Caracterización molecular de Escherichia coli resistente a antibióticos aislada de mastitis bovina en Michoacán, México

Rafael Jiménez Mejía, Luis Fernando Gudiño Sosa, José Antonio Aguilar López, Pedro Damián Loeza Lara

Resumen


En el presente estudio se describen los patrones de resistencia a antibióticos de E. coli aislada de mastitis bovina, así como la presencia de genes de virulencia y de resistencia. A partir muestras de leche obtenidas de vacas con mastitis se aislaron e identificaron a nivel bioquímico y molecular cepas de E. coli, a las cuales se les analizó el perfil de resistencia a antibióticos y mediante PCR se investigó la presencia de genes de virulencia, de resistencia a antibióticos beta-lactámicos, tetraciclina, estreptomicina y quinolonas; así como la presencia de integrones clase 1. El análisis genético reveló que 11.8 % de los aislados de E. coli presentaron el gen de virulencia que codifica para la intimina (eaeA). Por otro lado, todas las E. coli fueron resistentes a uno o más antibióticos, con alta frecuencia de resistencia para tetraciclina, ampicilina y cefalotina. Además, el 73.5 % fueron resistentes a tres o más antibióticos. De 11 genes de resistencia analizados, se confirmó la presencia de siete, distribuidos en el 79.4 % de los aislados bacterianos. De los cuales, blaCTX-M se encontró en 16 aislados, tetB en 11, tetA, strA y strB en 9, qnrB en cuatro y blaTEM en un solo aislado. También, en el 5.9 % de los aislados de E. coli se identificó la presencia de integrones clase 1. En conclusión, se encontraron elevados índices de resistencia en las E. coli aisladas de mastitis bovina. Estas bacterias contienen genes de virulencia relacionados a patógenos de humano; también llevan genes de resistencia a beta-lactámicos, tetraciclina, estreptomicina y quinolonas.

 


Palabras clave


Mastitis bovina; E. coli; Resistencia a los antibióticos; Genes de virulencia; PCR.

Texto completo:

PDF

Referencias


Seegers H, Fourichon C, Beaudeau F. Production effects related to mastitis and mastitis economics in dairy cattle herds. Vet Res 2003;34(5):475-491.

Thompson-Crispi K, Atalla H, Miglior F, Mallard BA. Bovine mastitis: Frontiers in immunogenetics. Front Immunol 2014;5:1-10.

Contreras GA, Rodríguez JM. Mastitis: comparative etiology and epidemiology. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2011;16(4):339-356.

Kaper JB, Nataro JP, Mobley HL. Pathogenic Escherichia coli. Nat Rev Microbiol 2004;2(2):123-140.

Shpigel NY, Elazar S, Rosenshine I. Mammary pathogenic Escherichia coli. Curr Opin Microbiol 2008;11(1):60-65.

Blum SE, Leitner G. Genotyping and virulence factors assessment of bovine mastitis Escherichia coli. Vet Microbiol 2013;163(3-4):305-312.

Liu Y, Liu G, Liu W, Ali T, Chen W, Yin J, et al. Phylogenetic group, virulence factors and antimicrobial resistance of Escherichia coli associated with bovine mastitis. Res Microbiol 2014;165(4):273-277.

Blum SE, Heller ED, Sela S, Elad D, Edery N, Leitner G. Genomic and phenomic study of mammary pathogenic Escherichia coli. PLoS One. 2015;10(9):1-24.

Hogan J, Larry Smith K. Coliform mastitis. Vet Res 2003;34(5):507-519.

Saini V, McClure JT, Léger D, Keefe GP, Scholl DT, Morck DW, et al. Antimicrobial resistance profiles of common mastitis pathogens on Canadian dairy farms. J Dairy Sci 2012;95(8):4319-4332.

Phillips I, Casewell M, Cox T, De Groot B, Friis C, Jones R, et al. Does the use of antibiotics in food animals pose a risk to human health? A critical review of published data. J Antimicrob Chemother 2004;53(1):28-52.

Li XZ, Mehrotra M, Ghimire S, Adewoye L. beta-Lactam resistance and beta-lactamases in bacteria of animal origin. Vet Microbiol 2007;121(3-4):197-214.

Jacoby GA, Munoz-Price LS. The new beta-lactamases. N Engl J Med 2005;352(4):380-391.

Bush K, Jacoby GA. Updated functional classification of beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother 2010;54(3):969-976.

Nguyen F, Starosta AL, Arenz S, Sohmen D, Dönhöfer A, Wilson DN. Tetracycline antibiotics and resistance mechanisms. Biol Chem 2014;395(5):559-575.

Sunde M, Norström M. The genetic background for streptomycin resistance in Escherichia coli influences the distribution of MICs. J Antimicrob Chemother 2005;56(1):87-90.

Gillings MR. Integrons: past, present, and future. Microbiol Mol Biol Rev 2014;78(2):257-277.

Scheutz F, Strockbine N. Escherichia. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 2015:1-49.

Madico G, Akopyants NS, Berg DE. Arbitrarily primed PCR DNA fingerprinting of Escherichia coli O157:H7 strains by using templates from boiled cultures. J Clin Microbiol 1995;33(6):1534-1546.

Horakova K, Mlejnkova H, Mlejnek P. Specific detection of Escherichia coli isolated from water samples using polymerase chain reaction targeting four genes: cytochrome bd complex, lactose permease, beta-D-glucuronidase, and beta-D-galactosidase. J Appl Microbiol 2008;105(4):970-976.

Vidal M, Kruger E, Durán C, Lagos R, Levine M, Prado V, et al. Single multiplex PCR assay to identify simultaneously the six categories of diarrheagenic Escherichia coli associated with enteric infections. J Clin Microbiol 2005;43(10):5362-5365.

Ahmed AM, Shimamoto T. Molecular characterization of multidrug-resistant avian pathogenic Escherichia coli isolated from septicemic broilers. Int J Med Microbiol 2013;303(8):475-483.

Guillaume G, Verbrugge D, Chasseur-Libotte M, Moens W, Collard J. PCR typing of tetracycline resistance determinants (Tet A-E) in Salmonella enterica serotype Hadar and in the microbial community of activated sludges from hospital and urban wastewater treatment facilities in Belgium. FEMS Microbiol Ecol 2000;32(1):77-85.

Gebreyes WA, Altier C. Molecular characterization of multidrug-resistant Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium isolates from swine. J Clin Microbiol 2002;40(8):2813-2822.

Robicsek A, Strahilevitz J, Sahm DF, Jacoby GA, Hooper DC. qnr prevalence in ceftazidime-resistant Enterobacteriaceae isolates from the United States. Antimicrob Agents Chemother 2006;50(8):2872-2874.

Mazel D, Dychinco B, Webb VA, Davies J. Antibiotic resistance in the ECOR collection: integrons and identification of a novel aad gene. Antimicrob Agents Chemother 2000;44(6):1568-1574.

CLSI. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically. Ninth ed. Approved Standard M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute. 2012.

Blum SE, Heller ED, Leitner G. Long term effects of Escherichia coli mastitis. Vet J 2014;201(1):72-77.

Momtaz H, Safarpoor Dehkordi F, Taktaz T, Rezvani A, Yarali S. Shiga toxin-producing Escherichia coli isolated from bovine mastitic milk: serogroups, virulence factors, and antibiotic resistance properties. Scient World J 2012;2012:1-9.

Kobori D, Rigobelo EC, Macedo C, Marin JM, Avila FA. Virulence properties of Shiga toxin-producing Escherichia coli isolated from cases of bovine mastitis in Brazil. Revue d'élevage et de medcine vétérinaire des pays tropicaux 2004;57(1-2):15-20.

Lira WM, Macedo C, Marin JM. The incidence of Shiga toxin-producing Escherichia coli in cattle with mastitis in Brazil. J Appl Microbiol 2004;97(4):861-876.

Suojala L, Pohjanvirta T, Simojoki H, Myllyniemi AL, Pitkälä A, Pelkonen S, et al. Phylogeny, virulence factors and antimicrobial susceptibility of Escherichia coli isolated in clinical bovine mastitis. Vet Microbiol 2011;147(3-4):383-398.

Fernandes JB, Zanardo LG, Galvão NN, Carvalho IA, Nero LA, Moreira MA. Escherichia coli from clinical mastitis: serotypes and virulence factors. J Vet Diagn Invest 2011;23(6):1146-1152.

Kaipainen T, Pohjanvirta T, Shpigel NY, Shwimmer A, Pyörälä S, Pelkonen S. Virulence factors of Escherichia coli isolated from bovine clinical mastitis. Vet Microbiol 2002;85(1):37-46.

Suojala L, Kaartinen L, Pyörälä S. Treatment for bovine Escherichia coli mastitis - an evidence-based approach. J Vet Pharmacol Ther 2013;36(6):521-531.

Dibner JJ, Richards JD. Antibiotic growth promoters in agriculture: history and mode of action. Poult Sci. 2005;84(4):634-643. doi: 10.1093/ps/84.4.634.

Srinivasan V, Gillespie BE, Lewis MJ, Nguyen LT, Headrick SI, Schukken YH, et al. Phenotypic and genotypic antimicrobial resistance patterns of Escherichia coli isolated from dairy cows with mastitis. Vet Microbiol 2007;124(3-4):319-328.

Geser N, Stephan R, Hächler H. Occurrence and characteristics of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) producing Enterobacteriaceae in food producing animals, minced meat and raw milk. BMC Vet Res 2012;8(1):1-9.

Pehlivanoglu F, Turutoglu H, Ozturk D. CTX-M-15-Type Extended-Spectrum Beta-Lactamase-Producing Escherichia coli as causative agent of bovine mastitis. Foodborne Pathog Dis 2016;13(9):477-482.

Timofte D, Maciuca IE, Evans NJ, Williams H, Wattret A, Fick JC, et al. Detection and molecular characterization of Escherichia coli CTX-M-15 and Klebsiella pneumoniae SHV-12 β-lactamases from bovine mastitis isolates in the United Kingdom. Antimicrob Agents Chemother 2014;58(2):789-794.

Freitag C, Michael BG, Kadlec K, Hassel M, Schwarz S. Detection of plasmid-borne extended-spectrum β-lactamase (ESBL) genes in Escherichia coli isolates from bovine mastitis. Vet Microbiol 2017;200:151-156.

Wang GQ, Wu CM, Du XD, Shen ZQ, Song LH, Chen X, et al. Characterization of integrons-mediated antimicrobial resistance among Escherichia coli strains isolated from bovine mastitis. Vet Microbiol 2008;127(1-2):73-78.




DOI: http://dx.doi.org/10.22319/rmcp.v8i4.4251

Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.




Copyright (c) 2017

Licencia de Creative Commons
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

 

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias
CENID-Microbiología Animal, Km. 15.5 Carretera México-Toluca, Colonia Palo Alto
México, D.F. C.P. 05110
Tel. 01 (55) 38718700 Exts. 80306 - 80316 
 


Licencia Creative Commons
Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias por
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional