Bacterial resistance to critically important antimicrobials in the poultry industry

Abstract

Antimicrobial resistance is one of the major public health threats that humans face with a significant number of annual deaths and economic losses from associated sequelae. Presence of resistance determinants in food-producing animals represents an important exposure risk since they can be transmitted to humans by direct contact or via the food chain. Among the various types of resistance already described in poultry, resistance to critically important antimicrobials, such as third-generation cephalosporins (3GCs) and colistin, is worrying due to the crucial role of these antimicrobials in severe infections encountered in health care settings. The high levels of resistance to 3GCs previously described in broilers, led to the belief that the broiler production may act as a reservoir of 3GC resistance determinants. Therefore, Chapters 2-4 aimed to investigate their presence, characteristics, transmission patterns and identify intervention measures for risk mitigation strategies. In light of the alarming emergence of mobile colistin resistance mechanisms, Chapter 5 undertook a review on their global distribution in the poultry industry and addressed the current situation and challenges of colistin resistance.The structure of the thesis is: (i) general introduction, (ii) four main chapters of research articles either published, in press or in preparation, (iii) overall conclusion, (iv) additional information for each of the main chapters, (iv) two appendices with contribution to other research work, (v) acknowledgements, and (vi) the literature cited.

Η μικροβιακή αντοχή είναι μία από τις σημαντικότερες απειλές για τη δημόσια υγεία που αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι με σημαντικό αριθμό ετήσιων θανάτων και σοβαρές οικονομικές απώλειες από τα επακόλουθα των λοιμώξεων. Η παρουσία παραγόντων αντοχής σε ζώα παραγωγής τροφίμων αποτελεί σημαντικό κίνδυνο έκθεσης, καθώς μπορούν να μεταδοθούν στον άνθρωπο με άμεση επαφή ή μέσω της τροφικής αλυσίδας. Μεταξύ των διαφόρων τύπων αντοχής που έχουν ήδη περιγραφεί στα πουλερικά, η αντοχή σε κρίσιμα αντιβιοτικά, όπως οι κεφαλοσπορίνες τρίτης γενιάς (ΚΤΓ) και η κολιστίνη, είναι ανησυχητική λόγω του ουσιώδους ρόλου αυτών των αντιβιοτικών σε σοβαρές νοσοκομειακές λοιμώξεις. Τα υψηλά επίπεδα αντοχής στις ΚΤΓ που έχουν περιγραφεί στα κοτόπουλα κρεοπαραγωγής, οδήγησαν στην πεποίθηση ότι η συγκεκριμένη κτηνοτροφική παραγωγή μπορεί να λειτουργήσει ως δεξαμενή παραγόντων (γονιδίων) αντοχής στις ΚΤΓ. Ως εκ τούτου, τα Κεφάλαια 2-4 στοχεύουν στη διερεύνηση της παρουσίας, των χαρακτηριστικών, των προτύπων μετάδοσης και στον εντοπισμό μέτρων παρέμβασης για τη δημιουργία στρατηγικών μετριασμού του κινδύνου της μικροβιακής αντοχής στη βιομηχανία κρεοπαραγωγών πουλερικών. Υπό το φως της ανησυχητικής εμφάνισης κινητών μηχανισμών αντοχής στην κολιστίνη, στο Κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται μια ανασκόπηση της διανομής τους στη βιομηχανία κρεοπαραγωγών πουλερικών και εξετάζεται η τρέχουσα κατάσταση και οι προκλήσεις που δημιουργούνται από την αντοχή στην κολιστίνη.Η δομή της διατριβής είναι: (i) γενική εισαγωγή, (ii) τέσσερα κύρια κεφάλαια ερευνητικών άρθρων είτε δημοσιευμένα, είτε υπό έκδοση, είτε υπό προετοιμασία, (iii) γενικό συμπέρασμα, (iv) πρόσθετες πληροφορίες για κάθε ένα από τα κύρια κεφάλαια, iv) δύο παραρτήματα με συνεισφορά σε άλλες ερευνητικές εργασίες, (v) ευχαριστίες και (vi) βιβλιογραφία.