Antibacterial activity of plant-derived product against avian pathogenic Escherichia coli isolated from laying hens with colibacillosis: Influence of resistance profiles, synergy assessment, and validation in complex biological matrices

No mundo da criação de animais, as bactérias são uma ameaça constante. Quando esses invasores microscópicos causam doenças, os produtores frequentemente recorrem a antibióticos para salvar seus rebanhos. No entanto, o uso excessivo desses medicamentos levou a um problema crescente: as bactérias estão aprendendo a lutar de volta, tornando-se resistentes aos fármacos destinados a matá-las. Essa resistência é uma preocupação séria não apenas para a saúde animal, mas também para a saúde humana, uma vez que as bactérias resistentes podem se espalhar através da cadeia alimentar. Por causa disso, cientistas buscam novas formas de gerenciar infecções que não dependam de antibióticos tradicionais. Uma via promissora envolve o uso de compostos encontrados na natureza, como os óleos e extratos de plantas como canela, orégano e romã. Essas substâncias naturais têm sido conhecidas há muito tempo por possuírem propriedades antimicrobianas, mas sua eficácia contra bactérias específicas e de difícil tratamento em condições reais de fazenda não foi totalmente compreendida.

Uma equipe de pesquisadores da Université de Montréal partiu para testar um produto comercial à base de plantas projetado para combater um tipo específico de bactéria chamada Escherichia coli patogênica aviária, ou APEC. Esta bactéria causa uma doença conhecida como colibacilose em galinhas poedeiras, levando a perdas significativas na produção de ovos e mortalidade das aves. Os cientistas queriam saber se essa mistura de origem vegetal poderia matar as bactérias encontradas em galinhas doentes, mesmo que essas bactérias tivessem desenvolvido resistência aos antibióticos comuns. Eles também queriam ver como o produto se comportaria em um ambiente desordenado e complexo, semelhante ao intestino de uma galinha, em vez de apenas em uma placa de laboratório limpa. Finalmente, investigaram se os diferentes ingredientes do produto funcionavam melhor juntos do que isoladamente, buscando um efeito cooperativo que pudesse tornar o tratamento mais poderoso.

Para começar, os pesquisadores reuniram dezesseis linhagens diferentes da bactéria causadora da doença provenientes de galinhas poedeiras que haviam sido diagnosticadas com colibacilose. Eles analisaram cuidadosamente essas bactérias para entender seus perfis de resistência, verificando quais antibióticos padrão elas conseguiam sobreviver. Descobriram que muitas das bactérias eram, de fato, resistentes a vários medicamentos comuns, particularmente aqueles das famílias dos aminoglicosídeos e tetraciclinas, com algumas linhagens resistindo a até três classes diferentes de antibióticos. Apesar dessa diversidade de resistência, a equipe testou o produto vegetal comercial contra todas as dezesseis linhagens em uma cultura líquida simples e controlada. Os resultados foram consistentes: o produto interrompeu o crescimento de todas as linhagens bacterianas testadas. A quantidade de produto necessária para deter as bactérias foi a mesma para as linhagens resistentes e para uma linhagem de laboratório padrão não resistente. Isso sugeriu que a capacidade das bactérias de resistir a antibióticos não as ajudou a resistir a este tratamento à base de plantas.

Os pesquisadores então levaram o experimento um passo adiante para ver como o produto se sustentaria em um cenário mais realista. Eles criaram uma matriz biológica complexa usando o conteúdo real do ceco de uma galinha poedeira, uma parte do trato digestivo repleta de diversos microrganismos. Eles misturaram isso com a bactéria e o produto vegetal para simular o que aconteceria dentro de uma ave viva. Nesse ambiente lotado e complexo, o produto foi ligeiramente menos eficaz, exigindo uma concentração maior para deter as bactérias em comparação com a cultura líquida limpa. No entanto, ele permaneceu eficaz contra todas as linhagens testadas. Essa pequena queda no desempenho deve-se provavelmente ao fato de as gorduras e proteínas nos conteúdos cecais interagirem com os compostos vegetais, tornando-os ligeiramente menos disponíveis para atacar as bactérias, mas o produto ainda funcionou.

Para entender quais partes da mistura estavam realizando o trabalho pesado, a equipe testou os ingredientes individuais separadamente. Os componentes principais incluíam óleos essenciais de canela, orégano e cravo, juntamente com um extrato de romã. Quando testados isoladamente, os óleos de canela e orégano foram os mais poderosos, interrompendo o crescimento bacteriano em concentrações mais baixas do que o óleo de cravo ou o extrato de romã. Os pesquisadores então misturaram esses ingredientes em pares para ver se eles potencializariam uns aos outros. Eles descobriram que, embora as combinações não tenham criado um efeito de "superpoder" dramático onde o todo fosse muito maior do que a soma das partes, elas também não se anularam. Algumas misturas, particularmente a canela combinada com a romã, mostraram um efeito cooperativo modesto, mas, no geral, os ingredientes trabalharam de forma independente, em vez de sinérgica.

O estudo conclui que este produto derivado de plantas é um candidato viável para o manejo de bactérias resistentes a antibióticos em galinhas poedeiras. Ele funcionou consistentemente contra uma ampla variedade de linhagens bacterianas, independentemente de sua resistência aos fármacos tradicionais, e manteve sua atividade mesmo no ambiente complexo do intestino da ave. Embora o produto tenha sido ligeiramente menos potente na presença de conteúdos intestinais, ele permaneceu eficaz. A pesquisa sugere que o forte desempenho provém em grande parte dos óleos de canela e orégano, que parecem ser os principais motores da atividade antibacteriana. Embora o estudo não tenha encontrado uma sinergia mágica entre os ingredientes, confirmou que a formulação é robusta e não é facilmente derrotada pelos mecanismos de resistência das bactérias. Os autores observam que, embora esses resultados laboratoriais sejam encorajadores, o próximo passo é testar o produto em galinhas vivas para confirmar se ele pode prevenir doenças e melhorar a produção de ovos sem prejudicar as aves ou a qualidade dos ovos.