Potential pathogenicity and antimicrobial resistance of Escherichia coli from pig and poultry feces on-farm and carcasses at the abattoir in Vietnam

Abstract

E. coli avec potentiel zoonotique pourrait éclore dans les réservoirs porcins et avicoles. Cette étude consiste à examiner la présence de souches E. coli porteuses de gènes virulents associés aux STEC (E. coli producteurs de Shiga-toxines), EPEC (E. coli entéropathogène), et ExPEC (E. coli pathogène extra-intestinal) chez les porcs et volailles élevés au Vietnam. Des prélèvements d’excréments et de carcasses ont été effectués dans des fermes et abattoirs porcins et avicoles sélectionnés où les animaux ont été suivis de l’élevage à l’abattage. Un total de 13,1% des souches, toutes sources confondues, ont été catégorisées comme potentiellement contaminées par ExPEC, possédant un ou plusieurs gènes de virulence iucD, tsh, papC et cnf. Peu d’isolats d’autres pathotypes ont été observés. Tous les gènes de virulence ExPEC, à l’exception de cnf, ont été identifiés plus fréquemment dans les isolats de fèces et carcasses avicoles que dans les isolats porcins. Même constatation pour le groupe du phylogénétique D. Une multirésistance aux médicaments a été régulièrement observée chez les deux isolats ExPEC. Les isolats de fèces de volailles ont souvent été associés à une résistance à l’acide nalidixique et à la ciprofloxacine (P<0.05), de même qu’au gène blaTEM, alors que les gènes qnr et aac(6’)-Ib ont peu été rencontrés des deux côtés. Cette étude démontre que les isolats ExPEC avicoles sont potentiellement plus pathogèniques que ceux porcins et que les isolats ExPEC de carcasses porcines et avicoles peuvent provenir de leurs excréments par la contamination associée au processus d'abattage. Ainsi, la volaille, particulièrement, serait un facteur de transmission de souches ExPEC zoonotiques.

Zoonotic potential pathogenic Escherichia coli could arise from poultry and pig reservoirs. The aim of this study is to investigate the occurrence of E. coli strains carrying virulence genes associated with STEC (Shiga toxin-producing E. coli), EPEC (Enteropathogenic E. coli), and ExPEC (Extraintestinal pathogenic E. coli) in pigs and poultry on-farm and at abattoirs in Vietnam. Samples of feces and carcasses were collected at selected pig and poultry farms and abattoirs, in which animals were traced from farms to the abattoir. A total of 13.1% strains from all sources were classified as potential ExPEC, possessing one or more virulence genes iucD, tsh, papC and cnf. Few isolates of other pathotypes were observed. All ExPEC virulence genes, except cnf, were more frequently found in isolates from poultry than in isolates from pigs. A higher proportion of ExPEC isolates belonging to phylogenetic group D was observed in poultry. Multi-drug resistance was frequently observed in ExPEC isolates from both pigs and poultry. Nalidixic acid and ciprofloxacin resistance were significantly associated with poultry feces isolates (P<0.05). blaTEM gene was more frequently associated with poultry isolates, whereas qnr and aac(6’)-Ib genes were present at low prevalence in pig and poultry isolates. This study demonstrates that poultry ExPEC isolates are potentially more pathogenic than pig ExPEC isolates, and ExPEC isolates in pig and poultry carcasses may originate from pig and poultry feces, due to contamination associated to slaughtering process. Thus, meats particularly from poultry, might be a vehicle for transmission of zoonotic ExPEC strains.