Agents infecciosos implicats en brots de diarrea neonatal porcina en granges de Catalunya

Abstract

La diarrea neonatal porcina constitueix una de les problemàtiques, tant a nivell sanitari com a nivell econòmic, més freqüents a les granges de porcs d’arreu del món. Malgrat que els brots de diarrea neonatal porcina poden estar ocasionats per múltiples factors, la causa més habitual és la presència de patògens entèrics. Existeixen molts agents infecciosos capaços de provocar diarrea en garrins nounats i el diagnòstic definitiu és sovint complex degut a la presència de diversos microorganismes en una mateixa mostra. Per aquesta raó, l’objectiu principal de la present tesi va ser analitzar quins agents infecciosos estaven involucrats de forma més habitual en els brots de diarrea neonatal porcina en granges de Catalunya produïts entre 2017 i 2018. L’objectiu del primer estudi va ser el càlcul de la prevalença de diversos agents infecciosos a partir de mostres provinents de granges que patien un brot de diarrea neonatal. Cadascuna de les mostres obtingudes va ser testada per detectar la presència de Rotavirus A, Rotavirus B, Rotavirus C, Virus de la diarrea epidèmica porcina, Virus de la gastroenteritis transmissible, Escherichia coli, Clostridium perfringens i Clostridium difficile. Rotavirus A va resultar ser l’únic patogen que es va poder correlacionar estadísticament amb l’aparició de diarrea. L’objectiu del segon estudi era caracteritzar diverses de les soques de Rotavirus A obtingudes de mostres del primer estudi, a través d’anàlisis genotípics i filogenètics. Els resultats del genotipat van indicar que les 24 soques compartien un nucli comú, ja que 9 de les 11 proteïnes analitzades pertanyien al mateix genotip. Per contra, les proteïnes més externes del rotavirus, VP4 i VP7, presentaven una gran diversitat. Els anàlisis filogenètics van indicar que totes les mostres analitzades en aquest estudi pertanyien a una única branca evolutiva. El tercer treball es va basar en l’estudi de resistències antimicrobianes de les soques d’Escherichia coli obtingudes de mostres de femta de garrins amb diarrea o sense del primer estudi. Els resultats obtinguts en l’antibiograma qualitatiu van mostrar uns nivells de resistència a la majoria de famílies d’antibiòtics molt elevats. Pel que fa a la presència de gens de resistència, l’únic gen de BLEE detectat va ser blaCTX-M. Paral·lelament, es van detectar 4 soques que contenien el gen de resistència a la colistina mcr-1. Com a conclusió, els resultats de la present tesi mostren que, en l’actualitat, Rotavirus A és especialment rellevant en els brots de diarrea neonatal, tot i que no és possible descartar la contribució cap de les altres causes, infeccioses i no-infeccioses, sense un bon diagnòstic. També destaquen que E. coli és un bon indicador de l’estat de les resistències antimicrobianes presents en la microbiota dels porcs. Els resultats mostren alts valors de resistència als antimicrobians més habituals en la producció porcina, així com la presència de gens de resistència a beta-lactàmics i a la colistina, transmissibles a través de plasmidis entre poblacions bacterianes.

Porcine neonatal diarrhea is one of the most common health and economic problem in pig farms around the world. Although outbreaks of porcine neonatal diarrhea can be caused by multiple factors, the most frequent cause is the presence of enteric pathogens. There are many infectious agents that can cause diarrhea in newborn piglets, and the definitive diagnosis is often complex due to the presence of several microorganisms in the same sample. For this reason, the objective of this thesis was to analyze which infectious agents were most commonly involved in outbreaks of porcine neonatal diarrhea in farms in Catalonia between 2017 and 2018. The objective of the first study was to calculate the prevalence of several infectious agents from samples obtained from farms suffering an outbreak of neonatal diarrhea. Each of the obtained samples was tested to detect the presence of Rotavirus A, Rotavirus B, Rotavirus C, Porcine epidemic diarrhea virus, Transmissible gastroenteritis virus, Escherichia coli, Clostridium perfringens and Clostridium difficile. Rotavirus A was the only pathogen that could be statistically correlated with the onset of diarrhea. The objective of the second study was to characterize several of the rotavirus A strains obtained from samples from the first study, through genotypic and phylogenetic analysis. The results of the genotyping indicated that the 24 strains shared a common core, since 9 of the 11 proteins analyzed belonged to the same genotype. By contrast, the most external proteins of the rotavirus, VP4 and VP7, presented a great diversity. Phylogenetic analyses indicated that all the samples analyzed in this study belonged to a single evolutionary branch. The third work of this thesis was based on the study of antimicrobial resistance in strains of Escherichia coli obtained from feces from diarrheic and non-diarrheic piglets from the first study. The results obtained in the qualitative antibiogram showed high levels of resistance for most of the antimicrobial families. Regarding the presence of resistance genes in the studied strains, the only ESBL gene detected was blaCTX-M. In parallel, 4 strains containing the colistin-resistance gene mcr-1 were detected. In conclusion, the results of this thesis show that, at present, Rotavirus A is especially relevant in outbreaks of porcine neonatal diarrhea, although it is not possible to rule out any of the other causes, infectious and non-infectious, without a good diagnosis. The results also point out that E. coli is a good indicator of the state of the antimicrobial resistance in the pig microbiota. The results show high values of resistance to the most commonly used antimicrobials in pig production, as well as the presence of ESBL and colistin resistance gens, that can be transmitted through plasmids between bacterial populations.