Escherichia coli ST131: một dòng kháng đa thuốc chuẩn bị cho sự thống trị toàn cầu

F1000Research - Tập 6 - Trang 195
Johann Pitout1,2,3,4, Rebekah DeVinney2
1Department of Medical Microbiology, University of Pretoria, Pretoria
2Departments of Microbiology, Immunology, and Infectious Diseases, Cummings School of Medicine, University of Calgary, Calgary, Alberta
3Departments of Pathology and Laboratory Medicine, Cummings School of Medicine, University of Calgary, Calgary
4Division of Microbiology, Calgary Laboratory Services, Calgary, Alberta

Tóm tắt

Một dòng Escherichia coli gây bệnh ngoài ruột (ExPEC) có tên là kiểu trình tự (ST) 131, chịu trách nhiệm cho hàng triệu ca nhiễm kháng sinh toàn cầu mỗi năm. Sinh thái quần thể chỉ ra rằng ST131 bao gồm các nhánh khác nhau (tức là A, B và C); tuy nhiên, nhánh C hiện đang chiếm ưu thế nhất toàn cầu. Một nhánh phụ của ST131, được gọi là C1-M27, đang nổi lên ở Nhật Bản và chịu trách nhiệm cho sự gia tăng gần đây của ExPEC kháng đa thuốc (AMR) tại quốc gia này. Việc tuần tự tiếp thu một số gen virulence và AMR liên quan đến các yếu tố di truyền di động trong khoảng thời gian từ những năm 1960 đến 1980 đã chuẩn bị cho nhánh C (cùng với các nhánh phụ C1 và C2) có được thành công trong những năm 1990 đến 2000. Các plasmid IncF với các nguyên liệu di truyền F1:A2:B20 và F2:A1:B đã định hình sự phát triển của các nhánh phụ C1 và C2. Có thể rằng ST131 là một chuyên gia chủ với các hồ sơ gen phụ khác nhau. Các đột biến bù trong bộ gen cốt lõi của dòng này đã bù đắp cho chi phí sinh lý liên quan đến các plasmid IncF. Nhánh C của ST131 đã thay đổi đáng kể cấu trúc quần thể của ExPEC, nhưng vẫn chưa rõ những đặc điểm nào của nhánh này đã dẫn đến một trong những thành công chưa từng có về AMR trong những năm 2000.

Từ khóa

#Escherichia coli #ExPEC #kháng sinh #kháng đa thuốc #gen virulence #plasmid

Tài liệu tham khảo

J Pitout, 2012, Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli: A Combination of Virulence with Antibiotic Resistance., Front Microbiol., 3, 9, 10.3389/fmicb.2012.00009

J Pitout, 2012, Extraintestinal pathogenic Escherichia coli: an update on antimicrobial resistance, laboratory diagnosis and treatment., Expert Rev Anti Infect Ther., 10, 1165-76, 10.1586/eri.12.110

2014, Antimicrobial resistance: global report on surveillance 2014, 257

J Pitout, 2008, Extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health concern., Lancet Infect Dis., 8, 159-66, 10.1016/S1473-3099(08)70041-0

M Nicolas-Chanoine, 2014, Escherichia coli ST131, an intriguing clonal group., Clin Microbiol Rev., 27, 543-74, 10.1128/CMR.00125-13

N Petty, 2014, Global dissemination of a multidrug resistant Escherichia coli clone., Proc Natl Acad Sci U S A., 111, 5694-9, 10.1073/pnas.1322678111

N Stoesser, 2016, Evolutionary History of the Global Emergence of the Escherichia coli Epidemic Clone ST131., MBio., 7, e02162, 10.1128/mBio.02162-15

N Ben Zakour, 2016, Sequential Acquisition of Virulence and Fluoroquinolone Resistance Has Shaped the Evolution of Escherichia coli ST131., MBio., 7, e00347-16, 10.1128/mBio.00347-16

G Peirano, 2014, Fluoroquinolone-resistant Escherichia coli sequence type 131 isolates causing bloodstream infections in a canadian region with a centralized laboratory system: rapid emergence of the H30-Rx sublineage., Antimicrob Agents Chemother., 58, 2699-703, 10.1128/AAC.00119-14

A Carattoli, 2009, Resistance plasmid families in Enterobacteriaceae., Antimicrob Agents Chemother., 53, 2227-38, 10.1128/AAC.01707-08

J Shin, 2012, Replicon sequence typing of IncF plasmids and the genetic environments of blaCTX-M-15 indicate multiple acquisitions of blaCTX-M-15 in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates from South Korea., J Antimicrob Chemother., 67, 1853-7, 10.1093/jac/dks143

Z Zong, 2013, Complete sequence of pJIE186-2, a plasmid carrying multiple virulence factors from a sequence type 131 Escherichia coli O25 strain., Antimicrob Agents Chemother., 57, 597-600, 10.1128/AAC.01081-12

A Mathers, 2015, The role of epidemic resistance plasmids and international high-risk clones in the spread of multidrug-resistant Enterobacteriaceae., Clin Microbiol Rev., 28, 565-91, 10.1128/CMR.00116-14

T Johnson, 2016, Separate F-Type Plasmids Have Shaped the Evolution of the H30 Subclone of Escherichia coli Sequence Type 131., mSphere., 1, 10.1128/mSphere.00121-16

Y Matsumura, 2015, CTX-M-27- and CTX-M-14-producing, ciprofloxacin-resistant Escherichia coli of the H30 subclonal group within ST131 drive a Japanese regional ESBL epidemic., J Antimicrob Chemother., 70, 1639-49, 10.1093/jac/dkv017

Y Matsumura, 2016, Global Escherichia coli Sequence Type 131 Clade with blaCTX-M-27 Gene., Emerging Infect Dis., 22, 1900-7, 10.3201/eid2211.160519

R Banerjee, 2013, Molecular epidemiology of Escherichia coli sequence type 131 and Its H30 and H30-Rx subclones among extended-spectrum-β-lactamase-positive and -negative E. coli clinical isolates from the Chicago Region, 2007 to 2010., Antimicrob Agents Chemother., 57, 6385-8, 10.1128/AAC.01604-13

A McNally, 2016, Combined Analysis of Variation in Core, Accessory and Regulatory Genome Regions Provides a Super-Resolution View into the Evolution of Bacterial Populations., PLoS Genet., 12, e1006280, 10.1371/journal.pgen.1006280

D Andersson, 2010, Antibiotic resistance and its cost: is it possible to reverse resistance?, Nat Rev Microbiol., 8, 260-71, 10.1038/nrmicro2319

R Banerjee, 2014, A new clone sweeps clean: the enigmatic emergence of Escherichia coli sequence type 131., Antimicrob Agents Chemother., 58, 4997-5004, 10.1128/AAC.02824-14