با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترای تخصصی باکتری‌شناسی، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، ‏دانشگاه ارومیه، ارومیه، آذربایجان‌غربی ‏

2 دانشیار میکروبیولوژی، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ‏ارومیه، ارومیه، آذربایجان‌غربی

3 استاد اپیدمیولوژی گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده ‏دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، آذربایجان‌غربی

چکیده

مطالعه حاضر با هدف شناسایی ژن­های فیمبریایی، ژن­های مقاومت به فلوروکینولون­ها و بتالاکتامازهای وسیع­الطیف  انجام شد. از تعداد 384 گاومیش از مناطق مختلف استان آذربایجان­غربی و در فصول مختلف به‌صورت تصادفی نمونه­های مدفوع جمع­آوری گردید. شناسایی باکتری اشریشیا کلی در نمونه های مدفوع با استفاده از روش­های کشت و بیوشیمیایی انجام گرفت. روش واکنش زنجیره­ای پلی­مراز (PCR) و با استفاده از جفت پرایمرهای اختصاصی، حضور ژن­های فیمبریایی (fimcrl، csgA)، ژن tsh، ژن­های مقاومت به فلورکینولون­ها (qnrqnrqnrS) و ژن­های مقاومت به بتالاکتامازهای وسیع‌الطیف (blaSHV،blaTEM ، blaCTX-M-9) مشخص گردید. از 384 نمونه مدفوع جمع­آوری­شده از تعداد 115 (9/29 %) نمونه­ باکتری اشریشیا کلی شناسایی و جداسازی گردید. آلودگی به اشریشیا کلی در شمال استان به­طور معنی­داری کمتر از جنوب و مرکز استان بود و اختلاف معنی­داری از نظر الودگی گاومیش­ها به اشریشیا کلی در فصول مختلف وجود نداشت (05/0P<). فراوانی ژن­های فیمبریایی fimcrl و csgA به­ترتیب 1/79%، 1/72%، 7/74% بود و ژن tsh دارای کمترین فراوانی (2/18%) در جدایه­های اشریشیا کلی بودند. در بین ژن­های مقاومت به فلورکینولون­ها و بتالاکتامازهای وسیع الطیف ژن qnrS دارای کمترین فراوانی (0/6%) و ژن blaTEM دارای بیشترین فراوانی (9/13%) بود. نتایج به‌دست­آمده در این مطالعه حضور باکتری اشریشیا کلی را در نمونه­های مدفوع کمتر از یک سوم گاومیش‌های نمونه­برداری شده نشان داد. ژن­های فیمبریایی تقریباً دارای فراوانی مشابهی بودند و ژن­های مقامت آنتی‌بیوتیکی در کمتر از 14% جدایه­های اشریشیا کلی در گاومیش حضور داشتند. ارزیابی حضور ژن‌های مقاومت آنتی­بیوتیکی در جدایه­های باکتریایی با منشأ حیوانی می­تواند از نظر اپیدمیولوژیک و بهداشت عمومی اهمیت زیادی داشته باشد.      

کلیدواژه‌ها

Amabile de Campos, T.; Stehling, E.G.; Ferreira, A.; Pestana de Castro, A.F.; Brocchi, M.; Dias da Silveira, W. (2005). Adhesion properties, fimbrial expression and PCR detection of adhesin-related genes of avian Escherichia coli strains. Veterinary Microbiology; 106(3-4):275-85.
Barnhart, M.M.; Chapman, M.R. (2006). Curli biogenesis and function. Annual Review of Microbiology; 60: 131-47.
Belaaouaj, A.; Lapoumeroulie, C.; Canica, M.M.; Vedel, G.; Nevot, P.; Krishnamoorthy, R.; Paul, G. (1994). Nucleotide sequences of the genes coding for the TEM-like beta-lactamases IRT-1 and IRT-2 (formerly called TRI-1 and TRI-2). FEMS Microbiology Letters; 120(1-2):75-80.
Bouchakour, M.; Zerouali, K.; Gros Claude, J.D.; Amarouch, H.; El Mdaghri, N.; Courvalin, P.; Timinouni, M. (2010). Plasmid-mediated quinolone resistance in expanded spectrum beta lactamase producing enterobacteriaceae in Morocco. Journal of Infection in Developing Countries; 4(12):779-803.
Coque, T.M.; Oliver, A.; Perez-Diaz, J.C.; Baquero, F.; Canton, R. (2002). Genes encoding TEM-4, SHV-2, and CTX-M-10 extended-spectrum beta-lactamases are carried by multiple Klebsiella pneumoniae clones in a single hospital (Madrid, 1989 to 2000). Antimicrobial Agents and Chemotherapy; 46(2):500-10.
Hakim, A.S.; Omara, S.T.; Syame, S.M.; Fouad, E.A. (2017). Serotyping, antibiotic susceptibility, and virulence genes screening of Escherichia coli isolates obtained from diarrheic buffalo calves in Egyptian farms. Veterinary World; 10(7): 769-773.
Izzo, M.; Kirkland, P.; Mohler, V.; Perkins, N.; Gunn, A.; House J. (2011). Prevalence of major enteric pathogens in Australian dairy calves with diarrhoea. Australian Veterinary Journal; 89(5):167-173.
Johnson, J.R.; Russo, T.A. (2005). Molecular epidemiology of extra intestinal pathogenic (uropathogenic) Escherichia coli. International Journal of Medical Microbiology; 295(6): 383-404.
Jorgensen, J.H.; Pfaller, M.A.; Carroll, K.C. (2015). Manual of clinical microbiology. American Society for Microbiology, Washington, DC; ASM Press; 2: 137-166
Kaper, J.B.; Nataro, J.P.; Mobley, H.L.T. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology (2):123.
Karah, N.; Poirel, L.; Bengtsson, S.; Sundqvist, M.; Kahlmeter, G.; Nordmann, P.; Sundsfjord, A.; Samuelsen, O. (2010). Plasmid-mediated quinolone resistance determinants qnr and aac (6')-Ib-cr in Escherichia coli and Klebsiella spp. from Norway and Sweden. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease; 66(4): 425-31.
Köhler, C-D.; Dobrindt, U. (2011). What defines extra intestinal pathogenic Escherichia coli? International Journal of Medical Microbiology; 301(8): 642-647.
Kolenda, R.; Burdukiewicz, M.; Schierack, P. (2015). A systematic review and meta-analysis of the epidemiology of pathogenic Escherichia coli of calves and the role of calves as reservoirs for human pathogenic E. coli. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology; 23: 1-6
Majalija, S.; Segal, H.; Ejobi, F.; Elisha, B.G. (2008). Shiga toxin gene-containing Escherichia coli from cattle and diarrheic children in the pastoral systems of southwestern Uganda. Journal of Clinical Microbiology; 46(1): 352-4.
Marc, D.; Dho-Moulin, M. (1996). Analysis of the fim cluster of an avian O2 strain of Escherichia coli: serogroup-specific sites within fimA and nucleotide sequence of fimI. Journal of Medical Microbiology; 44(6): 444-452.
Maurer, J.J.; Brown, T.P.; Steffens, W.L.; Thayer, S.G. (1998). The occurrence of ambient temperature-regulated adhesins, curli, and the temperature-sensitive hemagglutinin tsh among avian Escherichia coli. Avian Diseases; 42(1):106-18.
Nakhaei Moghaddam, M.; Forghanifard, M.M.; Moshrefi, S. (2012). Prevalence and Molecular Characterization of Plasmid-mediated Extended-Spectrum beta-Lactamase Genes (balaTEM, blaCTX and blASHV) Among Urinary Escherichia coli Clinical Isolates in Mashhad, Iran. Iranian Journal of Basic Medical Sciences; 15(3):833-839.
Olowe, O.A.; Adewumi, O.; Odewale, G.; Ojurongbe, O.; Adefioye, O.J. (2015). Phenotypic and Molecular Characterisation of Extended-Spectrum Beta-Lactamase Producing Escherichia coli Obtained from Animal Fecal Samples in Ado Ekiti, Nigeria. Journal of Environmental and Public Health; 2: 1-7
Ooka, T.; Terajima, J.; Kusumoto, M.; Iguchi, A.; Kurokawa, K.; Ogura, Y.; Asadulghani, M.; Nakayama, K.; Murase, K.; Ohnishi, M.; et al. (2009). Development of a multiplex PCR-based rapid typing method for enterohemorrhagic Escherichia coli O157 strains. Journal of Clinical Microbiology; 47(9):2888-94.
Pitout, J.D.; Thomson, K.S.; Hanson, N.D.; Ehrhardt, A.F.; Moland, E.S.; Sanders, C.C. (1998). Beta-Lactamases responsible for resistance to expanded-spectrum cephalosporins in Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Proteus mirabilis isolates recovered in South Africa. Antimicrobial Agents and Chemotherapy; 42(6):1350-4.
Poirel, L.; Madec, J.Y.; Lupo, A.; Schink, A.K.; Kieffer, N.; Nordmann, P.; Schwarz, S. (2018). Antimicrobial Resistance in Escherichia coli. Microbiology Spectrum; 6(4): 1-6
Pradel, N.; Boukhors, K.; Bertin, Y.; Forestier, C.; Martin, C.; Livrelli, V. (2001). Heterogeneity of Shiga toxin-producing Escherichia coli strains isolated from hemolytic-uremic syndrome patients, cattle, and food samples in central France. Applied and Environmental Microbiology; 67(6): 2460-8.
Pusz, P.; Bok, E.; Mazurek, J.; Stosik, M.; Baldy-Chudzik, K. (2014). Type 1 fimbriae in commensal Escherichia coli derived from healthy humans. Acta Biochimica Polonica; 61(2):389-92.
Rawool, D.B.; Vergis, J.; Vijay, D.; Dhaka, P.; Negi, M.; Kumar, M.; Nair, A.; Poharkar, K.V.; Kurkure, N.V.; Kumar, A.; et al. (2015). Evaluation of a PCR targeting fimbrial subunit gene (fimA) for rapid and reliable detection of Enteroaggregative Escherichia coli recovered from human and animal diarrhoeal cases. Journal of Microbiological Methods; 110:45-8.
Robicsek, A.; Jacoby, G.A.; Hooper, D.C. (2006a). The worldwide emergence of plasmid-mediated quinolone resistance. The Lancet. Infectious Diseases (10):629-40.
Robicsek, A.; Strahilevitz, J.; Sahm, D.F.; Jacoby, G.A.; Hooper, D.C. (2006b). qnr prevalence in ceftazidime-resistant Enterobacteriaceae isolates from the United States. Antimicrobial Agents and Chemotherapy; 50(8):2872-4.
Sambrook, J.; Russell, D.W. (2001). Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1:198-250.
Srivani, M.; Reddy, Y.N.; Subramanyam, K.V.; Reddy, M.R.; Rao, T.S. (2017). Prevalence and antimicrobial resistance pattern of Shiga toxigenic Escherichia coli in diarrheic buffalo calves. Veterinary World; 10(7):774-778.
Wolny-Koladka, K.; Lenart-Boron, A. (2018). Antimicrobial resistance and the presence of extended-spectrum beta-lactamase genes in Escherichia coli isolated from the environment of horse riding centers. Environmental Science and Pollution Research International; 25(22):21789-21800.
Wu, C.M.; Wang, Y.; Cao, X.Y.; Lin, J.C.; Qin, S.S.; Mi, T.J.; Huang, S.Y.; Shen, J.Z. (2009). Emergence of plasmid-mediated quinolone resistance genes in Enterobacteriaceae isolated from chickens in China. The Journal of Antimicrobial Chemotherapy; 63(2):408-11.
Yasir, M.; Ajlan, A.M.; Shakil, S.; Jiman-Fatani, A.A.; Almasaudi, S.B.; Farman, M.; Baazeem, Z.M.; Baabdullah, R.; Alawi M, Al-Abdullah N and others. (2018). Molecular characterization, antimicrobial resistance and clinico-bioinformatics approaches to address the problem of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli in western Saudi Arabia. Scientific Reports; 8(1):14847.
Younis, G.A.; Elkenany, R.M.; Fouda, M.A.; Mostafa, N.F. (2017). Virulence and extended-spectrum beta-lactamase encoding genes in Escherichia coli recovered from chicken meat intended for hospitalized human consumption. Veterinary World; 10(10):1281-1285.
Zhao, H.X.; Zhao, J.L.; Shen, J.Z.; Fan, H.L.; Guan, H.; An, X.P.; Li, P.F. (2014). Prevalence and molecular characterization of fluoroquinolone resistance in Escherichia coli isolates from dairy cattle with endometritis in China. Microbial Drug Resistance; 20(2):162-9.
Zhao, X.; Yang, J.; Ju, Z.; Chang, W.; Sun, S. (2018). Molecular Characterization of Antimicrobial Resistance in Escherichia coli from Rabbit Farms in Tai'an, China. BioMed Research international: 8607647.
Zheng, H.; Zeng, Z.; Chen, S.; Liu, Y.; Yao, Q.; Deng, Y.; Chen, X.; Lv, L.; Zhuo, C.; Chen, Z.; et al. (2012). Prevalence and characterisation of CTX-M beta-lactamases amongst Escherichia coli isolates from healthy food animals in China. International Journal of Antimicrobial Agents; 39(4):305-10.