Geny virulence a rezistence k antibiotikům u Campylobacter spp. v České republice

Cíl práce:
Termotolerantní druhy bakterií rodu Campylobacter jsou významná agens způsobující alimentární infekce člověka na celém světě. Cílem této studie bylo prověřit výskyt devíti předpokládaných genů virulence u kampylobakterů izolovaných od pacientů a z potravin (drůbeží maso, vepřová játra), stanovit rezistenci izolátů k osmi antibiotikům a detekovat u izolátů čtyři geny rezistence k antibiotikům.

Materiál a metody:
Výskyt genů virulence cdtA, cdtB, cdtC, virB11, ciaB, wlaN, iam, dnaJ a racR byl detekován pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) u 94 humánních izolátů a 123 izolátů kampylobakterů z potravin. Fenotypová rezistence izolátů k vybraným antibiotikům byla testována mikrodiluční metodou u 82 humánních izolátů a 91 izolátů z potravin. Izoláty se stanoveným antibiogramem byly testovány na výskyt genů bla_OXA-61, tet(O), aph-3-1 a cmeB pomocí specifických primerů metodou PCR.

Výsledky:
Prevalence sledovaných genů virulence, zejména dnaJ, racR, ciaB a genů toxigenity cdtA, cdtB, cdtC, byla podstatně vyšší u izolátů C. jejuni od pacientů i z potravin v porovnání s izoláty C. coli. Jedinou výjimkou byl gen iam, který byl identifikován pouze u C. coli. Testované izoláty C. jejuni i C. coli byly vysoce rezistentní k chinolonovým antibiotikům. Izoláty C. coli byly navíc více rezistentní k erytromycinu a streptomycinu, v případě izolátů z vepřových jater také k tetracyklinu. U obou druhů kampylobakterů byla zaznamenána vysoká prevalence genů rezistence k antibiotikům bla_OXA-61 a tet(O).

Závěr:
Předkládaná studie je první prací, která hodnotí výskyt genů virulence a rezistence u termotolerantních kampylobakterů izolovaných od pacientů a z potravin v České republice. Rovněž je vyhodnocena rezistence izolátů k osmi vybraným antibiotikům. Prevalence genů zodpovědných za virulenci i rezistenci k antibiotikům se u jednotlivých druhů termotolerantních kampylobakterů liší.

KLÍČOVÁ SLOVA:
Campylobacter – alimentární infekce – geny virulence – geny rezistence

Autoři: J. Bardoň ^1,2; V. Pudová ²; I. Koláčková ³; R. Karpíšková ^3,4; M. Röderová ^2,5; M. Kolář ²
Působiště autorů: State Veterinary Institute Olomouc, National Reference Laboratory for Campylobacter, Olomouc, Czech Republic ¹; Palacký University Olomouc, Faculty of Medicine and Dentistry, Department of Microbiology, Olomouc, Czech Republic ²; Veterinary Research Institute Brno, Department of Bacteriology, Brno, Czech Republic ³; University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences Brno, Faculty of Veterinary Hygiene and Ecology, Brno, Czech Republic ⁴; Palacký University Olomouc, Faculty of Medicine and Dentistry, Institute of Molecular and Translation Medicine, Olomouc Czech Republic ⁵
Vyšlo v časopise: Epidemiol. Mikrobiol. Imunol. 66, 2017, č. 2, s. 59-66
Kategorie: Původní práce

Souhrn

KLÍČOVÁ SLOVA:
Campylobacter – alimentární infekce – geny virulence – geny rezistence

Zdroje

1. Lawson AJ. Campylobacteriosis. In: Palmer SR, Soulsby Lord, Torgerson PR, Brown DWG, eds. Oxford Textbook of Zoonoses, 2nd edition. New York, USA: Oxford University Press, Inc.; 2011, s. 136–145.

2. Epps SV, Harvey RB, Hume ME, Phillips TD, Anderson RC, Nisbet DJ. Foodborne Campylobacter: infections, metabolism, pathogenesis and reservoirs. Int J Environ Res Public Health, 2013;10(12):6292–6304.

3. Wallis MR. The pathogenesis of Campylobacter jejuni. Br J Biomed Sci, 1994;51(1):57–64.

4. Nachamkin I. Campylobacter and Arcobacter. In: Murray PR, et al. Manual of clinical microbiology, 6th edition. Washington, D.C.: ASM Press, 1995, s. 483–491.

5. Datta S, Niwa H, Itoh K. Prevalence of 11 pathogenic genes of Campy-lobacter jejuni by PCR in strains isolated from humans, poultry meat and broiler and bovine faeces. J Med Microbiol, 2003;52(4):345–348.

6. Talukder KA, Aslam M, Islam Z, Azmi IJ, Dutta DK, Hossain S, Nur-E-Kamal A, Nair GB, Cravioto A, Sack DA, Endtz HP. Prevalence of virulence genes and cytolethal distending toxin production in Campylobacter jejuni isolates from diarrheal patients in Bangladesh. J Clin Microbiol, 2008;46(4):1485–1488.

7. Bacon DJ, Alm RA, Burr DH, Hu L, Kopecko DJ, Ewing CP, Trust TJ, Guerry P. Involvement of a plasmid in virulence of Campylobacter jejuni 81–176. Infect Immun, 2000;68(8):4384–4390.

8. Lara-Tejero M, Galán JE. CdtA, CdtB, and CdtC form a tripartite complex that is required for cytolethal distending toxin activity. Infect Immun, 2001;69(7):4358–4365.

9. EFSA and ECDC (European Food Safety Authority and European Centre for Disease Prevention and Control). 2014. The European Union Summary Report on antimicrobial resistance in zoonotic and indicator bacteria from humans, animals and food in 2012. EFSA Journal, 2015;12(2):336. doi:10.2903/j.efsa.2014.3590. Dostupné na www: www.efsa.europa.eu/efsajournal, accessed July 2,2015.

10. Wieczorek K, Osek J. Antimicrobial resistance mecha-nisms among Campylobacter. Biomed Res Int, 2013:340605. doi: 10.1155/2013/340605.

11. Payot S, Bolla JM, Corcoran D, Fanning S, Mégraud F, Zhang Q. Mechanisms of fluoroquinolone and macrolide resistance in Campylobacter spp. Microbes Infect, 2006;8(7):1967–1971.

12. Lin J, Michel LO, Zhang Q. CmeABC functions as a multidrug efflux system in Campylobacter jejuni. Antimicrob Agents Chemother, 2002;46(7):2124–2131.

13. EN/ISO 10272-1. 2006. Microbiology of food and animal feeding stuffs - horizontal method for detection and enumeration of Campylobacter spp. – Part 1: detection method International organization for standardization (Genève. Switzerland).

14. Ertaş HB, Çetïnkaya B, Muz A, Öngör H. Identification of chicken originated Campylobacter coli and Campylobacter jejuni by polymerase chain reaction (PCR). Turk J Vet Anim Sci, 2002;26:1447–1452.

15. Lund M, Nordentoft S, Pedersen K, Madsen M. Detection of Campylobacter spp. in chicken fecal samples by real-time PCR. J Clin Microbiol, 2004;42(11):5125–5132.

16. McDermott PF, Bodeis-Jones SM, Fritsche TR, Jones RN, Walker RD. Broth microdilution susceptibility testing of Campylobacter jejuni and the determination of quality control ranges for fourteen antimicrobial agents. J Clin Microbiol, 2005;43(12):6136–6138.

17. EU-RL (European Union Reference Laboratory for Antimicrobial Resistance). 2012. Cut-off values recommended by the EU Reference Laboratory for Antimicrobial Resistance (EURL-AR) Updated September 24th 2012, Page 1 of 3 website. Dostupné na www: www.eurl-ar.eu, accessed July 4, 2015.

18. Communique, 2005: Comité de l‘ Antibiogramme de la Société Francaise de Microbiologie. Société Francaise de Microbiologie, Edition de Jenvier, 49 pp. Dostupné na www: www.sfm.asso.fr, accessed July 4, 2015.

19. Obeng AS, Rickard H, Sexton M, Pang Y, Peng H, Barton M. Antimicrobial susceptibilities and resistance genes in Campylobacter strains isolated from poultry and pigs in Australia. J Appl Microbiol, 2012;113(2):294–307.

20. Ripabelli G, Tamburro M, Minelli F, Leone A, Sammarco ML. Prevalence of virulence-associated genes and cytolethal distending toxin production in Campylobacter spp. isolated in Italy. Comp Immunol Microbiol Infect Dis, 2010;33(4):355–364.

21. Krutkiewicz A, Klimuszko D. Genotyping and PCR detection of potential virulence genes in Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolates from different sources in Poland. Folia Microbiol, 2010;55(2):167–175.

22. Rozynek E, Dzierzanowska-Fangrat K, Jozwiak P, Popowski J, Korsak D, Dzierzanowska D. Prevalence of potential virulence markers in Polish Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolates obtained from hospitalized children and from chicken carcasses. J Med Microbiol, 2005;54(7):615–619.

23. Cha I, Kim NO, Nam JG, Choi ES, Chung GT, Kang YH, Hong S. Genetic diversity of Campylobacter jejuni isolates from Korea and travel-associated cases from east and southeast Asian countries. Jpn J Infect Dis, 2014;67(6):490–494.

24. Feodoroff B, Ellström P, Hyytiäinen H, Sarna S, Hänninen ML, Rautelin H. Campylobacter jejuni isolates in Finnish patients differ according to the origin of infection. Gut Pathog, 2010;2(1):22.

25. Wieczorek K, Osek J. Identification of virulence genes in Campylobacter jejuni and C. coli isolates by PCR. Bull Vet Inst Pulawy, 2008;52:211–216.

26. Wieczorek K. Antimicrobial resistance and virulence markers of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from retail poultry meat in Poland. Bull Vet Inst Pulawy, 2010;54:563–569.

27. Thakur S, Zhao S, McDermott PF, Harbottle H, Abbott J, English L, Gebreyes WA, White DG. Antimicrobial resistance, virulence, and genotypic profile comparison of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from humans and retail meats. Foodborne Pathog Dis, 2010;7(7):835–844.

28. Wieczorek K, Dykes GA, Osek J, Duffy LL. Antimicrobial resistance and genetic characterization of Campylobacter spp. from three countries. Food Control, 2013;34:84–91.

29. Abdi-Hachesoo B, Khoshbakht R, Sharifiyazdi H, Tabatabaei M, Hosseinzadeh S, Asasi K. Tetracycline Resistance Genes in Campylobacter jejuni and C. coli Isolated From Poultry Carcasses. Jundishapur J Microbiol, 2014;7:e12129. doi: 10.5812/jjm.12129.

30. Lachance N, Gaudreau C, Lamothe F, Larivière LA. Role of the beta-lactamase of Campylobacter jejuni in resistance to beta-lactam agents. Antimicrob Agents Chemother, 1991;35(5):813–818.

31. Griggs DJ, Peake L, Johnson MM, Ghori S, Mott A, Piddock LJ. Beta-lactamase-mediated beta-lactam resistance in Campylobacter species: prevalence of Cj0299 (blaOXA-61) and evidence for a novel beta-Lactamase in C. jejuni. Antimicrob Agents Chemother, 2009;53(8):3357–3364.

32. Pumbwe L, Randall LP, Woodward MJ, Piddock LJ. Expression of the efflux pump genes cmeB, cmeF and the porin gene porA in multiple-antibiotic-resistant Campylobacter jejuni. J Antimicrob Chemother, 2004;54(2):341–347.