sanitário entre lotes, presença de parasitismo intestinal, salas de maternidade com número excessivo de celas pandeiros, alta freqüência de onfalite e não vacinação contra colibacilose nas porcas. Conseqüentemente, a freqüência de granjas que atingiram os objetivos de ganho de peso diário dos leitões (9/17), do coeficiente de variação de peso ao desmame (0/18), de ocorrência de diarréia (8/18) e de taxa de mortalidade de leitões (5/17) foi relativamente baixa. Estes dados indicam que no exercício da medicina veterinária preventiva esforços devem ser direcionados no sentido de corrigir os fatores de risco acima descritos, para possibilitar aos produtores maximizar a produtividade na fase de maternidade.

Eighteen farms of swine from North of Parana State, Brazil, were evaluated during the year of 1994. In the herd, at least six sows and her litters were evaluated from the birth up to weaning by four objetive variables (diarrhoea in the suckling, mortality rate, weight variation coefficient at weaning and average daily weight gain in the period), and were observed sixteen explainatory variables: (daily thermal amplitude, % area of the windows in the pant, pen 's area, corporal status of the sow, creep presence, farrowing assistance, weight at birth, onfalite presence, internal minimal temperature in the plant, litter size at birth, colibacilosis vaccination, sows per plant, coletive suckling, roof presence in the plant, intestinal parasites presence and sanitary breack utilization. The variables were evaluated by the ECOSUI program developed by EMBRAPA/CNPSA. The main risk factors observed were: high internal minimal temperature, high thermal amplitude, sanitary break absence, roof absence, high sows per plant, insufficient pen's area, onfalite and intestinal parasites presence and colibacilosis vaccination absence (founded in 50% of farms). The rates of the objetive variables were insatisfatory. The relation of diarrhoea presence was 8/18; to mortality rate the relation was 5/17; to weight variation coefficient, 0/18; and to the average daily weight gain, 9/17. The results indicate that the preventive veterinary medicine is very importam to reduce these risk factors to improve the suckling pigs performance.

Os rotavírus constituem-se nos principais patógenos da diarréia em humanos e animais. Afetam os animais jovens em criações intensivas e causam grandes perdas econômicas. Este estudo avaliou a infecciosidade do rotavírus suíno mantido por 32 meses a aproximadamente 10ºC nas amostras originais de fezes. Trinta amostras de fezes de leitões de 1-4 semanas de idade, provenientes de granjas da região sudoeste do Paraná, foram selecionadas para o estudo. As amostras foram colhidas no período de março a outubro de 1991 e selecionadas ao acaso dentre as positivas para rotavírus pela eletroforese em gel de poliacrilamida (EGPA), à época da colheita. Estas foram retestadas por EGPA 32 meses após manutenção à temperatura de aproximadamente 10ºC. Onze das 30 amostras ainda foram positivas, mostrando a integridade das 11 bandas de RNA viral. Com o intuito de demonstrar a manutenção da infecciosidade viral, os homogenatos fecais clarificados, previamente tratados com tripsina, foram inoculados em culturas de células MA-104. Das 11 amostras, 5 demonstraram efeito citopático semelhante ao do rotavírus símio (SA-11), após em média 3 passagens cegas e confirmado pelo teste de imunofluorescência indireta, demonstrado pela fluorescência específica citoplasmática típicamente granular. A microscopia eletrônica das amostras fecais mostrou que a maioria das partículas virais apresentavam-se sem capsídio externo e outras encontravam-se em adiantado estado de degradação. Concluiu-se, portanto, que a infecciosidade do rotavírus suíno é mantida por longo período em amostras fecais em baixa temperatura. Este certamente é um aspecto importante para a manutenção do vírus viável em condição natural assim como para a transmissão da doença.

Rotaviruses are the major pathogen for both human and animal. They affect young animals in intensive rearing and cause great economic losses. This study intended to evaluate the infectivity of porcine rotavirus maintained for 32 months at approximately 10ºC. in the original stools specimens. Thirty stools specimens of 1-4-week-old piglets originating from breeding farms located in the southwest region of the Paraná State were selected for this study. They were randomly chosen from stools samples positive for rotavirus by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) at the time of collection. The thirty stools samples maintained for 32 months at approximately 10ºC were re-tested by PAGE and 11 out of 30 were still positive showing the integrity of the eleven bands of viral RNA. To demonstrate the maintenance of viral infectivity, clarified and trypsin-treated stools specimens homogenates were inoculated in MA-104 cell cultures. After an average of 3 blind passages 5 out of 11 samples demonstrated cytophathic effect similar to that of standard simian rotavirus (SA-11). To confirm these findings, a immunofluorescent test was used and demonstrated typical cytoplasmic granular fluorescence. Electron microscopy of stools samples showed that most of the virus particles were single- shelled and some were found to be in an advanced state of degradation. Therefore the conclusion was that porcine rotavirus infectivity is maintained for a long period of time in stool specimens at low temperature. This certainly is an important aspect for the maintenance of viable virus in natural condition as well as for the transmission of the disease.

Foram identificados em 9 granjas suinícolas do Sudoeste do Paraná, no período do verão e inverno de 1991, os principais fatores de risco que interferem no desempenho dos leitões após o desmame. Foram avaliados todos os lotes de leitões, no mínimo 30 leitões por granja, durante o período do desmame até 21 dias após. Foram analisadas 3 variáveis objetivas: mortalidade, diarreia e ganho médio diário e 7 variáveis explicativas: peso médio ao desmame, coeficiente de variação do peso, amplitude térmica, energia consumida pela porca, potabilidade da água, diarréia no aleitamento e lotação. As variáveis foram analisadas através do programa estatístico ECOPOR. Os fatores de risco com maior frequência foram as variações térmicas diárias superiores a 6°C, contaminação bacteriana da água e ocorrência de diarreia durante o aleitamento. Em mais de 50% das granjas foi detectado baixo peso médio e desuniformidade das leitegadas. Pela análise dos fatores de risco, as granjas foram localizadas em um mapa dividido em regiões de risco para o aparecimento de diarréias pós-desmame.

The main risk factors that interfered on the performance of post weaning piglets were identified in nine farms from Southwest of Paraná State, Brazil, during the Summer and Winter of 1991. All the herd were evaluated, with at least 30 piglets per farm, from weaning up to 21 days after weaning. The software ECOPOR was used to evaluate three target variables (mortality, diarrhea and average daily gain), and seven explanatory variables (average weaning weight, weight variation coefficient, thermal amplitude, sow energy consumption, water potability, diahrrea in the suckling period and housing density). The risk factors with higher frequency were daily thermal amplitude higher than 6°C, bacterial contamination of the drinking water, and the occurrence of diarrhea in the suckling period. Im more than 50% of the farms, low mean gain and differences in litter size were observed. Based on the analyses of the risk factors, a map classifying regions with different risk of post weaning diarrhea was constructed and the farms were allocated.