Phan Như Ý * Trần Thị Tuyết Hoa

* Tác giả liên hệPhan Như Ý

Abstract

Extended-spectrum beta-lactamases(ESBLs)-producing Escherichia coli causes serious diseases in human and terestrial animals. A number of studies have recorded the presence of of ESBL producing E. coli, notably with high antibiotic resistance and especially sulfonamide resistance, in fish. Therefore, this study was conducted to determine the presence and distribution the sul genes (sul1, sul2, sul3) of ESBL producing E. coli in fish from different sites in the Mekong delta. A total of 60 ESBL producing E. coli isolates were used in this study. These strains were isolated from wild and cultured fish samples (Pangasianodon hypophthalmus and Oreochromis sp.) in An Giang, Vinh Long and Dong Thap provinces from 2015 to 2016. Results showed that: (i) the rate of ESBL producing E. coli resistance to sulfonamide antibiotic was at 98.3% with MIC >32µg/ml. This study recorded that ESBL producing E. coli simultaneously resistant to 8-9 types of antibiotics accounted for 66.7%; (ii) ESBL producing E. coli isolated from An Giang, Vinh Long and Dong Thap contained common sulfonamide resistance genes which included sul2 (35%), sul3 (10%), sul1 (5%) and some ESBL producing E. coli isolates contained two or three genes: sul1 and sul2 (25%), sul2 and sul3 (10%), sul1 and sul3 (2%), and sul1, sul2 and sul3 (12%). Escherichia coli sinh enzyme beta-lactamases phổ rộng (ESBL-E. coli) là loài vi khuẩn gây nhiều bệnh nguy hiểm cho người và những loài động vật trên cạn. Một số nghiên cứu đã ghi nhận ESBL-E. coli xuất hiện trên cá nuôi và cá tự nhiên, điều đáng quan tâm là tỉ lệ kháng thuốc của chúng rất cao, đặc biệt đối với nhóm sulfonamide. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định sự hiện diện và phân bố nhóm gen sul (sul1, sul2, sul3) của vi khuẩn ESBL-E. coli trên cá từ nhiều địa bàn khác nhau thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu sử dụng 60 chủng vi khuẩn phân lập được từ cá tự nhiên, và mẫu cá nuôi (Pangasianodon hypophthalmus và Oreochromis sp.) ở các tỉnh An Giang, Vĩnh Long và Đồng Tháp trong năm 2015 và năm 2016. Kết quả ghi nhận: (i) Tỉ lệ vi khuẩn ESBL-E.coli kháng kháng sinh nhóm sulfonamide chiếm 98,3% với giá trị MIC >32µg/ml; (ii) ESBL-E. coli phân lập từ các mẫu cá thu ở An Giang, Vĩnh Long và Đồng Tháp mang các gen kháng thuốc kháng sinh nhóm sulfonamide phổ biến là sul2 (35%), sul3 (10%), sul1 (5%) và một số chủng nhiễm kép 2, 3 gen là sul1 và sul2 (25%), sul2 và sul3 (10%), sul1 và sul3 (2%), sul1, sul2 và sul3 (12%).
Keywords: Antibiotic resistance, Escherichia coli, extended spectrum beta lactamase (ESBL), sulfonamide, sul gene

Tóm tắt

Escherichia coli sinh enzyme beta-lactamases phổ rộng (ESBL-E. coli) là loài vi khuẩn gây nhiều bệnh nguy hiểm cho người và những loài động vật trên cạn. Một số nghiên cứu đã ghi nhận ESBL-E. coli xuất hiện trên cá nuôi và cá tự nhiên, điều đáng quan tâm là tỉ lệ kháng thuốc của chúng rất cao, đặc biệt đối với nhóm sulfonamide. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định sự hiện diện và phân bố nhóm gen sul (sul1, sul2, sul3) của vi khuẩn ESBL-E. coli trên cá từ nhiều địa bàn khác nhau thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu sử dụng 60 chủng vi khuẩn phân lập được từ cá tự nhiên, và mẫu cá nuôi (Pangasianodon hypophthalmus và Oreochromis sp.) ở các tỉnh An Giang, Vĩnh Long và Đồng Tháp trong năm 2015 và năm 2016. Kết quả ghi nhận: (i) Tỉ lệ vi khuẩn ESBL-E.coli kháng kháng sinh nhóm sulfonamide chiếm 98,3% với giá trị MIC >32µg/ml; (ii) ESBL-E. coli phân lập từ các mẫu cá thu ở An Giang, Vĩnh Long và Đồng Tháp mang các gen kháng thuốc kháng sinh nhóm sulfonamide phổ biến là sul2 (35%), sul3 (10%), sul1 (5%) và một số chủng nhiễm kép 2, 3 gen là sul1 và sul2 (25%), sul2 và sul3 (10%), sul1 và sul3 (2%), sul1, sul2 và sul3 (12%).
Từ khóa: Beta-lactamase phổ rộng, Escherichia coli, gen sul, kháng kháng sinh, sulfonamide

Article Details

Tài liệu tham khảo

Antunes, P., Machado, J., Sousa, J.C., Peixe, L., 2005. Dissemination of sulfonamide resistance genes(sul1, sul2,and sul3) in Portuguese Salmonella entericastrains and relation with integrons. Antimicrob Agents Chemother. 49 (2):836-839.

Arabi, H., Pakzad, I., Nasrollahi, A., Hosainzadegan, H., Jalilian, F.A., Taherikalani, M., Samadi, N., Sefidan, A.M., 2015.Sulfonamide Resistance Genes (sul) M in Extended Spectrum Beta Lactamase (ESBL) and Non-ESBL Producing Escherichia coli Isolated FromIranian Hospitals. Jundishapur Journal of Microbiology. 8(7):e19961

Bean, D.C., Livermore, D.M., Papa, I., Hall, L.M., 2005. Resistance among Escherichia colito sulphonamides and other antimicrobials now little used in man. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 56(5):962-964.

Blahna, M.T., Zalewski, C.A., Reuer, J., Kahlmeter, G., Foxman, B., Marrs, C.F., 2006. The role of horizontal gene transfer of trimethoprim-sulfamethoxazole resistance among uropathogenic Escherichia coliinEurope and Canada. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 57(4):666-672.

Bùi Quý Huy, 2002. Sổ tay phòng chống các bệnh từ động vật lây sang người. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Hà Nội. 244 trang.

Bùi Thị Ba, Đào Hoài Thu, Võ Thành Thìn, Đặng Văn Tuấn, Đỗ Văn Tấn, Vũ Khắc Hùng, 2012. Xác định một số gen kháng kháng sinh của vi khuẩn Escherichia coliO157: H7 phân lập từ trâu bò khỏe mạnh tại một số tỉnh Nam Trung Bộ. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật thú y. 19(6): 52-60.

DePaola, A., Peeler, J.T., Rodrick, G.E., 1995. Effect of oxytetracycline-medicated feed on antibiotic resistance of gram-negative bacteria in catfish ponds. Applied Environmental Microbiology. 61(6): 2335– 2340.

Enne, V.I., King, A., Livermore, D.M., Hall, L.M., 2002. Sufonamide resistance inHaemophilus influenzaemediated by acquisition of sul2 or a short insertion in chromosomal folP. Antimicrobial Agents Chemotherapy. 46(6): 1934-1939.

Enne, V.I., Livermore, D.M., Stephens, P., Hall, L.M., 2001. Persistence of sulphonamide resistance inEscherichia coliin theUK despite national prescribing restriction. The Lancet. 357(9265):1325–1328.

Frank, T., Gautier, V., Talarmin, A., Bercion, R., Arlet, G., 2007. Characterization of sulfonamide resistance genes and class1 integron gene cassettes inEnterobacteriaceae, Central African Republic (CAR). Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 59(4):742–745.

Grape, M., Sundström, L., Göran, K., 2003. Sulphonamide resistance gene sul3 found in Escherichia coliisolates from human sources. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 52(6):1022–1024.

Guerra, B., Junker, E., Helmuth, R., 2004. Incidence of the recently described sulfonamide resistance gene sul3 among German Salmonella entericastrains isolated from livestock and food. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 48(7):2712–2715.

Hammerum, A.M., Sandvang, D., Andersen, S.R., Seyfarth, A.M., Porsbo, L.J, Møller, N.F, Heuer, O.E., 2006. Detection of sul1, sul2and sul3 in sulphonamide resistantEscherichia coliisolates obtained from healthy humans, pork and pigs inDenmark. International Journal of Food Microbiology. 106(2):235-237.

Heuer, H., Smalla, K., 2007. Manure and sulfadiazine synergistically increased bacterial antibiotic resistance in soil over at least two months. Environmental Microbiology. 9(3): 657–666.

Hoa, P.T.P., Nonaka, L., Viet, P.H., Suzuki, S., 2008. Detection of the sul1, sul2, and sul3, genes in sulfonamide-resistant bacteria from wastewater and shrimp ponds of northVietnam. Science of the total environment. 405(1-3):377-384.

Inglis, V. 2000. Antibacterial chemotherapy in Aquaculture: Review of practice, associated risks and need for action. In: Use of Chemicals in Aquaculture in Asia. Proceedings of the Meeting on the Use of Chemicals in Aquaculture in Asia, Tigbauan, Iloilo, Philippines, 20–22 May 1996, pp. 7–22

Jiang, X.H., Tang, D., Liu, Y.H., Zhang, X.H., Zeng, Z.L., Xu L., Hawkey, P.M., 2012. Prevalence and characteristic of β-lactamase and plasmid-mediated quinolone resistance genes in Escherichia coliisolated from farmed fish inChina. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 67(10): 2350-2353.

Kerrn, M.B., Klemmensen, T., Mǿller, N.F., Espersen, F., 2002. Susceptibility of Danish Escherichia colistrains isolated from urinary tract infections and bacteraemia, and distribution of sulgenes conferring sulphonamide resistance. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 50(4):513-516.

Lê Thị Tài, 1997. Ô nhiễm thực phẩm và sức khỏe con người và gia súc, những thành tựu mới về nghiên cứu phòng chống bệnh ở vật nuôi. Viện thú y Quốc gia. 2: 65:66

Maynard, C., Fairbrother, J.M., Bekal, S., Sanschagrin, F., Levesque, R.C., Brousseau, R., Masson, L., Lariviere, S., Harel, J., 2003. Antimicrobial resistance genes inenterotoxigenic Escherichia coliO149:K91 isolates obtained over a23-year period from pigs. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47(10): 3214–3221.

McPhearson, R.M., DePaola, A., Zywno, S.R., Motes, M.L., Guarino, A.M., 1991. Antibiotic resistance inGram-negative bacteria from cultured catfish and aquaculture ponds. Aquaculture. 99(3-4):203– 211.

Moreno, E., Prats, G., Sabate, M., Perez, T., Johnson, J.R., Andreu, A., 2006. Quinolone, fluoroquinolone and trimethoprim/sulfamethoxazole resistance in relation to virulence determinants and phylogenetic background among uropathogenic Escherichia coli. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 57(2): 204-211.

Nguyen, H.N.K., Van, T.T.H., Nguyen, H.T., Smooker, P.M., Shimeta, J., Coloe, P.J., 2014. Molecular characterization of antibiotic resistance in Pseudomonasand Aeromonas isolates from catfish of theMekong Delta, Vietnam. Veterinary Microbiology. 171(3-4): 397-405.

Nguyen Thi Ngoc Hon, Tran Thi Tuyet Hoa, Nguyen Quoc Thinh, Hinenoya, A., Nakayama, T., Harada, K., Asayama, M., Warisaya, M., Hirata, K., Nguyen Thanh Phuong, Yamamoto, Y., 2016. Spread of antibiotic and antimicrobial susceptibility of ESBL-producing Escherichia coliisolated from Wild and Cultured Fish in theMekong Delta, Vietnam. Fish Pathology. 51 (Special issue): S75-S82

Phạm Hồng Quân, Hồ Thu Thủy, Nguyễn Hữu Vũ, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, Lê Văn Khoa, 2013. Một số đặc tính sinh học của vi khuẩn Streptococcusspp. gây bệnh xuất huyết ở cá rô phi nuôi tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam. Tạp chí Khoa học và Phát triển. 11(4): 506-513.

Quách Văn Cao Thi, Từ Thanh Dung, Đặng Phạm Hòa Hiệp, 2014. Hiện trạng kháng thuốc kháng sinh trên hai loài vi khuẩn Edwardsiella ictalurivà Aeromonas hydrophilagây bệnh trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Chuyên đề thủy sản (2): 7-14.

Threlfall, E.J., Ward, L.R., Frost, J.A., Willshaw, G.A., 2000. The emergence and spread of antibiotic resistance in food-borne bacteria. International Journal of Food Microbiology. 62(1-2): 1–5.

Trobos M, Christensen, H., Sunde, M., Nordentoft, S., Agerso, Y., Simonsen, G.S., 2009. Characterization of sulphonamide-resistant Escherichia coliusing comparison of sul2 gene sequences and multilocus sequence typing. Microbiology. 155(3):831-836.

Trobos, M., Jakobsen, L., Olsen, K.E., Møller, N.F, Hammerum, A.M., Pedersen, K., Agerso, Y., Porsbo, L.J., Olsen, J.E., 2008. Prevalence of sulphonamide resistance and class1 integron genes in Escherichia coliisolates obtained from broilers, broiler meat, healthy humans and urinary infections inDenmark. International Journal of Food Microbiology. 32(4): 367-369.

Võ Thành Thìn, Lưu Thị Minh Nguyệt, Lê Đình Hải, Nguyễn Ngọc Nhiên và Vũ Khắc Hùng, 2011. Phân tích một số gen kháng kháng sinh của vi khuẩn E.coliphân lập từ lợn con mắc bệnh tiêu chảy. Khoa học kỹ thuật thú y. 18(3):24-30.

Wegener, H.C., Aarestrup, F.M., Gerner-Smidt, P., Bager, F., 1999. Transfer of antibiotic resistant bacteria from animals to man. Acta Veterinaria Scandinavia. 92: 51–57.

Wu, S., Dalsgaard, A., Hammerum, A.M., Porsbo, L.J., Jensen, L.B., 2010. Prevalence and characterization of plasmids carrying sulfonamide resistance genes among Escherichia colifrom pigs, pig carcasses and human. Acta Veterinaria Scandinavica. 52(1):47.

Yang, H., Chen, S., White, D.G., Zhao, S., McDermott, P., Walker, R., Meng, J., 2004. Characterization of multiple-antimicrobial-resistant Escherichia coliisolates from diseased chickens and swine inChina. Journal of Clinical Microbiology. 42(8): 3483–3489.

Yuan, L., Liu, J.H., Hu, G.Z., Pan, Y.S., Liu, Z.M., Mo, J., Wei, Y.J., 2009. Molecular characterization of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coliisolates from chickens inHenan Province, China. Journal of Medical Microbiology. 58: 1449-1453.