وضعیت مرغداری‌های گوشتی از نظر الگوی پراکندگی باکتری‌های مقاوم اشرشیا کولی و ژن‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌های فلوروکینولون با روش واکنش زتجیره‌ای پلیمراز (PCR)

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

داریوش بهزادپور ¹ , کاوه مدهوش ² , بهزاد کاویانی ^{3 *} , سید محمد رضا طباطبایی مهر ⁴

1 - گروه دامپزشکی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
2 - مدیر فنی آزمایشگاه سامانه پایش سلامت، رشت، ایران
3 - عضو هیات علمی گروه باغبانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی
4 - گروه دامپزشکی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

تاریخ دریافت : 1403/11/30 تاریخ پذیرش : 1404/02/22 تاریخ انتشار : 1404/04/11

کلید واژه: ژن‌های مقاومت دارویی, طیور, گسترش مقاومت آنتی‌بیوتیکی, واکنش زنجیره‌ای پلیمراز,

چکیده مقاله :

کلی‌باسیلوز طیور یکی از شایع‌ترین عوامل بیماری‌زای طیور می‌باشد و آنتی‌بیوتیک‌ها نقش بارزی در کنترل این بیماری بر عهده دارند. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه فراوانی باکتری اشریشیا کولی در جوجه‌های گوشتی استان گیلان و بررسی الگوی مقاومت دارویی به دلیل انتقال افقی ژن‌ها، به‌واسطه ژن‌های مقاومت از نوع پلاسمیدی به کینولون‌ها و ردیابی ژن‌های qnrA  و qnrB در جدایه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک بود. باکتری‌های اشریشیا کولی از ضایعات پری‌کاردیت و پری‌هپاتیت 128 قطعه مرغ گوشتی متعلق به 26 مرغداری گوشتی استان گیلان جمع‌آوری شدند. حساسیت آنتی‌بیوتیکی هر یک از جدایه‌ها به روش انتشار دیسک مورد بررسی قرار گرفت. حضور ژن‌های پلاسمیدی qnrA و qnrB به روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با استفاده از پرایمرهای اختصاصی بررسی گردیدند. نتایج نشان داد که از 128 قطعه تلفات مرغداری که در فصول پاییز و زمستان جمع‌آوری شدند، 21  قطعه حاوی باکتری بودند و در 4 قطعه از هر دو بافت کبد و قلب این باکتری جدا شد. از 25 جدایه اشرشیا کولی؛ 24 جدایه به انروفلوکساسین، 23 جدایه به دانوفلوکساسین، 24 جدایه به فلومکوئین و 16 جدایه به نورفلوکساسین مقاومت نشان دادند. از 16 جدایه مقاوم به هر چهار آنتی‌بیوتیک کینولون، 14 جدایه حامل ژن‌های qnrA  و qnrB بودند که 8 جدایه دارای ژن qnrA و 13 جدایه دارای ژن qnrB و 7 جدایه دارای هر دو ژن بودند. در مجموع، نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌های کینولون در صد بالایی را نشان می‌دهد و ژن‌های qnrA و qnrB در استان گیلان گسترش یافته و ژن qnrB فراوانی بیشتری دارد.

چکیده انگلیسی:

Poultry colibacillosis is one of the most common pathogens in poultry and antibiotics play a significant role in controlling this disease. The aim of the present study was to study the frequency of Escherichia coli bacteria in broiler chickens in Guilan province and investigate the pattern of drug resistance due to the horizontal transfer of genes through plasmid-type resistance genes to quinolones and the detection of qnrA and qnrB genes in antibiotic-resistant isolates. Escherichia coli bacteria were collected from pericarditis and perihepatitis lesions of 128 broiler chickens belonging to 26 broiler farms in Guilan province. The antibiotic sensitivity of each isolate was evaluated by disc diffusion method. The presence of qnrA and qnrB plasmid genes were checked by polymerase chain reaction using specific primers. Results showed that out of 128 pieces of chicken carcasses collected in autumn and winter, 21 pieces contained bacteria, and in 4 pieces, this bacteria was isolated from both liver and heart tissues. From 25 isolates of Escherichia coli; 24 isolates showed resistance to enrofloxacin, 23 isolates to danofloxacin, 24 isolates to flumequin and 16 isolates to norfloxacin. Out of 16 isolates resistant to all four quinolone antibiotics, 14 isolates carried qnrA and qnrB genes, 8 isolates had qnrA gene, 13 isolates had qnrB gene, and 7 isolates had both genes. Totally, the results of this research showed that the resistance to quinolone antibiotics is high and qnrA and qnrB genes are spread in Guilan province and qnrB gene is more abundant.

منابع و مأخذ:

1. Abdelgader S.A., Shi D., Chen M., Zhang L., Hejair H.M.A., Muhammad U. 2018. Antibiotics resistance genes screening and comparative genomics analysis of commensal Escherichia coli isolated from poultry farms between China and Sudan. Biomedical Research International, 26: 5327450.
2. Adelowo O.O., Fagade O.E., Agersø Y. 2014. Antibiotic resistance and resistance genes in Escherichia coli from poultry farms, southwest Nigeria. Journal of Infection in Developing Countries, 8 (9): 1103-1012.
3. Awad A., Arafat N., Elhadidy M. 2016. Genetic elements associated with antimicrobial resistance among avian pathogenic Escherichia coli. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 2016; 15 (59): 1-8.
4. Belotindos L.P. 2021. Characteristics of Escherichia coli isolated from livestock and related materials in the Philippines. Ph.D. Thesis. Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers: HUSCAP.
5. CLSI, 2018. Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated from Animals. 4th Ed. CLSI Supplement VET08. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute.
6. Dolatyabi S., Peyghambari S.M. 2020. A review of fluoroquinolones and their use in poultry. The 7th Scientific Research Conference on the Development and Promotion of Agricultural Sciences and Natural Resources of Iran, Tehran.
7. Ebrahimian M., Mohammadi-Sichani M. 2018. The frequency of plasmid qnr genes in quinolone-resistant isolates of Escherichia coli causing urinary tract infection. Journal of Isfahan Medical School, 36 (499): 1213-1218. [Persian].
8. Ghaniei A., Mojaverrostami S., Lotfallahzadeh B., Darzi Lemraski M., Sepehrnia P., Imani Jajarmi A. 2014. Geographical and seasonal variation in antimicrobial susceptibility of Escherichia coli isolated from broiler chicken carcasses in Iran. European Journal of Experimental Biology, 4: 173-177.
9. Ghasemian S.O., Mahmoudipour H. 2023. Isolation, identification and antibiotic resistance patterns of Escherichia coli isolated from broiler chickens with Coli Bacillus to fifteen common antibiotics in Iran's poultry industry. Veterinary Microbiology, In Press [Persian].
10. Gholami F., Mehrabian S., Tabarsi Z., Amini K. 2019. Investigation of isolated enterobactin genes isolated from food (poultry meat) by multiplex-PCR method. Journal of Comparative Pathobiology, 16 (2): 2819-2826 [Persian].
11. Gregova G., Kmetova M., Kmet V., Venglovsky J., Feher A. 2012. Antibiotic resistance of Escherichia coli isolated from a poultry slaughterhouse. Annals of Agricultural and Environmental Medicine, 19: 75-77.
12. Horri M., Gholami-Ahangaran, M. 2022. The frequency of qnra and sul1 genes in Escherichia coli isolated from pericarditis and perihepatitis lesions of broilers in Isfahan province. Animal Physiology and Development, 15 (2): 47-58. [Persian]
13. Jafari R., Ghanbarpour R., Ghorbanpour Najafabadi M., Miyahi M. 2014. Determination of antibiotic resistance patterns in Escherichia coli isolated from healthy broiler chickens and those suffering from septicemia in air. Journal of Veterinary Microbiology, 11 (2): 116-109. [Persian]
14. Karimi P., Jafarpour M., Nazemi A. 2011. Molecular identification of enrofloxacin resistance genes in Escherichia coli isolated from broiler chickens in Tehran and Tonekabon. Islamic Azad University Veterinary Journal, 5 (2): 61-68. [Persian]
15. Katzung B.G., Kruidering-Hall M., Trevor A.J. 2019. Katzung & Trevor’s Pharmacology Examination and Board Review. 12th Edition, 592 p.
16. Liu B.-T., Liao X.-P., Yang S.-S., Wang X.-M., Li L.-L., Sun J. 2012. Detection of mutations in the gyrA and parC genes in Escherichia coli isolates carrying plasmid-mediated quinolone resistance genes from diseased food-producing animals. Journal of Medical Biotechnology, 61: 1591-1599.
17. Naimi S. 2015. Resistance to Antibiotics (Antimicrobial Drugs), the sixth book "Rational Use of Drugs". From the Training Set for Health Volunteers. Deputy Health Minister of the Ministry of Health and Medical Education. [Persian]
18. Zaghari M., Zhendi M., Parhizkar S. 2023. Evaluation of the effects of Bacillus coagulans on functional traits and microbial flora of the gastrointestinal tract of broilers. Research on Animal Production, 13 (38): 19-27 [Persian].
19. Ponce-Rivas E., Muñoz-Márquez M.-E., Khan A.A. 2012. Identification and molecular characterization of class 1 integrons in multiresistant Escherichia coli isolates from poultry litter. Applied Environmental Microbiology, 78 (15): 5444-5447.
20. Rodríguez-Martínez J.M., Cano M.E., Velasco C., Martínez-Martínez L., Pascual A. 2011. Plasmid-mediated quinolone resistance: an update. Journal of Infection Chemotherapy, 17 (2): 149-82.
21. Salah F.D., Soubeiga S.T., Ouattara A.K., Sadji A.Y., Metuor-Dabire A., Obiri-Yeboah D. 2019. Distribution of quinolone resistance gene (qnr) in ESBL-producing Escherichia coli and Klebsiella spp. in Lomé, Togo. Antimicrobial Resistance and Infection Control, 8: 104.
22. Seo K.W., Lee Y.J. 2021. Molecular characteristics of fluoroquinolone-resistant Escherichia coli from broiler breeder farms. Poultry Science, 100: 101250.
23. Shams Goli S., Moradli Gh.A., Amini K. 2016. Molecular identification of adhesion virulence, necrosis and hemolysin genes in UPEC and APEC strains isolated from clinical and poultry samples. Applied Biology, 7 (26): 35-42. [Persian]
24. Tabatabaei R., Nasirian A. 2003. Isolation, identification and antimicrobial resistance patterns of E. coli isolated from chicken flocks. Iranian Journal of Pharmacology and Therapeutics, 2: 39-42.
25. Yang H., Chen S., White D.G., Zhao S., McDermott P., Walker R., Meng J. 2004. Characterization of multiple-antimicrobial-resistant Escherichia coli isolates from diseased chickens and swine in China. Journal of Clinical Microbiology, 42: 3483-3489.
26. Zahraei Salehi T., Farashi Bonab S. 2006. Antibiotics susceptibility pattern of Escherichia coli strains isolated from chickens with colisepticemia in Tabriz province, Iran. International Journal of Poultry Science, 5: 677-684.