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Analysis of the phenotypes in field populations of Eimeria acervulina expressing dual drug‐resistance to decoquinate and clopidol

1998; Taylor & Francis; Volume: 27; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1080/03079459808419276

1465-3338

R. B. Williams,

Botanical Research and Chemistry

Abstract Two strains of Eimeria acervulina were derived from samples collected from broiler houses where chicken flocks were being medicated with decoquinate (a quinolone); previous flocks in the same houses had been medicated with clopidol (a pyridone). The strains were found to be resistant to both drugs. In the laboratory, a dichotomous series of selection passages through chicks medicated with decoquinate or clopidol was used to demonstrate that both the original field populations of E, acervulina included at least some parasites that expressed simultaneous resistance to both drugs, rather than comprising subpopula‐tions that were each resistant only to one drug or the other. This is the first time that a phenotypic analysis of the individuals in an eimerian population has been carried out. The relevance of this finding to the efficacy of Lerbek, a synergistic mixture of clopidol and methyl benzoquate (another quinolone), originally introduced in an attempt to delay the emergence of drug‐resistant coccidia, is discussed. It is concluded that Lerbek would have been completely effective if resistance to neither of its components had already emerged before Lerbek was launched; some efficacy would also have been retained if resistance to only one of its components had already developed. However, if resistance to both components had already developed, the dual resistance of some individual parasites would have rendered Lerbek less effective than if all parasites were resistant only to one or the other of its components. Résumé Deux souches à'Eimeria acervulina ont été obtenues d'échantillons issus de poulaillers où les dernières bandes de poulets de chair ont été traitées au décoquinate (une quinolone), et les bandes précédentes au clopidol (une pyridone). Les souches se sont révélées être résistantes aux deux produits. Au laboratoire, des passages en séries dichotomiques sur poulets traités au décoquinate ou au clopidol ont été entrepris pour démontrer que les deux populations d'origine d'E. acervulina comprenaient au moins quelques parasites qui exprimaient simultanément la résistance aux deux substances plutôt que des sous‐populations qui étaient résistantes uniquement à l'un ou l'autre des produits. C'est la première fois qu'une analyse phénotypique des individus d'une population d'Eimeria a été entreprise. Le résultat de ces observations a été appliqué à l'étude de l'efficacité du Lerbek. Pour cela, un mélange synergique de clopidol et de methyl benzoquate (une autre quinolone) a été initialement administré dans le but de retarder l'apparition des coccidies résistantes aux produits anticoccidi‐ens. En conclusion, le Lerbek serait totalement efficace si aucune résistance vis‐à‐vis de ses composants n'était apparue avant son administration. Une certaine efficacité subsisterait si la résistance à seulement l'un ou l'autre de ses composants était déjà acquise. Cependant, si la résistance aux deux produits était déjà acquise, cette double résistance que possèdent certains parasites rendrait le Lerbek moins efficace que dans le cas où tous les parasites auraient une simple résistance à l'un ou l'autre de ses composants. Zusammenfassung Zwei Stämme von Eimeria acervulina wurden aus Mastkükenställen isoliert, in denen die Herden mit Decoquinat (einem Quinolon) behandelt wurden. Vorhergehende Herden in denselben Ställen waren mit Clopidol (einem Pyridon) behandelt worden. Die Stämme erwiesen sich als résistent gegen beide Mittel. Mit Hilfe einer zweigeteilten Serie von Selektionspassagen durch Küken, die mit Decoquinat oder Clopidol behandelt wurden, wurde nachgewiesen, daß beide der ursprünglichen Feldpopulationen von E. acervulina zumindest einige Parasiten enthielten, die eine gleichzeitige Resistenz gegen beide Mittel exprimierten, und nicht etwa aus Subpopulationen bestanden, die jeweils nur gegen das eine oder das andere Mittel résistent waren. Dies ist das erste Mal, daß eine Phänotyp‐Analyse der Einzelorganismen in einer Eimerienpopulation durchgeführt worden ist. Die Bedeutung dieses Befundes für die Wirksamkeit von Lerbek, einem synergistischen Gemisch aus Clopidol und Methylbenzoquat (einem anderen Quinolon), das ursprünglich eingeführt wurde, um damit die Entwicklung arzneimittelresistenter Kokzidien zu verzögern, wird diskutiert. Es wird gefolgert, daß Lerbek voll wirksam gewesen wäre, wenn eine Resistenz gegen keine seiner beiden Komponenten aufgetreten wäre, bevor Lerbek herausgebracht wurde; eine gewisse Wirksamkeit wäre auch erhalten geblieben, wenn sich schon eine Resistenz gegen nur eine der Komponenten entwickelt gehabt hätte. Wenn sich jedoch bereits eine Resistenz gegen beide Komponenten entwickelt hatte, dann hätte die zweifache Resistenz einiger einzelner Parasiten Lerbek schlechter wirksam gemacht als wenn sämtliche Parasiten nur gegen die eine oder die andere seiner Komponenten résistent gewesen wären. Resumen Se obtuvieron dos cepas de Eimeria acervulina derivadas de muestras procedentes de granjas de broilers en las cuales las aves habían sido medicadas con decoquinato (una quinolona), grupos anteriores procedentes de dichas granjas habían sido medicados con clopidol (una piridona). Dichas cepas eran resistentes a ambos fármacos. Se emplearon series de pases de selección dicotómicos en pollitos medicados con decoquinato o clopidol para demostrar que las dos poblaciones originales de E. acervulina presentaban al menos algunos parásitos que expresaban una resistencia simultánea a ambos fármacos en vez de presentar subpoblaciones de parásitos resistentes a un solo fármaco. Esta es la primera vez que se lleva a cabo un análisis fenotípico de los individuos en una población de eimerias. Se discute la importancia de este hallazgo en relación con la eficacia de Lerbek, una mezcla sinergística de clopidol y benzocuato de metilo (otra quinolona), que se introdujo inicialmente en un intento de retrasar la aparición de resistencias farmacológicas a coccidios. Se concluye que Lerbek habría sido totalmente eficaz si la resistencia a alguno de sus componentes no hubiera aparecido antes de que Lerbek fuera comercializado; se habría conservado parte de su eficacia si sólo hubiera existido resistencia a uno de sus componentes. Sin embargo, si la resistencia a ambos componentes hubiera existido ya, la resistencia doble de ciertos parásitos habria reducido la eficacia de Lerbek en mayor grado que si todos los parásitos hubieran sido resistentes sólamente a uno o al otro compuesto. Notes Present address: Schering‐Plough Animal Health, Breakspear Road South, Harefield, Uxbridge UB9 6LS, UK.