مقاومت آنتی بیوتیکی و حضور ژن های اینتگرون کلاس 1 و 2 در میان جدایه های اشریشیا کلی جدا شده از نمونه های ادرار بیماران بستری و سرپایی شهر اهواز، جنوب ایران
مقاومت آنتی بیوتیکی و حضور ژن های اينتگرون در ميان جدایه هاي اشریشيا كلي
محورهای موضوعی : باکتری شناسی
عباس فراهانی
1
,
مهسا دست رنج
2
,
جبرئیل شمس الدین
3
,
حجت ویسی
4
,
صابر سلطانی
5
,
هادی کلانتر
6
1 - گروه علوم آزمایشگاهی، دانشکده علوم پزشکی خمین، خمین، ایران.
2 - کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی جندیشاپور اهواز، اهواز، ایران.
3 - استادیار انگل شناسی پزشکی، مرکز تحقیقات بیماریهای عفونی و گرمسیری، پژوهشکده سلامت هرمزگان، دانشگاه علوم پزشکی هرمزگان، بندرعباس، ایران
4 - کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی جندیشاپور اهواز، اهواز، ایران.
5 - دکتری، گروه ویروس شناسی پزشکی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.
6 - استادیار داروشناسی، گروه سم شناسی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران.
کلید واژه: اشريشيا كلي, مقاومت آنتی بیوتیکی, بتالاکتاماز های وسیع الطیف, اینتگرون,
چکیده مقاله :
اینتگرون ها نقش اساسی در انتشار ژن های مقاومت آنتی بیوتیکی در بین جدایه های اشريشيا كلي دارند. هدف از این مطالعه، تعیین شیوع اینتگرون های کلاس 1 و 2 در میان جدایه های اشريشيا كلي مولد بتالاکتامازهای وسیع الطیف (ESBLs) جدا شده از بیماران مبتلا به عفونت های دستگاه ادراری مراجعه کننده به بیمارستان آموزشی اهواز در سال 1396-97 بود. در این مطالعه توصیفی- مقطعی، جدایه ها با استفاده از روش های مرسوم آزمایشگاهی شناسایی شدند. حساسیت آنتی بیوتیکی جدایه ها بوسیله روش دیسک دیفیوژن آگار و تولید آنزیم های ESBLs با استفاده از روش Double disc مورد سنجش قرار گرفت. در نهایت حضور ژن های مربوط به اينتگرون هاي كلاس 1 و 2 با استفاده از روش PCR انجام شد. در بین 123 جدایه اشریشیا کلی تولید کننده ESBLs، بيشترين ميزان مقاومت آنتي بيوتيكي به ترتیب نسـبت بـه سفوتاکسیم، سفتازدیدیم ، کوتریموکسازول، نالیدیکسیک اسید و كمتــرين مقاومــت آنهــا نســبت بــه ايمــي پــنم مشاهده شد. تعداد 84 (29/68 درصد) جدایه دارای مقاومت دارویی چند گانه (MDR) بودند. تعداد 93 (60/75 درصد) جدایه دارای اینتگرون کلاس 1 و 11 (94/8 درصد) جدایه دارای اینتگرون کلاس 2 بودند. ارتباط معنی داری بین حضور اینتگرون و مقاومت به آنتی بیوتیک های مختلف مشاهده نشد (P > 0/05). شیوع بالای اینتگرون کلاس 1 در بین جدایه های اشريشيا كلي مولد بتالاکتاماز وسیع الطیف ممکن است به مقاومت به آنتی بیوتیک های رایج، کمک کند. بنابراین بررسی فراوانی اینتگرون ها و ارتباط آنها با الگوهای مقاومت آنتی بیوتیکی ضروری بنظر می رسد.
Integrons play an essential role in spreading antibiotic resistance genes among Escherichia coli isolates. The aim of this study was to determine the prevalence of class 1 and 2 integrons amongst Escherichia coli isolates producing broad-spectrum beta-lactamases (ESBLs) in patients with urinary tract infections referred to Ahvaz teaching Hospital in 2017-2018. In this cross-sectional descriptive study, isolates were determined using conventional methods. Antibiotic susceptibility was measured by agar disc diffusion method. Production of ESBLs enzymes was measured via double disc method. Finally, presence of genes related to class 1 and 2 integrons was done using specific primers and Polymerase chain reaction method. Amongst 123 Escherichia coli ESBLs producing isolates the highest resistance was related to Cefotaxime, Ceftazidime, Cotrimoxazole and, Nalidixic acid, respectively, and the least resistance was related to Imipenem. About 84 (68.29%) isolates had multiple drug resistance (MDR). Additionally, 93 (75.60 %) isolates had class 1 integron and 11 (8.94 %) isolates had class 2 integron. There were no significant relationships between the presence of integrons and resistance to different antibiotics (p > 0.05). High prevalence of class 1 integron amongst Escherichia coli isolates producing broad-spectrum β-lactamase may contribute to resistance to common antibiotics. Therefore, identifying frequency of integrons and their relationship with drug resistance patterns seems to be necessary.
References
Mohammadi-Mehr M, Feizabadi M. Antimicrobial resistance pattern of Gram-negative bacilli isolated from patients at ICUs of Army hospitals in Iran. Iranian journal of microbiology. 2011;3(1):26.
Alaee N, Bahador A, Harzandi N. Molecular epidemiology & antimicrobial resistance of Acinetobacter baumannii isolated from Namazi Hospital, in Shiraz by modified AFLP analysis. Journal of Microbial World. 2013;15(6):91-104.
FarajzadehSheikh A, Veisi H, Shahin M, Getso M, Farahani A. Frequency of quinolone resistance genes among extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli strains isolated from urinary tract infections. Tropical medicine and health. 2019;47:1-7.
Mohajeri P, Darfarin G, Farahani A. Genotyping of ESBL producing uropathogenic Escherichia coli in west of Iran. International journal of microbiology. 2014;2014.
golestani f, Javadpour S, Kafilzadeh F, daryaii z. Determination of antibiotic resistance pattern and frequency of blaVIM & blaIMP genes in clinical isolates of Acinetobacter species in Bandar Abbass. Journal of Microbial World. 2018;33(10):299-309.
Mohebi S, Hossieni Nave H, Norouzi A, Kandehkar Gharaman M, Taati Moghadam M. Detection of extended spectrum beta lactamases on class I integron in escherichia coli isolated from clinical samples. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences. 2016;26(138):66-76.
Machado E, Cantón R, Baquero F, Galán J-C, Rollán A, Peixe L, Coque TM. Integron content of extended-spectrum-β-lactamase-producing Escherichia coli strains over 12 years in a single hospital in Madrid, Spain. Antimicrobial agents and chemotherapy. 2005;49(5):1823-9.
Ranjbar R, Farahani A. Shigella: antibiotic-resistance mechanisms and new horizons for treatment. Infect Drug Resist 12: 3137–3167. 2019.
Hosseini F, Salimizadeh Z, Salehi M. The evaluation of int1, sul1, aadA2, and aadB genes frequencies in clinical isolates of Acinetobacter baumannii in Tehran. Journal of Microbial World. 2017 Jan 1;9(4):297-306.
Mohajeri P, Rostami Z, Farahani A, Norozi B. Distribution of ESBL producing Uropathogenic Escherichia coli and carriage of selected [beta]-lactamase genes in Hospital and community isolates in west of Iran. Annals of Tropical Medicine and Public Health. 2014;7(5):219.
Nikokar I, Tishayar A, Flakiyan Z, Alijani K, Rehana-Banisaeed S, Hossinpour M, et al. Antibiotic resistance and frequency of class 1 integrons among Pseudomonas aeruginosa, isolated from burn patients in Guilan, Iran. Iranian journal of microbiology. 2013;5(1):36.
Moghaddam MJM, Mirbagheri AA, Salehi Z, Habibzade SM. Prevalence of class 1 integrons and extended spectrum beta lactamases among multi-drug resistant Escherichia coli isolates from north of Iran. Iranian biomedical journal. 2015;19(4):233.
Yan H, Li L, Zong M, Alam MJ, Shinoda S, Shi L. Occurrence and characteristics of Class 1 and 2 integrons in clinical bacterial isolates from patients in south China. Journal of health science. 2010;56(4):442-50.
Wayne P. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing: Twenty seven Informational Supplement M100-S27CLSI. 2021.
Mobasseri P, Harsini MJ, Mehrabian S, Amini K. Detection of Different Types of Class 1, 2 and 3 Integrons among Pseudomonas aeruginosa Isolates from Raw Milks. Journal of Medical Bacteriology. 2021:11-8.
Hajiahmadi F, Safari N, Alijani P, Rabiei M, Masomian N, Arabestani MR. Assessment of the Prevalence of Class I and II Integrons of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Isolates From Hospitals of Hamadan. Avicenna Journal of Clinical Medicine. 2016;23(3):193-201.
Shaheli M, Baseri Salehi M, Bahador N. Antibiotic resistance dependent on efflux pump in the isolates of clinical and environmental Acinetobacter baumannii. Journal of Microbial World. 2019 May 22;12(1):15-26.
Zeighami H, Haghi F, Hajiahmadi F. Integrons and Their role in Antibiotic Resistance. Laboratory & Diagnosis. 2014;5(22):61-71.
Vaziri S, Abiri R, Mansouri F, Alvandi A, Azizi M, Hasanvand B, et al. The Molecular Investigation of Class 1 and 2 Integrons among the Escherichia Coli Isolated from Urine Samples of Children in Imam Reza Hospital, Kermanshah City, Iran, in 2016. Journal of Isfahan Medical School. 2017;35(446):1171-7.
Kargar M, Mohammadalipour Z, Doosti A, Lorzadeh S, Japoni-Nejad A. High prevalence of class 1 to 3 integrons among multidrug-resistant diarrheagenic Escherichia coli in southwest of Iran. Osong public health and research perspectives. 2014;5(4):193-8.
Barzegar S, Arzanlou M, Teimourpour A, Esmaelizad M, Yousefipour M, MohammadShahi J, Teimourpour R. Prevalence of the Integrons and ESBL Genes in Multidrug-Resistant Strains of Escherichia coli Isolated from Urinary Tract Infections, Ardabil, Iran. Iranian Journal of Medical Microbiology. 2022;16(1):56-65.
Rezaee MA, Sheikhalizadeh V, Hasani A. Detection of integrons among multi-drug resistant (MDR) Escherichia coli strains isolated from clinical specimens in northern west of Iran. Brazilian Journal of Microbiology. 2011;42:1308-13.
Li W, Ma J, Sun X, Liu M, Wang H. Antimicrobial Resistance and Molecular Characterization of Gene Cassettes from Class 1 Integrons in Escherichia coli Strains. Microbial Drug Resistance. 2022;28(4):413-8.
Yekani M, Memar MY, Baghi HB, Sefidan FY, Alizadeh N, Ghotaslou R. Association of integrons with multidrug-resistant isolates among phylogenic groups of uropathogenic Escherichia coli. Microbiology Research. 2018;9(1):7484.
Fallah F, Karimi A, Goudarzi M, Shiva F, Navidinia M, Hadipour Jahromi M, Sajadi Nia RS. Determination of integron frequency by a polymerase chain reaction–restriction fragment length polymorphism method in multidrug-resistant Escherichia coli, which causes Urinary tract infections. Microbial Drug Resistance. 2012;18(6):546-9.
Behera M, Roshan M, Rajput S, Gautam D, Vats A, Ghorai SM, De S. Novel aadA5 and dfrA17 variants of class 1 integron in multidrug-resistant Escherichia coli causing bovine mastitis. Applied Microbiology and Biotechnology. 2023;107(1):433-46.
Al-Hasani HM, Al-Rubaye DS, Abdelhameed A. The Emergence of Multidrug-Resistant (MDR), Extensively Drug-Resistant (XDR), and Pandrug-Resistant (PDR) In Iraqi Clinical Isolates of Escherichia coli. Journal of Population Therapeutics and Clinical Pharmacology. 2023;30(5):469-82.
Rao AN, Barlow M, Clark LA, Boring JR, Tenover FC, McGowan JE. Class 1 integrons in resistant Escherichia coli and Klebsiella spp., US hospitals. 2006.
Jouini A, Klibi A, Kmiha S, Hamrouni S, Ghram A, Maaroufi A. Lineages, Virulence Gene Associated and Integrons among Extended Spectrum β-Lactamase (ESBL) and CMY-2 Producing Enterobacteriaceae from Bovine Mastitis, in Tunisia. Pathogens. 2022;11(8):948.