Characterization of an Emerging Enterococcus cecorum Outbreak Causing Severe Systemic Disease with Concurrent Leg Problems in a Broiler Integrator in the Southern United States

Avian Dis. 2023 Jun;67(2):137-144. doi: 10.1637/aviandiseases-D-22-00085.

Abstract

Enterococcus cecorum has been associated mainly with osteomyelitis of the free thoracic vertebra in chickens. However, there are reports of E. cecorum producing septicemic lesions and having tropism for cartilages, resulting in the presentation of femoral head necrosis and synovitis. This paper discusses the presentation of E. cecorum as it relates to an outbreak in one vertical integrator where the main lesions were related to septicemia. Using a convenience sampling method, 100 broiler chicken cases received at the Poultry Research and Diagnostic Laboratory of Mississippi State University from April to December of 2021 were analyzed. The peak in cases was observed from June to August. The average age of broilers was 21 days with a range of 15-31 days. Most of these cases were related to systemic disease and leg problems, with gross lesions including characteristic pericarditis along with perihepatitis, osteomyelitis, and arthritis. In six of the 100 cases, E cecorum was isolated from the free thoracic vertebra, with the remaining being recovered from various other locations including liver, pericardium, hock/joint, femoral head, and bone marrow. Enterococcus cecorum identification was performed by using Vitek matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. These results were then sent to the research-use only SARAMIS database for analysis. Once the spectra of the isolates were imported, the relative and absolute taxonomy were analyzed. Two super spectrums and three clusters by homology were identified. The minimal inhibitory concentrations obtained by antimicrobial sensitivity tests were analyzed using WHONET Microbiology Laboratory Database Software. No isolates were pan-susceptible, 80% of isolates were noted to be resistant to ≥3 classes of antibiotics and, in general, isolates exhibited a high degree of variability when examining antimicrobial resistance patterns.

Reporte de caso- Caracterización de un brote reciente de Enterococcus cecorum causante de una enfermedad sistémica grave simultáneamente con problemas en las patas en un integrador de pollo de engorde en el sur de los Estados Unidos. La bacteria Enterococcus cecorum se ha asociado principalmente con osteomielitis de la vértebra torácica móvil de los pollos. Sin embargo, existen reportes de E. cecorum produciendo lesiones septicémicas y presentando tropismo por los cartílagos, resultando en la presentación de necrosis de la cabeza femoral y sinovitis. Este artículo analiza la presentación de E. cecorum relacionada con un brote en un integrador vertical donde las principales lesiones estaban relacionadas con septicemia. Utilizando un método de muestreo de conveniencia, se analizaron 100 casos de pollos de engorde recibidos en el Laboratorio de Investigación y Diagnóstico Avícolas de la Universidad Estatal de Mississippi de abril a diciembre del 2021. El mayor número de casos se observó de junio a agosto. La edad promedio de los pollos de engorde fue de 21 días con un rango de 15 a 31 días. La mayoría de estos casos estaban relacionados con enfermedad sistémica y problemas en las patas, con lesiones macroscópicas que incluían pericarditis característica junto con perihepatitis, osteomielitis y artritis. En seis de los 100 casos, E cecorum se aisló de la vértebra torácica móvil, y el resto de los casos se recuperó de otros lugares, incluyendo el hígado, el pericardio, articulación del corvejón, la cabeza femoral y la médula ósea. La identificación de E. cecorum se realizó utilizando la plataforma Vitek de espectrometría de masas MALDI-TOF. Posteriormente, estos resultados se enviaron a la base de datos SARAMIS de uso exclusivo para investigación para su análisis. Una vez importados los espectros de los aislados, se analizó la taxonomía relativa y absoluta. Se identificaron dos superespectros y tres grupos mediante homología. Las concentraciones inhibitorias mínimas obtenidas mediante pruebas de sensibilidad antimicrobiana se analizaron utilizando el software de base de datos de laboratorio de microbiología de WHONET. Ningún aislamiento fue pan-susceptible, se observó que el 80% de los aislamientos eran resistentes a tres o más clases de antibióticos y en general, los aislamientos exhibieron un alto grado de variabilidad al examinar los patrones de resistencia a los antimicrobianos.

Keywords: Enterococcus cecorum; antimicrobial resistance.

MeSH terms

  • Animals
  • Anti-Infective Agents*
  • Chickens / microbiology
  • Disease Outbreaks / veterinary
  • Gram-Positive Bacterial Infections* / diagnosis
  • Gram-Positive Bacterial Infections* / epidemiology
  • Gram-Positive Bacterial Infections* / veterinary
  • Mississippi
  • Osteomyelitis* / epidemiology
  • Osteomyelitis* / veterinary
  • Poultry Diseases* / microbiology
  • United States

Substances

  • Anti-Infective Agents

Supplementary concepts

  • Enterococcus cecorum