Nghiên cứu đặc điểm kháng kháng sinh và sự mang gen β-lactamase kiểu TEM của các chủngEscherichia coli kháng ampicillin được phân lập từ nước uống

Annals of Microbiology - Tập 57 - Trang 281-288 - 2007
Sengul Alpay-Karaoglu1, Osman Birol Ozgumus1, Elif Sevim1, Fetiye Kolayli2, Ali Sevim1, Pinar Yesilgil1
1Department of Biology, Faculty of Arts and Sciences, Rize University, Rize, Turkey
2Department of Medical Microbiology, Faculty of Medicine, Kocaeli University, Kocaeli, Turkey

Tóm tắt

Năm mươi lăm chủng Escherichia coli kháng ampicillin (Ampr) đã được phân lập từ 51 điểm nước uống tại khu vực Rize, nơi có nguồn nước ngọt dồi dào ở Thổ Nhĩ Kỳ trong các năm 2000 đến 2002 và từ tháng Giêng đến tháng Hai năm 2004. Số lượng lớn các vi sinh vật (gần 57%) thể hiện độ kháng với ba loại kháng sinh trở lên thường dùng trong y học nhân tạo và thú y. Những chủng này thể hiện một kiểu hình đa kháng. Gần một nửa số chủng (27%) biểu hiện kháng với ceftazidime, nhưng theo kết quả của thử nghiệm đồng đĩa, các chủng này không phải là nhà sản xuất β-lactamase phổ rộng. Tất cả các mẫu phân lập sau đó đã được sàng lọc để kiểm tra sự hiện diện của gen β-lactamase kiểu TEM (bla TEM) bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR). Các gen β-lactamase kiểu TEM đã được tìm thấy trong sáu (11%) mẫu phân lập. Phân tích trình tự cho thấy các gen thuộc loại TEM-1. Tuy nhiên, phân tích tập trung điện di không xác nhận việc sản xuất β-lactamase kiểu TEM-1 ngoại trừ một chủng. Các thí nghiệm conjugation cho thấy sự kháng ampicillin, tetracycline hoặc trimethoprim/sulfamethoxazole có khả năng truyền được ở sáu (11%) mẫu phân lập. Sự xuất hiện của kháng sinh có thể truyền được và gen bla TEM-1 trong các chủng E. coli từ nguồn nước uống công cộng gây ra nguy cơ đáng kể cho sức khỏe cộng đồng.

Từ khóa

#kháng kháng sinh #Escherichia coli #β-lactamase kiểu TEM #nước uống #sức khỏe công cộng

Tài liệu tham khảo

Al-Ghazali M.R., Jazrawi S.F., Al-Doori Z.A. (1988). Antibiotic resistance among pollution indicator bacteria isolated from Al-Khair River, Baghdad. Water Res., 22: 641–644. Altschul S.F., Madden T.L., Schäffer A.A., Zhang J., Zhang Z., Miller W., and Lipman D.J. (1997). Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res., 25: 3389–3402. Arlet G., Philippon A. (1991). Construction by polymerase chain reaction and use of intragenic DNA probes for three main types of transferable b-lactamases (TEM, SHV, CARB). FEMS Microbiol. Lett., 82: 19–26. Arlet G., Brami G., Décrè D., Flippo A., Gaillot O., Lagrange P.H., Philippon A. (1995). Molecular chracterisation by PCR-restriction fragment length polymorphism of TEM β-lactamases. FEMS Microbiol. Lett., 134: 203–208. Ausubel F.M., Brent R., Kingston R.E., Moore D.D., Seidman J.G., Smith J.A., Struhl K. (1995). Short Protocols in Molecular Biology, 2nd edn., John Willey & Sons, New York. Boon P.I., Cattanach M. (1999). Antibiotic resistance of native and faecal bacteria isolated from rivers, reservoirs and sewage treatment facilities in Victoria, South-Eastern Australia. Lett. Appl. Microbiol., 28: 164–168. Brenner D.J. (1986). Facultatively anaerobic Gram-negative rods. In: Krieg N.R., Holt J.G., Eds. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Vol. 1, Williams & Wilkins, Baltimore, pp. 408–516. Bush K., Jacoby G.A. (1997). Nomenclature of TEM β-lactamases. J. Antimicrob. Chemother., 39: 1–3. CLSI — Clinical and Laboratory Standards Institute (2003). Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests, 8th edn., Approved standard M2-A8, CLSI, Wayne, PA, USA. Col N.F., O’Connor R.W. (1987). Estimating worldwide current antibiotic usage: Report of task force I. Rev. Infect. Dis., 9: S232-S243. Du Pont H.L., Steele J.H. (1987). Use of antimicrobial agents in animal feeds: Implications for human health. Rev. Infect. Dis., 9: 447–460. Gaur A., Ramteke P.W., Pathak S.P., Bhattacherjee J.W. (1992). Transferable antibiotic resistance among thermotolerant coliforms from rural drinking water in India. Epidemiol. Infect., 109: 113–120. Halling-Sørensen B., Nors Nielsen S., Lanzky P.F., Ingerslev F., Holten Lützhøft H.C., Jørgensen S.E. (1998). Ocurrence, fate and effects of pharmaceutical substances in the environment-A review. Chemosphere, 36: 357–393. Harwood V.J., Whitlock J., Withington V. (2000). Classification of antibiotic resistance patterns of indicator bacteria by discriminant analysis: Use in predicting the source of fecal contamination in subtropical waters. Appl. Environ. Microbiol., 66: 3698–3704. Henriques I., Moura A., Alves A., Saavedra M.J., Correia A. (2006). Analysing diversity among β-lactamase encoding genes in aquatic environments. FEMS Microbiol. Ecol., 56: 418–429. Hoffmann H., Sturenburg E., Heesemann J., Roggenkamp A. (2006). Prevalence of extended-spectrum β-lactamases in isolates of theEnterobacter cloacae complex from German hospitals. Clin. Microbiol. Infect., 12: 322–330. Jarlier V., Nicolas M.H., Fournier G., Philippon A. (1988). Extended broad-spectrum β-lactamases conferring transferable resistance to newer β-lactam agents inEnterobacteriaceae: hospital prevalence and susceptibility patterns. Rev. Infect. Dis., 10: 867–878. Jones J.G., Gardener S., Simon B.M., Pickup R.W. (1986). Antibiotic resistant bacteria in Windermere and two remote upland tarns in the English Lake district. J. Appl. Bacteriol., 60: 443–453. Krcmery V., Bajizukova A., Langsadl L., Kotuliakova M., Sobotova O. (1989). Evaluation of the resistance ofEnterobacteriaceae strains to antibiotics-comparison of strains from clinical material versus environment. J. Hyg. Epidemiol. Microbiol. Immun., 33: 299–304. Kruse H. (1999). Indirect transfer of antibiotic resistance genes to man. Acta Veter. Scand., 92 (suppl.): 59–65. Livermore D.M. (1995). β-Lactamases in laboratory and clinical resistance. Clin. Microbiol. Rev., 8: 557–584. Livermore D.M. (1998). β-Lactamase-mediated resistance and opportunities for its control. J. Antimicrob. Chemother., 41(Suppl. D): 25–41. Martinez J.L., Cercenado E., Rodriguez-Creixems M., Vicente-Perez M.F., Delgado-Iribarren A., Baquero F. (1987). Resistance to β-lactam/clavulanate. Lancet: 1473. Matthew M., Harris A.M., Marshall J.M., Ross G.W. (1975). The use of analytic isoelectric focusing for detection and identification of β-lactamases. J. Gen. Microbiol., 88: 169–178. Matyar F., Dincer S., Kaya A., Colak O. (2004). Prevalence and resistance to antibiotics in Gram negative bacteria isolated from retail fish in Turkey. Ann. Microbiol., 54: 151–160. Mendonca N., Louro D., Castro A.P., Diogo J., Canica M. (2006). CTX-M-15, OXA-30 and TEM-1-producingEscherichia coli in two Portuguese regions. J. Antimicrob. Chemother., 57: 1014–1016. Mezrioui N., Baleux B. (1994). Resistance patterns ofEscherichia coli strains isolated from domestic sewage before and after treatment in both aerobic lagoon and activated sludge. Water Res., 28: 2399–2406. Misra D.S., Kumar A., Singh I.P. (1979). Antibiotic resistance and transfer factor (R+) inEscherichia coli isolated from raw sewage. Indian J. Med. Res., 70: 559–562. Ozgumus O.B., Tosun I., Aydin F., Kilic A.O., Erturk M. (2006). Carriage of mobilizable plasmid-mediated β-lactamase gene in ampicillin-resistantEscherichia coli strains with origin of normal fecal flora. Turk. J. Med. Sci., 36: 307–314. Ozgumus, O.B., Tosun, I., Aydin, F., Kilic, A.O. (2002). Non-conjugative plasmids encoding TEM-type b-lactamase in clinical isolates ofEscherichia coli. Infek. Derg., 16: 329–333. Papandreou S., Pagonopoulou O., Vantarakis A., Papapetropoulou M. (2000). Multiantibiotic resistance of Gram-negative bacteria isolated from drinking water samples in Southwest Greece. J. Chemother., 12: 267–273. Pathak S.P., Bhattacherjee J.W., Ray P.K. (1993). Seasonal variation in survival and antibiotic resistance among various bacterial populations in a tropical river. J. Gen. Appl. Microbiol., 39: 47–56. Reinthaler F.F., Posch J., Feierl G., Wust G., Haas D., Ruckenbauer G., Mascher F., Marth E. (2003). Antibiotic resistance ofEscherichia coli in sewage and sludge. Water Res., 37: 1685–1690. Rice L.B., Willey S.H., Papanicolaou G.A., Medeiros A.A., Eliopoulos G.M., Moellering R.C. Jr., Jacoby G.A. (1990). Outbreak of ceftazidime resistance caused by extended-spectrum β-lactamases at a Massachusetts chronic care facility. Antimicrob. Agents Chemother., 34: 2193–2199. Roe M.T., Vega E., Pillai S.D. (2003). Antimicrobial resistance markers of Class 1 and Class 2 integron bearingEscherichia coli from irrigation water and sediments. Emerg. Infect. Dis., 9: 822–826. Schwartz T., Kohnen W., Jansen B., Obst U. (2003). Detection of antibiotic-resistant bacteria and their resistance genes in wastewater, surface water, and drinking water biofilms. FEMS Microbiol. Ecol., 43: 325–335. Sirot D., Recule C., Chaibi E.B., Bret L., Croize J., Chanal-Claris C., Labia R., Sirot J.A. (1997). Complex mutant of TEM-1 β-lactamase with mutations encountered in both IRT-4 and extended spectrum TEM-15, produced by anEscherichia coli clinical isolate. Antimicrob. Agents Chemother., 41: 1322–1325. Tamanai-Shacoori Z., Arturo M., Pommepuy M., Mamez C., Cormier M. (1995). Conjugal transfer of natural plasmids betweenEscherichia coli strains in sterile environmental water. Cur. Microbiol., 30: 155–160. Tauxe R.V. (1997). Emerging foodborne diseases: An evolving public health challenge. Emerg. Infect. Dis., 3: 425–434. Tomasz A. (1994). Multiple-antibiotic-resistant pathogenic bacteria: A report on the Rockfeller University Workshop. North. Eng. J. Med., 330: 1247–1251. Toroglu S., Dincer S., Korkmaz H. (2005). Antibiotic resistance in Gram negative bacteria isolated from Aksu River in (Kahramanmaras) Turkey. Ann. Microbiol., 55: 229–233. Walia S.K., Kaiser A., Parkash M., Chaudhry G.R. (2004). Self-transmissible antibiotic resistance to ampicillin, streptomycin, and tetracycline found inEscherichia coli isolates from contaminated drinking water. J. Environ. Sci. Health Part A Tox. Hazard. Subst. Environ. Eng., 39: 651–662. Wiggins B.A., Andrews R.W., Conway R.A., Corr C.L., Dobratz E.J., Dougherty D.P., Eppard F.R., Knupp S.R., Limjoco M.C., Mettenburg J.M., Rinehardt J.M., Sonsino J., Torrijos R.L., Zimmerman M.E. (1999). Use of antibiotic resistance analysis to identify nonpoint sources of fecal pollution. Appl. Environ. Microbiol., 65: 3483–3486.