Đặc điểm hóa các chủng Staphylococcus aureus từ mẫu phân của Dơi quả màu rơm (Eidolon helvum) tại Đại học Obafemi Awolowo (OAU), Nigeria

BMC Microbiology - 2012
Babatunji Akobi1, Oladipo Aboderin2, Takashi Sasaki3, Adebayo Shittu4
1Department of Microbiology, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria
2Department of Medical Microbiology and Parasitology, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria
3Laboratory of Bacterial Genomics, Pathogen Genomics Center, National Institute of Infectious Diseases, Tokyo, Japan
4Department of Microbiology, Obafemi Awolowo University, Ile‑Ife, Nigeria

Tóm tắt

Dơi (Chiroptera) là một trong những nhóm động vật có vú đa dạng nhất, thực hiện những chức năng sinh thái và nông nghiệp quan trọng có lợi cho con người. Tuy nhiên, chúng ngày càng được công nhận là những vecteur tự nhiên cho một số tác nhân gây bệnh zoonotic và là những vật chủ thuận lợi cho các nhiễm trùng zoonotic. Các quần thể lớn của Dơi quả màu rơm (Eidolon helvum) đã định cư tại khuôn viên chính của Đại học Obafemi Awolowo (OAU), Ile-Ife, Nigeria, nhưng các tác động về sức khỏe cộng đồng từ ô nhiễm phân và ô nhiễm do những động vật bay này thì chưa được biết đến. Nghiên cứu này đã đặc điểm hóa các chủng S. aureus thu được từ mẫu phân của những động vật di cư này với mục đích xác định các loại clonal của các chủng cách ly, và để điều tra khả năng của các động vật bay này như là một hồ chứa tiềm năng cho các nhiễm trùng S. aureus zoonotic. Một trăm bảy (107) chủng S. aureus đã được phục hồi từ 560 mẫu phân tại mười một địa điểm ngủ từ tháng 1 năm 2008 đến tháng 2 năm 2010. Một tỷ lệ lớn các chủng cách ly nhạy cảm với kháng sinh, và việc đặc điểm hóa phân tử của 70 chủng cho thấy 65 (92,9%) được phân loại vào kiểu coagulase loại VI, trong khi phân loại gen phụ đã phân loại 69 chủng thành các loại: loại I (12; 17,1%), loại II (3; 4,3%), loại III (1; 1,4%) và loại IV (53; 75,7%). Tổng cộng, các chủng được nhóm thành năm (A-E) kiểu gen chính. Trong số mười chủng đại diện được chọn cho phân tích chuỗi đa lạc (MLST), chín chủng được gán với các kiểu chuỗi mới: ST1725, ST1726, ST1727, ST2463-ST2467 và ST2470. Phân tích phát sinh chủng loại cung cấp chứng cứ cho thấy các chủng S. aureus trong nhóm C có liên quan chặt chẽ với ST1822 và các dòng liên kết được xác định trong khỉ châu Phi, và các chủng nhóm D với ST75, ST883 và ST1223. Hai nhóm này thể hiện sự đa dạng di truyền đáng kể so với nhánh S. aureus chính. Kháng kháng sinh trong các chủng S. aureus phân của E. helvum là thấp và nhiều dòng S. aureus độc nhất đã cùng tồn tại với E. helvum. Dơi quả màu rơm tại Ile-Ife, Nigeria chủ yếu được định cư bởi ST1725, ST1726, ST2463 và ST2470 với các đặc điểm kiểu gen rõ rệt mà hiếm khi được tìm thấy ở người. Nghiên cứu này đã chứng minh khả năng tồn tại một hồ chứa của các dòng S. aureus bản địa và cổ xưa giữa các động vật có vú ở châu Phi.

Từ khóa

#Dơi quả màu rơm #Eidolon helvum #Staphylococcus aureus #kháng kháng sinh #gen phụ #hồ chứa zoonotic #phân lập vi sinh vật #genotipe #đa dạng di truyền

Tài liệu tham khảo

Eick GN, Jacobs DS, Matthee CA: A Nuclear DNA Phylogenetic Perspective on the Evolution of Echolocation and Historical Biogeography of Extant Bats (Chiroptera). Mol Biol Evol. 2005, 22: 1869-1886. 10.1093/molbev/msi180.

Mildenstein T, de Jong C: Natural history, ecology and socio-economic value of bats. Investigating the Role of Bats in Emerging Zoonoses: Balancing Ecology, Conservation and Public Health Interest. Edited by: Newman SH, Field HE, Jong CE, Epstein JH. 2011, Rome: FAO Animal Production and Health Manual No. 12, 15-28.

Hayman DTS, Suu-Ire R, Breed AC, McEachern JA, Wang L, Wood JLN, Cunningham AA: Evidence of henipavirus infection in West Africa Fruit Bats. PLoS One. 2008, 23: e2739-

Mühldorfer K, Wibbelt G, Haensel J, Riehm J, Speck S: Yersinia species isolated from Bats, Germany. Emerg Infect Dis. 2010, 16: 578-580. 10.3201/eid1603.091035.

Drexler JF, Corman VM, Müller MA, Maganga GD, Vallo P, Binger T, Gloza-Rausch F, Rasche A, Yordanov S, Seebens A, Oppong S, Adu Sarkodie Y, Pongombo C, Lukashev AN, Schmidt-Chanasit J, Stöcker A, Carneiro AJ, Erbar S, Maisner A, Fronhoffs F, Buettner R, Kalko EK, Kruppa T, Franke CR, Kallies R, Yandoko ER, Herrler G, Reusken C, Hassanin A, Krüger DH, Matthee S, Ulrich RG, Leroy EM, Drosten C: Bats host major mammalian paramyxoviruses. Nat Commun. 2012, 3: 396-

DeFrees SL, Wilson DE: Eidolon helvum. Mamm Species. 1988, 312: 1-5.

Mickleburgh SP, Hutson AM, Racey PA: Old World fruit bats. An action plan for their conservation. 1992, Gland, Switzerland: IUCN

Jones C: Comparative ecology of three pteropid bats in Rio Muni, West Africa. J Zool. 1972, 167: 353-370.

van Cleef BAGL, Monnet DL, Voss A, Krziwanek K, Allerberger F, Struelens M, Zemlickova H, Skov RL, Vuopio-Varkila J, Cuny C, Friedrich AW, Spiliopoulou I, Pászti J, Hardardottir H, Rossney A, Pan A, Pantosti A, Borg M, Grundmann H, Mueller-Premru M, Olsson-Liljequist B, Widmer A, Harbath S, Schweiger A, Unal S, Kluytmans JA: Livestock-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus in humans, Europe. Emerg Infect Dis. 2011, 17: 502-505. 10.3201/eid1703.101036.

van der Mee-Marquet N, François P, Domelier-Valentin AS, Coulomb F, Decreux C, Hombrock-Allet C, Lehiani O, Neveu C, Ratovohery D, Schrenzel J, Roland Q, Bloodstream Infection Study Group of Réseau des Hygiénistes du Centre (RHC): Emergence of unusual bloodstream infections associated with pig-borne like Staphylococcus aureus ST398 in France. Clin Infect Dis. 2011, 52: 152-153. 10.1093/cid/ciq053.

Mediavilla JR, Chen L, Uhlemann AC, Hanson BM, Rosenthal M, Stanak K, Koll B, Fries BC, Armellino D, Schilling ME, Weiss D, Smith TC, Lowy FD, Kreiswirth BN: Methicillin-susceptible Staphylococcus aureus ST398, New York and New Jersey, USA. Emerg Infect Dis. 2012, 18: 700-702. 10.3201/eid1804.111419.

Fayenuwo JO, Halstead LB: Breeding cycle of straw-colored fruit bat, Eidolon helvum at Ile-Ife, Nigeria. J Mammal. 1974, 55: 453-454. 10.2307/1379016.

Okon EE: Fruit bats at Ife: their roosting and food preferences (Ife Fruit Bat project No. 2). Nig Field. 1975, 39: 33-40.

Simonová M, Fotta M, Lauková A: Characteristics of Staphylococcus aureus isolated from rabbits. Folia Microbiol (Praha). 2007, 52: 291-296. 10.1007/BF02931312.

Sherein IA, Ahmed FY, Omaima HE: Staphylococcus aureus - A cause of fatal toxic shock syndrome in Egyptian horses (first record). Nature and Science. 2009, 7: 79-87.

Baba K, Ishihara K, Ozawa M, Tamura Y, Asai T: Isolation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) from swine in Japan. Int J Antimicrob Agents. 2010, 36: 352-354. 10.1016/j.ijantimicag.2010.06.040.

Weese JS, Hannon SJ, Booker CW, Gow S, Avery BP, Reid-Smith RJ: The Prevalence of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Colonization in Feedlot Cattle. Zoonoses Public Health. 2012, 59: 144-147. 10.1111/j.1863-2378.2011.01428.x.

Fitzgerald JR: Livestock-associated Staphylococcus aureus: origin, evolution and public health threat. Trends Microbiol. 2012, 20: 192-198. 10.1016/j.tim.2012.01.006.

Smith EM, Green LE, Medley GF, Bird HE, Fox LK, Schukken YH, Kruze JV, Bradley AJ, Zadoks RN, Dowson CG: Multilocus sequence typing of intercontinental bovine Staphylococcus aureus isolates. J Clin Microbiol. 2005, 43: 4737-4743. 10.1128/JCM.43.9.4737-4743.2005.

Lowder BV, Guinane CM, Ben Zakour NL, Weinert LA, Conway-Morris A, Cartwright RA, Simpson AJ, Rambaut A, Nübel U, Fitzgerald JR: Recent human-to-poultry host jump, adaptation, and pandemic spread of Staphylococcus aureus. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009, 106: 19545-19550. 10.1073/pnas.0909285106.

Cuny C, Friedrich A, Kozytska S, Layer F, Nübel U, Ohlsen K, Strommenger B, Walther B, Wieler L, Witte W: Emergence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in different animal species. Int J Med Microbiol. 2010, 300: 109-117. 10.1016/j.ijmm.2009.11.002.

Guinane CM, Ben Zakour NL, Tormo-Mas MA, Weinert LA, Lowder BV, Cartwright RA, Smyth DS, Smyth CJ, Lindsay JA, Gould KA, Witney A, Hinds J, Bollback JP, Rambaut A, Pendadés JR, Fitzgerald JR: Evolutionary genomics of Staphylococcus aureus reveals insight into the origin and molecular basis of ruminant host adaptation. Genome Biol Evol. 2010, 2: 454-466. 10.1093/gbe/evq031.

Ng JWS, Holt DC, Lilliebridge RA, Stephens AJ, Huygens F, Tong SYC, Currie BJ, Giffard PM: Phylogenetically Distinct Staphylococcus aureus lineage prevalent among indigenous communities in Northern Australia. J Clin Microbiol. 2009, 47: 2295-2300. 10.1128/JCM.00122-09.

Monecke S, Kanig H, Rudolph W, Müller E, Coombs G, Hotzel H, Slickers P, Ehricht R: Characterisation of Australian MRSA Strains ST75- and ST883-MRSA-IV and Analysis of Their Accessory Gene Regulator Locus. PLoS One. 2010, 5: e14025-10.1371/journal.pone.0014025.

Ruimy R, Armand-Lefevre L, Barbier F, Ruppé E, Cocojaru R, Mesli Y, Maiga A, Benkalfat M, Benchouk S, Hassaine H, Dufourcq JB, Nareth C, Sarthou JL, Andremont A, Feil EJ: Comparisons between geographically diverse samples of carried Staphylococcus aureus. J Bacteriol. 2009, 191: 5577-5583. 10.1128/JB.00493-09.

Schaumburg F, Alabi AS, Köck R, Mellmann A, Kremsner PG, Boesch C, Becker K, Leendertz FH, Peters G: Highly divergent Staphylococcus aureus isolates from African non-human primates. Env Microbiol Rep. 2012, 4: 141-146. 10.1111/j.1758-2229.2011.00316.x.

Watanabe S, Ito T, Sasaki T, Li S, Uchiyama I, Kishii K, Kikuchi K, Skov RL, Hiramatsu K: Genetic diversity of staphylocoagulase genes (coa): insight into the evolution of variable chromosomal virulence factors in Staphylococcus aureus. PLoS One. 2009, 27: e5714-

Ben Ayed S, Boutiba-Ben Boubaker I, Ennigrou S, Ben Redjeb S: Accessory gene regulator (agr) typing of Staphylococcus aureus isolated from human infections. Arch Inst Pasteur Tunis. 2008, 85: 3-8.

Peerayeh SN, Azimian A, Nejad QB, Kashi M: Prevalence of agr specificity groups among Staphylococcus aureus isolates from University Hospitals in Tehran. LabMedicine. 2009, 40: 27-29.

Hirose M, Kobayashi N, Ghosh S, Paul SK, Shen T, Urushibara N, Kawaguchiya M, Shinagawa M, Watanabe N: Identification of Staphylocoagulase Genotypes I-X and Discrimination of Type IV and V Subtypes by Multiplex PCR Assay for Clinical Isolates of Staphylococcus aureus. Jpn J Infect Dis. 2010, 63: 257-263.

van den Berg S, van Wamel WJB, Snijders SV, Ouwerling B, de Vogel CP, Boelens HA, Willems RJL, Huijsdens XW, Verreck FAW, Kondova I, Heidt PJ, Verbrugh HA, van Belkum A: Rhesus Macaques (Maca mulatta) are natural hosts of specific Staphylococcus aureus lineages. PLoS One. 2011, 6: e26170-10.1371/journal.pone.0026170.

Sasaki T, Tsubakishita S, Tanaka Y, Sakusabe A, Ohtsuka M, Hirotaki S, Kawakami T, Fukata T, Hiramatsu K: Multiplex-PCR method for species identification of coagulase-positive staphylococci. J Clin Microbiol. 2010, 48: 765-769. 10.1128/JCM.01232-09.

Kwok AYC, Chow AW: Phylogenetic study of Staphylococcus and Macrococcus species based on partial hsp60 gene sequences. Int J Sys Evol Microbiol. 2003, 53: 87-92. 10.1099/ijs.0.02210-0.

Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI): CLSI document M31-A3. Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals; Approved Standard—Third Edition. 2009, 65-72.

Skov R, Frimodt-Møller N, Espersen F: Correlation of MIC methods and tentative interpretive criteria for disk diffusion susceptibility testing using NCCLS methodology for fusidic acid. Diagn Microbiol Infect Dis. 2001, 40: 111-116. 10.1016/S0732-8893(01)00262-0.

Udo EE, Farook VS, Mokadas EM, Jacob LE, Sanyal : Molecular fingerprinting of mupirocin-resistant Staphylococcus aureus from a Burn unit. Int J Infect Dis. 1999, 3: 82-87. 10.1016/S1201-9712(99)90014-0.

Fiebelkorn KR, Crawford SA, McElmeel ML, Jorgensen H: Practical disk diffusion method for detection of inducible clindamycin resistance in Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci. J Clin Microbiol. 2003, 41: 4740-4744. 10.1128/JCM.41.10.4740-4744.2003.

Lina G, Piemont Y, Godail-Gamot F, Bes M, Peter MO, Gauduchon V, Vadenesch F, Etienne J: Involvement of Panton-Valentine leukocidin-producing Staphylococcus aureus in primary skin infections and pneumonia. Clin Infect Dis. 1999, 29: 1128-1132. 10.1086/313461.

Shopsin B, Mathema B, Alcabes P, Said-Salim B, Lina G, Matsuka A, Martinez J, Kreiswirth BN: Prevalence of agr specificity groups among Staphylococcus aureus strains colonizing children and their guardians. J Clin Microbiol. 2003, 41: 456-459. 10.1128/JCM.41.1.456-459.2003.

Sakai F, Takemoto A, Watanabe S, Aoyama K, Ohkubo T, Yanahira S, Igarashi H, Kozaki S, Hiramatsu K, Ito T: Multiplex PCRs for assignment of Staphylocoagulase Types and Subtypes of Type VI Staphylocoagulase. J Microbiol Meth. 2008, 75: 312-317. 10.1016/j.mimet.2008.07.003.

Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, Kumar S: MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance and Maximum Parsimony Methods. Mol Biol Evol. 2010, 28: 2731-2739.

Enright MC, Day NP, Davies CE, Peacock SJ, Spratt BG: Multilocus sequence typing for characterization of methicillin-resistant and methicillin-susceptible clones of Staphylococcus aureus. J Clin Microbiol. 2000, 38: 1008-1015.

Suzuki H, Lefébure T, Bitar PP, Stanhope MJ: Comparative genomic analysis of the genus Staphylococcus including Staphylococcus aureus and its newly described sister species Staphylococcus simiae. BMC Genomics. 2012, 13: 38-10.1186/1471-2164-13-38.

Thông tin
Thông tin xuất bản

BMC Microbiology

Thông tin tác giả