Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance

Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance

Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) is a widely distributed pathogen and one of the main death causes in poultry farming. Also, these bacteria are harmful food-born pathogens with multiple virulence factors and pathogenicity that could be dangerous for humans. Moreover, APEC is characterized by...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2024
Main Authors: Nechypurenko, O.O., Avdeeva, L.V., Dreval, D.V., Sobko, I.O., Нечипуренко, О.О., Авдєєва, Л.В., Древаль, Д.В., Собко, І.О.
Format: Article
Language:English
Published: PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024
Online Access:https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/255
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Microbiological Journal

Institution

Microbiological Journal
id oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-255
record_format ojs
institution Microbiological Journal
baseUrl_str
datestamp_date 2024-11-07T17:05:22Z
collection OJS
language English
topic_facet avian pathogenic E. coli
antibiotic resistance
lesions
патогенні для птахів E. coli
антибіотикорезистентність
патологічні зміни
format Article
author Nechypurenko, O.O.
Avdeeva, L.V.
Dreval, D.V.
Sobko, I.O.
Нечипуренко, О.О.
Авдєєва, Л.В.
Древаль, Д.В.
Собко, І.О.
spellingShingle Nechypurenko, O.O.
Avdeeva, L.V.
Dreval, D.V.
Sobko, I.O.
Нечипуренко, О.О.
Авдєєва, Л.В.
Древаль, Д.В.
Собко, І.О.
Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
author_facet Nechypurenko, O.O.
Avdeeva, L.V.
Dreval, D.V.
Sobko, I.O.
Нечипуренко, О.О.
Авдєєва, Л.В.
Древаль, Д.В.
Собко, І.О.
author_sort Nechypurenko, O.O.
title Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
title_short Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
title_full Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
title_fullStr Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
title_full_unstemmed Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance
title_sort avian pathogenic escherichia coli and its antibiotic resistance
title_alt Патогенні для птахів Escherichia coli та їхня резистентність до антибіотиків
description Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) is a widely distributed pathogen and one of the main death causes in poultry farming. Also, these bacteria are harmful food-born pathogens with multiple virulence factors and pathogenicity that could be dangerous for humans. Moreover, APEC is characterized by a wide range of resistance to antimicrobials which successfully transmit to other microbes. Therefore, the aim of the work was to define the frequency of APEC isolation in dead birds during 2015–2022, as well as to investigate its resistance to antibiotics. Methods. During the investigation, the routine autopsy was made on dead birds of different ages from broiler, layer, and broiler-breeder poultry farms in Ukraine.  The type and severity of lesions were evaluated as characterized by 0 to 3 points. Then bacteriological examination was provided with further biochemical identification through Api20 E and APi20 NE tests. The susceptibility to antibiotics of identified E. coli was detected by the Kirby-Bauer disk diffusion method regarding CLSI data. Results. 1427 birds from 113 poultry farms were examined, and as a result, 1806 bacterial isolates were detected, among which 1183 were referred to APEC. The frequency of detection of APEC isolates in dead birds was 82.9%.  Most often APEC-induced severe lesions (3 points) such as fibrinous perihepatitis, pericarditis, and peritonitis. The most effective antibiotics were colistin, gentamicin, ceftiofur, florfenicol, and norfloxacin, to which activity 91.6, 85.6, 63.9, 61.0, and 52.1 % of isolated APEC strains, respectively, were susceptible, However, more than 50 % of detected APEC were resistant to amoxicillin, amoxiclav, doxycycline, oxytetracycline, flumequine, and enrofloxacin. Moreover, 59.4 % of isolated bacteria were multi-resistant and avoided negative impact of more than 6 antibiotics.  Conclusions. Avian pathogenic E. coli was considered one of the leading bacteria agents in the poultry industry of Ukraine, because 82.9 % of birds were infected with the systemic form of colibacillosis. The largest number of resistant isolates during 2015–2022 was detected to flumequine (78.5 %), amoxicillin (78.4 %), amoxiclav (69.3 %), oxytetracycline (75.5 %), and doxycycline (58.3 %). The resistance to tetracyclines and quinolones increased dramatically through the years. It is therefore necessary to implement a new strategy for controlling APEC distribution based not only on rational antibiotic treatment but also on complex diagnostic and further immunization.
publisher PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
publishDate 2024
url https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/255
work_keys_str_mv AT nechypurenkooo avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT avdeevalv avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT drevaldv avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT sobkoio avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT nečipurenkooo avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT avdêêvalv avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT drevalʹdv avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT sobkoío avianpathogenicescherichiacolianditsantibioticresistance
AT nechypurenkooo patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT avdeevalv patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT drevaldv patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT sobkoio patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT nečipurenkooo patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT avdêêvalv patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT drevalʹdv patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
AT sobkoío patogennídlâptahívescherichiacolitaíhnârezistentnístʹdoantibíotikív
first_indexed 2025-07-17T12:21:57Z
last_indexed 2025-07-17T12:21:57Z
_version_ 1850410880911540224
spelling oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-2552024-11-07T17:05:22Z Avian Pathogenic Escherichia Coli and its Antibiotic Resistance Патогенні для птахів Escherichia coli та їхня резистентність до антибіотиків Nechypurenko, O.O. Avdeeva, L.V. Dreval, D.V. Sobko, I.O. Нечипуренко, О.О. Авдєєва, Л.В. Древаль, Д.В. Собко, І.О. avian pathogenic E. coli antibiotic resistance lesions патогенні для птахів E. coli антибіотикорезистентність патологічні зміни Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) is a widely distributed pathogen and one of the main death causes in poultry farming. Also, these bacteria are harmful food-born pathogens with multiple virulence factors and pathogenicity that could be dangerous for humans. Moreover, APEC is characterized by a wide range of resistance to antimicrobials which successfully transmit to other microbes. Therefore, the aim of the work was to define the frequency of APEC isolation in dead birds during 2015–2022, as well as to investigate its resistance to antibiotics. Methods. During the investigation, the routine autopsy was made on dead birds of different ages from broiler, layer, and broiler-breeder poultry farms in Ukraine.  The type and severity of lesions were evaluated as characterized by 0 to 3 points. Then bacteriological examination was provided with further biochemical identification through Api20 E and APi20 NE tests. The susceptibility to antibiotics of identified E. coli was detected by the Kirby-Bauer disk diffusion method regarding CLSI data. Results. 1427 birds from 113 poultry farms were examined, and as a result, 1806 bacterial isolates were detected, among which 1183 were referred to APEC. The frequency of detection of APEC isolates in dead birds was 82.9%.  Most often APEC-induced severe lesions (3 points) such as fibrinous perihepatitis, pericarditis, and peritonitis. The most effective antibiotics were colistin, gentamicin, ceftiofur, florfenicol, and norfloxacin, to which activity 91.6, 85.6, 63.9, 61.0, and 52.1 % of isolated APEC strains, respectively, were susceptible, However, more than 50 % of detected APEC were resistant to amoxicillin, amoxiclav, doxycycline, oxytetracycline, flumequine, and enrofloxacin. Moreover, 59.4 % of isolated bacteria were multi-resistant and avoided negative impact of more than 6 antibiotics.  Conclusions. Avian pathogenic E. coli was considered one of the leading bacteria agents in the poultry industry of Ukraine, because 82.9 % of birds were infected with the systemic form of colibacillosis. The largest number of resistant isolates during 2015–2022 was detected to flumequine (78.5 %), amoxicillin (78.4 %), amoxiclav (69.3 %), oxytetracycline (75.5 %), and doxycycline (58.3 %). The resistance to tetracyclines and quinolones increased dramatically through the years. It is therefore necessary to implement a new strategy for controlling APEC distribution based not only on rational antibiotic treatment but also on complex diagnostic and further immunization. Патогенні для птахів Escherichia coli (APEC) є розповсюдженими бактеріями і однією з основних причин загибелі птахів у птахівництві. Крім того, ці бактерії є шкідливими харчовими патогенами з кількома факторами вірулентності, що може бути небезпечним і для людини. Також APEC характеризується наявністю факторів резистентності до антимікробних препаратів, які успішно передаються іншим патогенам. Тому метою роботи було встановити частоту виділення APEC у загиблих птахів протягом 2015–2022 років, а також дослідити їхню резистентність до антибіотиків. Методи. Під час дослідження проведено плановий розтин загиблої птиці різного віку з бройлерних, яєчних і племінних птахофабрик України. Оцінено тип і тяжкість уражень від 0 до 3 балів. Потім проведено бактеріологічне дослідження з подальшою біохімічною ідентифікацією за допомогою тестів Api20 E та APi20 NE. Чутливість ідентифікованих ізолятів E. coli до антибіотиків визначали диско-дифузійним методом за Kirby-Bauer відповідно до CLSI. Результати. Досліджено 1427 голів птиці з 113 птахофабрик України, з яких виділено 1806 ізолятів бактерій, серед них 1183 віднесено до APEC. Частота виявлення APEC у загиблих птахів становила 82.9 %. Найчастіше патогенні E. coli спричиняли значні ураження (3 бали), такі як фібринозний перигепатит, перикардит і перитоніт. Найефективнішими антибіотиками були колістин, гентаміцин, цефтіофур, флорфенікол і норфлоксацин, до яких були чутливі відповідно 91.6, 85.6, 63.9, 61.0 і 52.1 % виділених ізолятів APEC. Проте більше 50 % виявлених штамів APEC були резистентними до амоксициліну, амоксиклаву, доксицикліну, окситетрацикліну, флумеквіну та енрофлоксацину. Крім того, 59.4 % ізольованих бактерій виявились полірезистентними та уникали негативної дії більше, ніж до 6 антибіотиків. Висновки. Патогенні для птахів Escherichia coli віднесено до одного з провідних збудників бактеріальної інфекції у птахівництві України, оскільки 82.9 % досліджених птахів були інфіковані системним колібактеріозом. Найбільшу кількість резистентних ізолятів протягом 2015–2022 рр. виявлено до флумеквіну (78.5 %), амоксициліну (78.4 %), амоксиклаву (69.3 %), окситетрацикліну (75.5 %) та доксицикліну (58.3 %). Стійкість до тетрациклінів і хінолонів різко зросла з роками, тому необхідно запровадити нову стратегію контролю розповсюдження APEC, яка базувалася б не лише на раціональному лікуванні антибіотиками, а й на комплексній діагностиці та подальшій імунізації. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024-10-31 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/255 10.15407/microbiolj86.05.061 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 86 No. 5 (2024): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 61-74 Мікробіологічний журнал; Том 86 № 5 (2024): Мікробіологічний журнал; 61-74 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj86.05 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/255/90 Copyright (c) 2024 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Similar Items