Detection of bla TEM, bla OXA and bla SHV genes in Escherichia coli isolated from colibacillosis in poultry by multiplex-PCR

Subject Areas : Veterinary Clinical Pathology

zohreh mehranifar ¹ , mitra salehi ² , kiyoumars amini ³

1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، واحد سیرجان، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان، ایران.
2 - استادیار گروه میکروب شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 - استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران.

Received: 2015-11-22 Accepted : 2016-05-25 Published : 2016-05-21

Keywords: E. coli, Multiplex-PCR, ESBLs genes, Colibacillosis,

Abstract :

Abstract    Antimicrobial resistance exhibited by extended-spectrum b-lactamases (ESBLs) production by E. coli is considered to be a major threat for colibacillosis in poultry. The present study deals with the detection of bla TEM, bla OXA and bla SHV genes in E. coli isolated from colibacillosis by MPCR.A total of 60 strains of E. coli were recovered from the poultry in Kerman, Iran. Cellular DNA was extracted by CinnaPure-DNA (Cell culture, Tissues, Gram negative Bacteria and CSF) and MPCR was performed for the identification of the OXA, SHV and TEM genes.CDT test results showed that 45 strains (75%) were noted for ESBL production. A total of 19 and 13 strains (31.6% and 21.6%) were positive for blaOXA and bla aada, respectively and 7 isolates (11.6%) carried both OXA and aada genes. All isolates were negative for TEM and SHV genes.The results showed, although disk diffusion is a highly practical and cost effective method for identification of ESBLs, but the novel multiplex PCR assay designed in this study may be routinely used in veterinary diagnostic laboratory for identification of extended spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae.

References:

منابع

• اسلامی، م. و نجار پیراهه، ش. (1391). شناسایی مولکولی و فنوتیپی بتالاکتامازهای TEM، PER و VEB در سویه­های بالینی اشریشیا کلی. مجله دانشگاه علوم پزشکی اراک، دوره 15، شماره 1، صفحات: 9-1.


• امیری، پ.، پورنجف، ا.، شاولی پور، ا.، طیبی، ز.، گودرزی، ه. و اسلامی، گ. (1394). بررسی مقاومت آنتی­بیوتیکی ایزوله­های اشریشیا کلی تولید-کننده بتالاکتامازهای وسیع­الطیف (ESBLs) در بیماران مبتلا به عفونت­های ادراری.  مجله طب پیشگیری طبری، دوره 1، شماره 2، صفحات: 9-1.


• بابایی کسمایی، ز.، امیرمظفری، ن.، فروهش تهرانی، ه.، آرش کیا، ا. و مهدوی، س. و بهرامی، س. (1391). تعیین حساسیت دارویی در اشریشیا کلی مقاوم به چند دارو در بیماران سرپایی با عفونت ادراری در تهران. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران، دوره 6، شماره 9، صفحات: 44-37.


• عبدالهی خیرآبادی، س.، نجفی پور، س.، کفیل زاده، ف.، عبدالهی، ع.، جعفریف، س. و مروج، ع. (1391). بررسی الگوی مقاومت دارویی در سویه های اشریشیا کلی جدا شده از بیماران مراجعه­کننده به بیمارستان ولی­عصر شهرستان فسا. مجله دانشگاه علوم پزشکی فسا، دوره 4، شماره 8، صفحات: 278-273.


• قنبرپور، ر. و همتی، ز. (1391). شناسایی ژن­های بتالاکتامازها و الگوی مقاومت آنتی­بیوتیکی در سویه­های اشریشیا کلی جدا شده از کلی باسیلوز در گوشت ماکیان در استان ایلام. مجله تحقیقات آزمایشگاهی دامپزشکی، دوره 4، شماره 1، صفحه: 90.


• مسجدیان جزی، ف.، طالبی، م. و رستگار لاری، ا. (1386). ارزیابی مولکولی مقاومت به آنتی بیوتیک­های وسیع­الطیف در اشریشیا کلی و کلبسیلا پنومونیه. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران، دوره 1، شماره 2، صفحات: 34-27.


• مهاجری، پ.، ایزدی، ب.، رضایی، م.، فلاح، ب.، خادمی، ه. و ابراهیمی، ر. (1390). ارزیابی فراوانی اشریشیا کلی تولیدکننده بتالاکتامازهای وسیع­الطیف جدا شده از عفونت­های ادراری و تعیین الگوی مقاومتی آنها در کرمانشاه. مجله دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، دوره 11، شماره 1، صفحات: 94-86.
  
  
  
  • Al-Jasser, A.M. (2006). Extended-Spectrum Beta-Lactamases (ESBLs): A global problem. Kuwait Medical Journal, 38(3):171-185.
  
  
  • Al-Tawfiq, J.A. (2006). Increasing antibiotic resistance among isolates of Escherichia coli recovered from inpatients and outpatients in a Saudi Arabian hospital. Infection Control and Hospital Epidemiology, 27(7): 748-753.
  
  
  • Baig, M.H., Sudhakar, D.R., Kalaiarasan, P., Subbarao, N., Wadhawa, G., Lohani, M., et al. (2014). Insight into the Effect of Inhibitor Resistant S130G Mutant on Physico-Chemical Properties of SHV Type Beta- Lactamase: A Molecular Dynamics Study. PLoS One, 9(12): 1-19.
  
  
  • Bradford, P.A. (2001). Extended-Spectrum β-Lactamases in the 21st Century: Characterization, Epidemiology, and Detection of This Important Resistance Threat. Clinical Microbiology Reviews, 14(4): 933-951.
  
  
  • Caudry, S.D. and Stanisich, V.A. (1979). Incidence of antibiotic resistant Escherichia coli associated with frozen chicken carcasses and characterization of conjugative R-plasmids derived from such strains. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 16: 701-709.
  
  
  • Cockerill, F. (2011). Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing: Twenty-first Informational Supplement. Clinical and Laboratory Standards Institute, 31(1): 42-46.
  
  
  • Duttaroy, B. and Mehta, S. (2005). Extended spectrum beta-lactamases (ESBL) in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli. Indian Journal of Pathology and Microbiology, 48(1): 45-48.
  
  
  • Haider, M.G., Hossain, M.G., Hossain, M.S., Chowdhury, E.H., Das, P.M. and Hossain, M.M. (2004). Isolation and characterization of Enterobacteria associated with health and disease in sonali chickens. Bangladesh Journal of Veterinary Medicine, 2: 15-21.
  
  
  • Ho, P.L., Chun-Wai Wong, R., Chow, K.H., Yip, K., Sai-Yin Wong, S. and Que T.L. (2008). CTX-M type beta-lactamases among fecal Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates in non-hospitalized children and adults. Journal of Microbiology, Immunology and Infection, 41(5): 428-432.
  
  
  • Linton, A.H., Howe, K., Hartley, C.L., Clements, H.M., Richmond, M.H. and Osborne, A.D. (1977). Antibiotic resistance among Escherichia coli O-serotypes from the gut and carcasses of commercially slaughtered broiler chickens: a potential public health hazard. Journal of Applied Bacteriology, 42: 365-378.
  
  
  • Lutful Kabir, S.M. (2010). Avian Colibacillosis and Salmonellosis: A Closer Look at Epidemiology, Pathogenesis, Diagnosis, Control and Public Health Concerns. International journal of environmental. Research and Public Health, 7(1): 89-114. 
  
  
  • Maynard, C., Fairbrother, J.M., Bekal, S., Sanschagrin, F., Levesque, R.C., Brousseau, R., et al. (2003). Antimicrobial Resistance Genes in Enterotoxigenic Escherichia coli O149:K91 Isolates Obtained over a 23-Year Period from Pigs. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 47(10): 3214-3221.
  
  
  • Pitton, J.S. (1972). Mechanism of bacterial resistance to antibiotics. Review of Physiology, 65: 15-93.
  
  
  • Rawat, D. and Nair, D. (2010).Extended-spectrum β-lactamases in Gram Negative Bacteria. Journal of Global Infectious Disease, 2(3): 263-274.
  
  
  • Schwaber, M.J., Navon-Venezia, S., Schwartz, D. and Carmeli, Y. (2005). High levels of antimicrobial coresistance among extended-spectrum-beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae. Antimicrobial Agents Chemotherapy, 49: 2137-2139.
  
  
  • Shahi, S.K., Singh, V.K. and Kumar, A. (2013). Detection of Escherichia coli and associated β-lactamases genes from diabetic foot ulcers by multiplex PCR and molecular modeling and docking of SHV-1, TEM-1, and OXA-1 β-lactamases with clindamycin and piperacillin-tazobactam. PLoS One, 8(7): e68234.
  
  
  • Turtura, G.C., Massa, S. and Chazvinizadeh, H. (1990). Antibiotic resistance among coliform bacteria isolated from carcasses of commercially slaughtered chickens. International Journal of Food Microbiology,11: 351-354.