Colibacilose

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Infecção por E. coli em suínos, causas e ação corretiva

Colibacilose, ou infecção por  E. coli E. coli, é uma das principais doenças para a suinocultura. Trata-se de uma doença bacteriana típica causada por  Escherichia coli  patogênica (E. coli). Ela causa principalmente doença e morte em leitões recém-desmamados. Com o aumento da região de incidência, taxa de incidência e taxa de mortalidade, a colibacilose tornou-se uma nova doença de fundo frequente e de ocorrência frequente.

Os danos causados na economia e na sanidade animal pela colibacilose suína são significativos. A diarreia pós-desmame (PWD), que é comumente associada à E. coli enterotoxigênica (ETEC), é uma das doenças suínas mais prevalentes, responsável por perdas econômicas substanciais em todo o mundo (Han et al, 2007; Cheng et al, 2006).

Tipos de colibacilose

A colicolibacilose ocorre em cinco tipos principais (Straw et al, 2006)

Tipo de colicolibacilose Timing
Diarreia neonatal Primeiros quatro dias após o parto
Diarreia pré-desmame no leitão Primeira semana pós-parto ao desmame
Diarreia pós-desmame   Primeiros dias após o desmame
Doença de edema Normalmente após o desmame

Outras infecções por E. coli

como mastite por E. coli, infecção do trato urinário, septicemia e assim por diante

Varia

Diarreia neonatal

As fezes podem ser claras ou brancas/amarelas/marrons. A diarreia aparecerá em 2 a 3 horas depois da infecção patogênica por E. coli e pode ocorrer em leitões individuais ou ninhadas inteiras (Bertschinger e Fairbrother, 1999). Casos graves resultam em desidratação e mortalidade de até 56% em leitões afetados nos primeiros dias de vida.

Diarreia pré-desmame no leitão

Uma diarreia cinzenta ou branca que torna-se peluda e emaciada (Taylor, 2013). Suínos alimentados com dietas substitutas do leite ou creep feed de baixa qualidade podem ser facilmente afetados por esse tipo de diarreia.

Colibacilose pós-desmame

Diarreia aquosa expelida em jatos, de coloração amarela ou cinza/marrom aquosa. Sangue e muco raramente estão presentes. Uma vez que os porcos param de receber anticorpos maternos do leite de suas mães, eles se tornam suscetíveis a infecções por E. coli adquirida do ambiente da fazenda. A mortalidade média é de até 30 a 40% (Straw et al, 2006).

Mastite por metrite agalactia

A mastite por metrite agalactia (MMA) é considerada a doença mais comum da porca após o parto. As razões da MMA são multifatoriais e encontram-se nas áreas de gerenciamento e higiene, alimentação, abastecimento de água e fatores específicos do animal, como condição corporal e idade das porcas. As bactérias isoladas de porcas infectadas são sempre  E. coli  dominante no biofilme. A infecção do trato urinário agora é considerada associada com a colonização de  E. coli .

Classificação

A Escherichia coli  faz parte da microflora normal do corpo humano e também habita o trato intestinal de outros mamíferos. No entanto, alguns patotipos de E. coli adquiriram vários fatores de virulência putativos (VFs) de seu ambiente.

As cepas patogênicas de  E. coli  são classificadas em seis categorias bem definidas (Kaper et al, 2004):

  1.  E. coli  enteropatogênica(EPEC)
  2.  E. coli  produtora de toxina Shiga (STEC)
  3.  E. coli  enterotoxigênica (ETEC)
  4.  E. coli  enteroinvasiva (EIEC)
  5.  E. coli  enteroagregativa (EAEC)
  6.  E. coli  E. coli difusamente aderente (DAEC)

As enterotoxinas produzidas por cepas de  E. coli  enterotoxigênicas incluem enterotoxina termolábil (LT) e/ou enterotoxina termoestável STa (STI) ou STb (STII). Esses organismos também produzem adesinas fimbriais que mediam a adesão da bactéria à superfície da mucosa. As fímbrias produzidas incluem K88, K99, 987P, F41 e F18. Algumas cepas de  E. coli  produzem uma toxina Shiga (Stx2e) e podem causar edema além da diarreia pós-desmame.

Algumas cepas de  E. coli  não produzem toxinas, mas apagam as microvilosidades das células epiteliais às quais se ligam (Taylor, 2013). As cepas de  E. coli  porcinas de fixação-eliminação são conhecidas como  E. coli  enteropatogênicas (EPEC). É importante identificar os fatores de virulência produzidos por cepas ETEC ou EPEC, pois muitas  E. coli  isoladas de animais não são patogênicas. Infecções de trato único agora são consideradas associadas com a colonização de  E. coli .

Controle e prevenção

Tem sido sugerido que o uso contínuo de antibióticos pode contribuir para um reservatório de bactérias resistentes aos medicamentos que podem ser capazes de transferir sua resistência para bactérias patogênicas tanto em animais quanto em humanos (Han et al, 2007). À medida que a incidência de Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem aumentou em todo o mundo, as polimixinas foram adotadas como a última linha de defesa contra infecções bacterianas gram-negativas (Liu et al, 2016). A resistência às polimixinas depende principalmente da modificação do lipopolissacarídeo (LPS), que muitas vezes é mediada por cromossomos (Olaitan et al, 2014).

Os princípios de prevenção de um surto de colibacilose giram em torno de fatores de higiene e gerenciamento destinados a reduzir o acúmulo de patógenos e a disseminação da infecção, e estabelecer e manter a imunidade de leitões e porcas.

Os leitões recebem anticorpos maternos específicos para a E. coli no ambiente imediato por meio do colostro, mas apenas se a mãe tiver sido exposta a esse ambiente. O grau de exposição à infecção no nascimento e a imunidade adquirida por meio do colostro determinarão se a doença clínica ocorre (Taylor, 2013).

Antibióticos comumente usados em todo o mundo representam uma maneira relativamente eficiente de eliminar patógenos infecciosos (Philips et al, 2004). Alternativas, como ácidos orgânicos ou fitogênicos, com efeitos antimicrobianos têm se tornado cada vez mais importantes porque muitos países proíbem o uso de antibióticos para controlar infecções bacterianas em suínos (Turner et al, 2001; Thacker, 2013).

Fatores de controle e prevenção

Adaptado de Taylor, 2013

Higiene

  • Cuidador do animal, estoquista e higiene veterinária
  • Mude de lugar e forre novamente as cabanas de parição em terreno limpo após cada ninhada
  • Queime e remova as camas velhas dos piquetes
  • Mude o local de parto anualmente e mantenha a taxa de lotação baixa
  • Limpe e desinfete o equipamento (especialmente importante se os suínos estiverem alojados), usando detergentes e desinfetantes apropriados. Certifique-se de que a acomodação esteja seca antes que os porcos sejam reintroduzidos

Gerenciamento

  • Ajude as porcas a criar e manter uma cama de parto nivelada e seca
  • Adicione palha em pequenas quantidades com frequência, principalmente em climas mais úmidos
  • Evite lacunas ao redor da base da cabana que causam correntes de ar
  • Controle cuidadosamente os níveis de ração da porca, diminuindo o nível de ração (de 0,5 a 1 kg por dia) quatro a cinco dias antes do parto, para evitar o edema do úbere
  • Certifique-se de que os leitões são mantidos na temperatura correta, pois o frio é um gatilho para a doença

Imunidade

  • Expor marrãs em leitos de parto e fezes de leitões
  • Alimente os leitões só depois de terem ingerido colostro
  • Considere usar a vacina  E. coli  para rebanhos com problemas persistentes

Nutrição

  • Dietas baixas em proteína
  • Ácidos orgânicos ou acidificantes
  • Óxido de zinco
  • Óleos essenciais ou aditivos fitogênicos
  • Ácidos graxos de cadeia média de óleo de eucalipto

Soluções

Os ácidos orgânicos são usados para combater bactérias patogênicas em animais e na alimentação animal há décadas. O uso de combinações de ácidos em vez de ácidos únicos pode ser mais benéfico devido a um espectro mais amplo de atividade (Namkung et al., 2003).

Os ácidos orgânicos são bem conhecidos por melhorar o desempenho do crescimento e modular a microbiota intestinal de suínos (Piva et al., 2002) Os ácidos orgânicos diminuem o pH da ração e do trato gastrointestinal, criando condições desfavoráveis para bactérias potencialmente nocivas (Freitag, 2007). Em sua forma não dissociada, eles podem penetrar na célula bacteriana e interromper o crescimento bacteriano ou até mesmo matar a célula bacteriana (Stonerock, 2007).

Aditivos alimentares à base de ácidos orgânicos, com ou sem o uso de promotores de crescimento antimicrobianos (AGPs), podem ajudar a aliviar os efeitos negativos da infecção por  E. coli  em suínos. Otimizar a atividade dos ácidos orgânicos com fitoquímicos e substâncias permeabilizantes é uma possibilidade para fortalecer a atividade dos ácidos orgânicos contra bactérias gram-negativas como  E. coli e Salmonella.

A adição do fitoquímico cinamaldeído (CA) inibe a chamada proteína FtsZ e desempenha um papel importante na divisão celular de bactérias potencialmente nocivas (Domadia et al, 2007). Em circunstâncias normais, FtsZ polimeriza em filamentos, que se montam no local dentro da célula, onde ocorre a divisão celular. Lá eles se formam em uma estrutura polimérica conhecida como “anel Z” na membrana interna no meio da célula, que é responsável pela divisão da célula. O CA inibe não apenas a formação de FtsZ em filamentos, mas também inibe processos essenciais envolvidos na formação do anel Z e sua função e, portanto, na divisão celular. Isso resulta em uma redução da carga bacteriana dentro do trato gastrointestinal.

Figura 1. Contagens de E. coli e salmonela nos grupos controle negativo e positivo e Biotronic® Top3. Fonte: BIOMIN®

O Complexo Permeabilizante Biomin® em Biotronic® Top3 danifica a membrana externa das bactérias gram-negativas potencializando assim o efeito sinérgico de seus componentes, os ácidos orgânicos e os fitoquímicos. Conforme mostrado na Figura 1, E. coli no íleo (log UFC/g) foi menor no grupo alimentado com a dieta Biotronic® Top3

Referências

Bertschinger, H. U., & Fairbrother, J. M. (1999). Infecções por Escherichia coli. In B. E. Straw, S. D’Allaire, W. L. Mengeling, & D. J. Taylor (Eds.), Doenças dos suínos (Eighth, p. Chapter 32). Ames, Iowa: Iowa State University Press.

Cheng D., Sun H., Xu J., Gao S. (2006). Detecção por PCR de genes de fatores de virulência em isolados de Escherichia coli de leitões desmamados com doença de edema e/ou diarreia na China. Vet Microbiol. 115(4):320–329. Domadia P., Swarup S., Bhunia A., Sivaraman J., Dasgupta D. Inibição da proteína de divisão celular bacteriana FtsZ por cinamaldeído. Farmacologia Bioquímica 74, 2007. p. 831-840.

Freitag M. Ácido orgânico e sais promovem desempenho e saúde na pecuária. In: Acidificantes na nutrição animal (Ed. Lückstädt C.). 2007. Nottingham University Press, Nottingham. p. 1-11.

Han W., Liu B., Cao B., Beutin L., Kruger U., Liu H., Li Y., Liu Y., Feng L., Wang L. (2007). Identificação baseada em microarranjo de DNA de sorogrupos e padrões gênicos de virulência de isolados de Escherichia coli associados à diarreia pós-desmame suína e doença do edema. Appl Environ Microbiol. 73 (12):4082–4090.

Kaper J.B., Nataro J.P., Mobley H.L.(2004) Pathogenic Escherichia coli. Nat Rev Microbiol. 2(2):123-40.

Liu Y.Y., Wang Y., Walsh T.R., Yi L.X., Zhang R., Spencer J., Doi Y., Tian G., B., Huang X., et al.(2016) Emergência do mecanismo de resistência à colistina mediado por plasmídeos MCR-1 em animais e seres humanos na China: um estudo microbiológico e biológico molecular. Lancet Infect Dis. 16(2):161-169.

Namkung H., Li M., Yu H., Cottrill M., Gong J., de Lange C.F.M. Impacto da alimentação de misturas de ácidos orgânicos ou extratos de ervas no desempenho de crescimento, microflora intestinal e função digestiva em leitões recém-desmamados. 2003. Anais do 9º Simpósio Internacional sobre Fisiologia Digestiva em Porcos, vol. 2, p.93-95.

Olaitan A.O., Morand S., Rolain J.M. (2014) Mecanismos de resistência à polimixina: resistência adquirida e intrínseca em bactérias. Frente Microbiol. 5:643.

Piva A., Casadei G., Biagi G. Uma mistura de ácidos orgânicos pode moderar a fermentação intestinal de suínos e reduzir a proteólise microbiana. 2002. Revista Canadense de Ciência Animal 82, p. 527-537.

Philips I, Casewell M, Cox T, de Groot B, Friis C, Jones R, et al. 2004. O uso de antibióticos na alimentação de animais representa um risco para a saúde humana? Uma revisão crítica dos dados publicados. J Antimicrob Chemother. 53:28-52.

Stonerock R., Possibilidades de controle da salmonela com o auxílio de acidificantes. In: Acidificantes na nutrição animal, (Ed. Lückstädt C.). 2007. Nottingham University Press, Nottingham. p. 21-30

Straw, B. E., Zimmerman, J. J., D’Allaire, S., & Taylor, D. J. (2013). Doenças dos suínos John Wiley & Sons.

Taylor, D. J. (2013). Doenças dos suínos (9a ed.).

Turner JL, Pas S, Dritz SS, Minton JE. 2001. Estudo: Alternativas aos antimicrobianos convencionais em dietas de suínos. Prof Anim Sci. 25:217-243.

Thacker PA. (2013). Alternativas aos antibióticos como promotores de crescimento para uso na suinocultura: Um estudo. J Anim Sci Biotechnol. 4:35-47.

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