بررسی ژن‌های ESBL و میزان مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه‌های اشریشیا کلی جدا شده از گوشت و محتوای روده‌ بوقلمون در اصفهان، ایران

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

چکیده

پیشینه: بتالاکتاماز با طیف گسترده (ESBL) در سویه‌های اشریشیا کلی که از انسان و حیوان جدا شده‌اند، توصیف شده است؛ باعث ایجاد نگرانی زیادی در مقاومت آنتی‌بیوتیکی در عفونت‌های باکتریایی خطرناک شده است. هدف: این مطالعه با هدف بررسی فراوانی سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده (EPE) ESBL در گوشت و محتویات روده بوقلمون و مقایسه مشخصات مقاومت آنتی بیوتیکی بین سویه‌های EPE و غیر EPE انجام شد. روش کار: در مجموع 70 و 110 سویه اشریشیا کلی از نمونه‌های گوشت بوقلمون و از نمونه‌های روده بوقلمون جداسازی شد. برای تعیین سویه‌های EPE، از آزمایش هم‌افزایی دو دیسک استفاده شد که در نهایت 20 و 22 سویه EPE به ترتیب در گوشت و محتویات روده بوقلمون‌ها شناسایی شدند. حساسیت آنتی بیوتیکی با استفاده از روش دیسک دیفیوژن اعمال شد. سپس جدایه‌های اشریشیا کلی برای ژن‌های حدت stx-1) و (stx-2 و ژن‌های ESBL‌ TEMSHV و (CTX-M مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج: هیچ یک از سویه‌های اشریشیا کلی حاوی ژن stx نبودند. سویه‌های EPE در مقایسه با سویه‌های غیر EPE به طور معنی‌داری به سیپروفلوکساسین (6/47 در مقابل 5/26 درصد)، تتراسایکلین (9/80 در مقابل 3/67 درصد)، آمپی سیلین (6/47 در مقابل 4/22 درصد)، پنی سیلین (8/23 در مقابل 6/10 درصد)، سفتازیدیم (1/57 در مقابل 3/16 درصد)، سفتریاکسون (1/38 در مقابل 4/18 درصد) و سفوتاکسیم (6/47 در مقابل 2/8 درصد) مقاوم‌تر بودند. اکثر سویه‌های EPE حامل ژن CTX-M بودند. SHV کمترین فراوانی را نشان داد و در سویه‌های EPE جدا شده از محتویات روده مشاهده نشد. در این مطالعه، 75% از سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده TEM و 33% از سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده SHV به آمپی سیلین مقاوم بودند. علاوه بر این، 7/41% از سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده TEM به پنی سیلین مقاوم بودند و 9/76% از اشریشیا کلی تولید کننده CTX به سفوتاکسیم مقاوم بودند. علاوه بر این، 7/4% از سویه‌های EPE جدا شده از گوشت بوقلمون به ایمی پنم مقاوم بودند. نتیجه‌گیری: مقاومت به سفوتاکسیم و ایمی پنم در سویه‌های EPE باعث ایجاد نگرانی در رشد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در برابر آنتی‌بیوتیک‌های با طیف وسیع در سویه‌های اشریشیا کلی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Acikgoz, ZC; Koseoglu, EO and Kocagoz, S (2007). CTX-M-3 Beta lactamase produsing Shigella sonnei isolated from pediatric bacillary dysentery cases. Jpn. J. Infect. Dis., 61: 135-137.
Badri, A; Ibrahim, I; Mohamed, S; Garbi, M; Kabbashi, A and Arbab, M (2017). Prevalence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolated from raw milk samples in Al Jazirah State; Sudan. Mol. Biol., 7: 201-209.
Ben Slama, K; Jouini, A; Ben Sallem, R; Somalo, S; Sáenz, Y; Estepa, V and Torres, C (2010). Prevalence of broad-spectrum cephalosporin-resistant Escherichia coli isolates in food samples in Tunisia; and characterization of integrons and antimicrobial resistance mechanisms implicated. Int. J. Food Microbiol., 137: 281-286.
Bezabih, YM; Sabiiti, W; Alamneh, E; Bezabih, A; Peterson, GM; Bezabhe, WM and Roujeinikova, A (2021). The global prevalence and trend of human intestinal carriage of ESBL-producing Escherichia coli in the community. J. Antimicrob. Chemother., 76: 22-29.
Birgand, G; Castro-Sánchez, E; Hansen, S; Gastmeier, P; Lucet, J; Ferlie, E; Holmes, A and Ahmed, R (2018). Comparison of governance approaches for the control of antimicrobial resistance: Analysis of three European countries. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 7: 1-12. https://doi.org/10.1186/s13756-018-0321-5.
Botelho, LAB; Kraychete, GB; Costa e Silva, JL; Regis, DVV; Picão, RC; Moreira, BM and Bonelli, RR (2015). Widespread distribution of CTX-M and plasmid-mediated AmpC β-lactamases in Escherichia coli from Brazilian chicken meat. Mem. I. Oswaldo. Cruz., 110: 249-254.
Carvalho, I; Alonso, CA; Silva, V; Pimenta, P; Cunha, R; Martins, C and Poeta, P (2020). Extended-spectrum beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolated from healthy and sick dogs in Portugal. Microb. Drug Resist., 26: 709-715.
Chopra, I and Roberts, M (2001). Tetracycline antibiotics: mode of action; applications; molecular biology; and epidemiology of bacterial resistance. Mic. Mol. Biol. Rev., 65: 232-260.
CLSI (2018). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. 28th Edn., Wayne, Pennsylvania, Clinical and Laboratory Standards Institute. PP: 1-258.
Costa, D; Vinue, L; Poeta, P; Coelho, AC; Matos, M; Sáenz, Y and Torres, C (2009). Prevalence of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli isolates in fecal samples of broilers. Vet. Microbiol., 138: 339-344.
Dierikx, C; Van der Goot, J; Fabri, T; van Essen-Zandbergen, A; Smith, H and Mevius, D (2013). Extended-spectrum β-lactamase and Ampc β-lactamase-producing Escherichia coli in Dutch broilers and broiler farmers. J. Antimicrob. Chemother., 68: 60-67.
Falgenhauer, L; Imirzalioglu, C; Oppong, K; Akenten, CW; Hogan, B; Krumkamp, R and Eibach, D (2019). Detection and characterization of ESBL-producing Escherichia coli from humans and poultry in Ghana. Front. Microbiol., 9: 3358-3366.
Gholami-Ahangaran, M; Ahmadi-Dastgerdi, A; Azizi, S; Basiratpour, A; Zokaei, M and Derakhshan, M (2021a). Thymol and carvacrol supplementation in poultry health and performance. Vet. Med. Sci., doi: 10.1002/vms3.663.
Gholami-Ahangaran, M and ZiaJahromi, N (2014). Identification of shiga toxin and intimin genes in Escherichia coli detected from canary (Serinus canaria domestica). Toxicol. Ind. Health. 30: 724-727.
Gholami-Ahangaran, M; Zinsaz, P; Pourmahdi, O; Ahmadi-Dastgerdi, A; Ostadpour, M and Soltani M (2021b). Tetracycline resistance genes in Escherichia coli strains isolated from biofilm of drinking water system in poultry farms. Acta Vet. Euracia. doi: 10.5152/actavet. 2021.20070.
Haeggman, S; Löfdahl, S; Paauw, A; Verhoef, J and Brisse, S (2004). Diversity and evolution of the class A chromosomal beta-lactamase gene in Klebsiella pneumoniae. Antimicrob. Agents Chemother., 48: 2400-2408.
Jafari, RA; Motamedi, H; Maleki, E; Ghanbarpour, R and Mayahi, M (2016). Phylogenetic typing and detection of extended-spectrum β-lactamases in Escherichia coli isolates from broiler chickens in Ahvaz; Iran. Vet. Res. Forum. 7: 227-232.
Junyoung, K; Semi, J; Hogeun, R; Bokkwon, L; Misun, P; Hoanjong, L; Jina, L and Seonghan, K (2009). Rapid detection of extended spectrum β-lactamase (ESBL) for Enterobacteriaceae by use of a multiplex PCR-based method. Infect. Chemother., 41: 181-184.
Kar, D; Bandyopadhyay, S; Bhattacharyya, D; Samanta, I; Mahanti, A; Nanda, PK and Singh, RK (2015). Molecular and phylogenetic characterization of multidrug resistant extended spectrum beta-lactamase producing Escherichia coli isolated from poultry and cattle in Odisha; India. Infect. Genet. Evol., 29: 82-90.
Khezri, A; Avershina, E and Ahmad, R (2021). Plasmid identification and plasmid-mediated antimicrobial gene detection in Norwegian isolates. Microorganisms. 9: 52-65.
Kuralayanapalya, SP; Patil, SS; Hamsapriya, S; Shinduja, R and Roy, P (2019). Amachawadi RG. Prevalence of extended-spectrum beta-lactamase producing bacteria from animal origin: A systematic review and meta-analysis report from India. PloS One. 14: e0221771.
Leverstein-van Hall, MA; Dierikx, CM; Cohen Stuart, J; Voets, GM; Van Den Munckhof, MP and van Essen-Zandbergen, A (2011). Dutch patients; retail chicken meat and poultry share the same ESBL genes; plasmids and strains. Clin. Microbiol. Infect., 17: 873-880.
Li, J; Ma, Y; Hu, C; Jin, S; Zhang, Q; Ding, H and Cui, S (2010). Dissemination of cefotaxime-M-producing Escherichia coli isolates in poultry farms; but not swine farms; in China. Foodborne Pathog. Dis., 7: 1387-1392.
Mobasseri, G; The, CSJ; Ooi, PT; Tan, SC and Thong, KL (2019). Molecular characterization of multidrug-resistant and extended-spectrum beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolated from swine farms in Malaysia. Microb. Drug Resist., 25: 1087-1098.
Momtaz, H; Rahimi, E and Moshkelani, S (2012). Molecular detection of antimicrobial resistance genes in E. coli isolated from slaughtered commercial chickens in Iran. Vet. Med., 57: 193-197.
Overdevest, I; Willemsen, I; Rijnsburger, M; Eustace, A; Xu, L; Hawkey, P and Kluytmans, J (2011). Extended-spectrum β-lactamase genes of Escherichia coli in chicken meat and humans; The Netherlands. Emerg. Infect. Dis., 17: 1216-1222.
Pehlivanlar Önen, S; Aslantaş, Ö; Şebnem Yılmaz, E and Kürekci, C (2015). Prevalence of β-lactamase producing Escherichia coli from retail meat in Turkey. J. Food Sci., 80: M2023-M2029.
Rahimi, E; Hormozipoor, H; Gholami Ahangaran, M and Yazdi F (2012). Prevalence of Arcobacter species on chicken carcasses during processing in Iran. J. Appl. Poult. Res., 21: 407-412.
Rahman, SU; Ahmad, S and Khan, I (2019). Incidence of ESBL-producing Escherichia coli in poultry farm environment and retail poultry meat. Pak. Vet. J., 39: 116-120.
Reich, F; Atanassova, V and Klein, G (2013). Extended-spectrum β-lactamase and Ampc-producing Enterobacteria in healthy broiler chickens; Germany. Emerg. Infect. Dis., 19: 1253-1259.
Roberts, MC (1996). Tetracycline resistance determinants: mechanisms of action; regulation of expression; genetic mobility; and distribution. FEMS Mic. Rev., 19: 1-24.
Sabat, G; Rose, P; Hickey, WJ and Harkin, JM (2000). Selective and sensitive method for PCR amplification of
Escherichia coli 16S rRNA genes in soil. Appl. Environ. Microbiol., 66: 844-849.
Samanta, A; Mahanti, A; Chatterjee, S; Joardar, SN; Bandyopadhyay, S; Sar, TK and Samanta, I (2018). Pig farm environment as a source of beta-lactamase or AmpC-producing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli. Ann. Microbiol., 68: 781-791.
Sengeløv, G; Halling-Sørensen, B and Aarestrup, FM (2003). Susceptibility of Escherichia coli and Enterococcus faecium isolated from pigs and broiler chickens to tetracycline degradation products and distribution of tetracycline resistance determinants in E. coli from food animals. Vet. Mic., 95: 91-101.
Smet, A; Martel, A; Persoons, D; Dewulf, J; Heyndrickx, M; Catry, B and Butaye, P (2008). Diversity of extended-spectrum β-lactamases and class C β-lactamases among cloacal Escherichia coli isolates in Belgian broiler farms. Antimicrob. Agents Chemother., 52: 1238-1243.
Teimuri, S; Gholami-Ahangaran, M and Shakerian, A (2008). The comparison of enrofloxacin residue in chicken and turkey meat; by high performance liquid chromatography in Isfahan province. Iran. Food Hyg., 8: 95-100.
Xu, L; Shabir, S; Bodah, T; McMurray, C; Hardy, K; Hawkey, P and Nye, K (2011). Regional survey of CTX-M type extended-spectrum β-lactamses among Entero-bacteriaceae reveals heterogenecity in the distribution of the ST131 clone. J. Antimicrob. Chemother., 66: 505-511.
Yazdi, M; Nazemi, A; Mirinargasi, M; Khataminejad, MR; Sharifi, S and Babaikochkaksaraei, M (2010). Prevalence of SHV/CTXM/TEM (ESBL) beta-lactamase resistance genes in Escherichia coli isolated from urinary tract infections in Tehran; Iran. Iran. Med. Lab. J., 4: 67-73 (persian).