Antimicrobial resistance profiles of bacteria from Enterobacteriaceae family of laying chicken in Ibadan, southwestern Nigeria Profils de résistance aux antimicrobiens des bactéries de la famille des Enterobacteriaceae des poules pondeuses à Ibadan, dans le sud-ouest du Nigeria

Abstract

Background: Antibiotics are significant for improving the health and productivity of chickens, but overuse and misuse of antibiotics have led to the development of antimicrobial resistance (AMR), which has resulted in ineffective treatment of infectious diseases with associated mortality in chicken and potential spread of AMR pathogens to humans. The objective of the study was to evaluate the AMR profiles of Enterobacteriaceae from faecal samples of laying chicken in Ibadan, southwestern Nigeria.

Methodology: This was a cross-sectional study of 200 apparently healthy laying hens from 10 selected local government areas of Ibadan, Nigeria, and from which cloacal samples were collected for isolation of Enterobacteriaceae. Samples were first inoculated on tryptone soy broth (TSB) for enrichment and then sub-cultured on MacConkey agar plates. Presumptive Escherichia coli isolates were sub-cultured on Eosin Methylene Blue (EMB) agar and greenish metallic sheen colonies on EMB agar were identified as E. coli by colony morphology and Gram stain microscopy. Commercial API (Analytical Profile Index) kit was used to confirm the identity of the Enterobacteriaceae isolates. Antimicrobial susceptibility testing of the isolates was performed by the disc diffusion technique and result interpreted using the guideline of Clinical and Laboratory Standards Institute. Data were analysed on STATA and p<0.05 was considered statistical significance.

Results: The results showed that out of 200 chicken samples, 190 were cultured positive, giving a colonization rate of 95.0%, with 287 Enterobacteriaceae isolates. Escherichia coli (59.6%), Enterobacter spp., (27.9%), and Klebsiella pneumoniae (12.5%) were the bacterial isolates identified. For antibiotic susceptibility, E. coli had sensitivity rate of 78.2% to ciprofloxacin, 73.4% to ofloxacin, 71.8% to sparfloxacin, and 70.9% to pefloxacin, and resistant rates to cotrimoxazole of 73.4%, streptomycin 65.4%, and other antibiotics 63.7%. Klebsiella pneumoniae was sensitive to gentamicin (33.3%), ofloxacin (33.3%), and ciprofloxacin, but resistant to other antibiotics. Enterobacter spp. was sensitive to amoxicillin-clavulanic acid (93.8%), pefloxacin, and streptomycin (70.3%), but resistant to ofloxacin (100.0%), cotrimoxazole (84.5%), chloramphenicol (68.8%), gentamicin (64.1%), amoxicillin (60.9%) and ciprofloxacin (60.9%). A total of 29 resistance patterns were observed in 50 resistant Enterobacteriaceae isolates with 12 MDR patterns observed in 54.0% (n=27) of the isolates.

Conclusion: This study reports faecal Enterobacteriaceae colonization rate of 95% of commercial poultry chicken in Ibadan, southwest Nigeria, belonging to three members of the family Enterobacteriaceae, with high MDR patterns. The high AMR rates can lead to ineffective treatment of infectious diseases in chicken, with associated mortality and a potential source for transmission of AMR pathogens to humans.

Contexte: Les antibiotiques sont importants pour améliorer la santé et la productivité des poulets, mais leur utilisation excessive et inappropriée a conduit au développement d'une résistance aux antimicrobiens (RAM), qui a entraîné un traitement inefficace des maladies infectieuses avec une mortalité associée chez les poulets et une propagation potentielle de ces maladies. Agents pathogènes de la RAM pour les humains. L'objectif de l'étude était d'évaluer les profils de RAM des Entérobactéries à partir d'échantillons fécaux de poules pondeuses à Ibadan, dans le sud-ouest du Nigeria.

Méthodologie: Il s'agissait d'une étude transversale portant sur 200 poules pondeuses apparemment en bonne santé provenant de 10 zones de gouvernement local sélectionnées d'Ibadan, au Nigeria, et à partir desquelles des échantillons cloacaux ont été collectés pour l'isolement des Entérobactéries. Les échantillons ont d'abord été inoculés sur un bouillon tryptone soja (TSB) pour enrichissement, puis repiqués sur des plaques de gélose MacConkey. Des isolats présumés d'Escherichia coli ont été sous-cultivés sur une gélose à l'éosine et au bleu de méthylène (EMB) et des colonies à reflets métalliques verdâtres sur une gélose EMB ont été identifiées comme étant E. coli par la morphologie des colonies et la microscopie à coloration de Gram. Un kit commercial API (Analytical Profile Index) a été utilisé pour confirmer l’identité des isolats d’entérobactéries. Les tests de sensibilité aux antimicrobiens des isolats ont été réalisés par la technique de diffusion sur disque et les résultats ont été interprétés selon les directives d’Institut des Normes Cliniques et de Laboratoire. Les données ont été analysées sur STATA et p<0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

Résultats: Les résultats ont montré que sur 200 échantillons de poulets, 190 étaient cultivés positifs, soit un taux de colonisation de 95,0%, avec 287 isolats d'Entérobactéries. Escherichia coli (59,6%), Enterobacter spp. (27,9%) et Klebsiella pneumoniae (12,5%) étaient les isolats bactériens identifiés. Pour la sensibilité aux antibiotiques, E. coli avait un taux de sensibilité de 78,2% à la ciprofloxacine, de 73,4% à l'ofloxacine, de 71,8% à la sparfloxacine et de 70,9% à la péfloxacine, et des taux de résistance au cotrimoxazole de 73,4%, à la streptomycine de 65,4% et à d'autres antibiotiques de 63,7%. Klebsiella pneumoniae était sensible à la gentamicine (33,3%), à l'ofloxacine (33,3%) et à la ciprofloxacine, mais résistante à d'autres antibiotiques. Enterobacter spp était sensible à l'amoxicilline-acide clavulanique (93,8%), à la péfloxacine et à la streptomycine (70,3%), mais résistant à l'ofloxacine (100,0%), au cotrimoxazole (84,5%), au chloramphénicol (68,8%), à la gentamicine (64,1%), à l'amoxicilline (60,9 %) et ciprofloxacine (60,9%). Au total, 29 profils de résistance ont été observés dans 50 isolats d'Enterobacteriaceae résistants, avec 12 profils MDR observés dans 54,0% (n=27) des isolats.

Conclusion: Cette étude rapporte un taux de colonisation fécale des Enterobacteriaceae de 95.0% des volailles commerciales d'Ibadan, dans le sud-ouest du Nigeria, appartenant à trois membres de la famille des Enterobacteriaceae, avec des profils MDR élevés. Les taux élevés de RAM peuvent conduire à un traitement inefficace des maladies infectieuses chez le poulet, avec une mortalité associée et une source potentielle de transmission d'agents pathogènes RAM aux humains.