Characterization of uropathogenic E. coli from various geographical locations in India

Abstract

المخلص: أهداف البحث: الجرثومة القولونية المسببة لعدوى البول هي العامل المسبب الأكثر شيوعا لإلتهاب المسالك البولية، حيث تشكل أكثر من 80٪ من حالات التهاب المسالك البولية في جميع أنحاء العالم. تقدم هذه الدراسة بيانات حول الأنماط السائدة، ملامح المقاومة، وعوامل شدة الإمراض التي تساعد على التوطين للجرثومة القولونية المسببة لعدوى البول من مناطق جغرافية مختلفة في الهند. طرق البحث: تم تصنيف الأنماط الجرثومية عن طريق التصقل في لوحات القراءة الصغيرة، تم استخدام الأساليب القياسية لكشف عوامل شدة الإمراض المختلفة، أي الأغشية الحية (باستخدام طريقة زراعة الأنسجة)، إفراز الجزيئات الناقلة للحديد (تم الفحص على وسط الكروم أزورول اس وتم تصنيفها وفقا لطرق كساكي وأرنو)، إفراز الكوليسين (باستخدام تقنية تغطية الأغار)، هدم الجيلاتين (على وسط الجيلاتيناز)، التصاق الخلايا السطحي (باستخدام طريقة تجمع الملح) وملامح مقاومة المضادات الحيوية (باستخدام عشرين مضادا حيويا) والبيتا-لاكتاميز ذات الطيف الواسع تم تقييمها وفقا لمعايير معهد الأمراض السريرية والمختبرية. النتائج: أظهرت سلالات الجرثومة القولونية المسببة لعدوى البول معدلات مقاومة عالية جدا لمعظم المضادات الحيوية المستخدمة بشكل شائع مع أعلى معدلات مقاومة للأمبيسيلين (63.4٪)، وحامض الناليديكسيك (63.4٪)، والسيفوتاكسيم (62.1٪). تم الكشف عن معدلات عالية من مقاومة الأدوية المتعددة (63.36٪)، وإنتاج البيتا-لاكتاميز ذات الطيف الواسع (34.1٪)، والجرثومة القولونية المسببة لعدوى البول المقاومة للكاربابينيم (25.0٪) وكانت من جميع المناطق الجغرافية في الهند. التصاق الخلايا السطحي (61.2٪)، إنتاج الأغشية الحية (62.5٪)، وإنتاج الجزيئات الناقلة للحديد (67.7٪) كانت من أكثر خصائص الخبيثة شيوعا في عزلات الإشريكية القولونية المسببة لعدوى الجهاز البولي. كان تعبير مشترك عن عوامل شدة الإمراض شائع جدا (69.8٪) في سلالات الإشريكية القولونية المسببة لعدوى الجهاز البولي. الاستنتاجات: توجد في الهند سلالات من الجرثومة القولونية المسببة لعدوى البول مقاومة للأدوية المضادة للميكروبات بمعدلات عالية جدا، وهي متنوعة من حيث الأنماط الجرثومية وعوامل شدة الإمراض. Abstract: Objectives: Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the most common causative agent of urinary tract infection, accounting for more than 80% of cases worldwide. This study presents data on prevalent serotypes, resistance profiles, and colonization-aiding virulence characteristics of UPEC from different geographical regions in India. Methods: UPEC were serotyped through microtiter plate agglutination. Standard techniques were used to detect various virulence characteristics, i.e., biofilm formation (tissue culture plate method), siderophore production (screened on Chrome Azurol S agar and categorized with Csaky's and Arnow's methods), colicin release (agar overlay technique), gelatin hydrolysis (on gelatinase agar), and cell surface hydrophobicity (salt aggregation method). Antibiotic resistance profiles (against 20 antimicrobial agents) and extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) were evaluated according to Clinical and Laboratory Standards Institute guidelines. Results: UPEC strains exhibited very high drug resistance rates to most of the commonly used antimicrobial agents; the highest resistance rates were observed for ampicillin (63.4%), nalidixic acid (63.4%), and cefotaxime (62.1%). High rates of multi-drug resistance (63.36%), ESBL-production (34.1%), and carbapenem-resistance (25.0%) were detected in UPEC strains from all geographical regions of India. Hydrophobicity (61.2%), biofilm production (62.5%), and siderophore production (67.7%) were the most common virulence characteristics of UPEC isolates. Co-expression of virulence characteristics was common (69.8%) in UPEC strains. Conclusion: UPEC strains with very high antimicrobial-resistance are in circulation in India, and have diverse serotypes and virulence characteristics.

Keywords

• ESBL
• MDR
• UPEC
• Virulence factors