Published December 19, 2016 | Version v1
Publication Open

Characterization of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Isolated from Healthy Turkeys and Broilers Using DNA Microarrays

Creators

  • 1. Friedrich-Loeffler-Institut
  • 2. Kafrelsheikh University
  • 3. University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation
  • 4. Mansoura University
  • 5. Alere (Germany)
  • 6. TU Dresden
  • 7. Carl Gustav Carus-Institut
  • 8. InfectoGnostics Research Campus Jena
  • 9. Freie Universität Berlin

Description

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a major human health problem and recently, domestic animals, in particular pigs and poultry are discussed as carriers and possible reservoirs of MRSA. Twenty seven S. aureus isolates from five turkey farms (n=18) and two broiler farms (n=9) were obtained by culturing of choana and skin swabs from apparently healthy birds, identified by Taqman-based real-time duplex nuc-mecA-PCR and characterized by spa typing as well as by a DNA microarray based assay which covered, amongst others, a considerable number of antibiotic resistance genes, species controls and virulence markers. The antimicrobial susceptibility profiles were tested by agar diffusion assays and genotypically confirmed by the microarray. Five different spa types (3 in turkeys and 2 in broilers) were detected. The majority of MRSA isolates (24/27) belonged to clonal complex 398-MRSA-V. The most frequently occurring spa types were accordingly t011, t034 and t899. A single CC5-MRSA-III isolated from turkey and CC398-MRSA with an unidentified/truncated SCCmec element in turkey and broiler were additionally detected. The phenotypic antimicrobial resistance profiles of S. aureus isolated from both turkeys and broilers against 14 different antimicrobials showed that all isolates were resistant to ampicillin, cefoxitin, oxacillin, doxycycline and tetracycline. Moreover, all S. aureus isolated from broilers were resistant to erythromycin and azithromycin. All isolates were susceptible to gentamicin, chloramphenicol, sulphonamides and fusidic acid. The resistance rate against ciprofloxacin was 55.6% in broiler isolates and 42.1% in turkey isolates. All tetracycline resistant isolates possessed genes tetK/M. All erythromycin-resistant broiler isolates carried ermA. Only one broiler isolate (11.1%) carried genes ermA, ermB and ermC, while 55.6% of turkey isolates possessed ermA and ermB genes. Neither PVL genes (lukF/S-PV), animal-associated leukocidin (lukM and luk-P83) nor the gene encoding the toxic shock syndrome toxin (tst1) were found in turkey and broiler isolates. In conclusion, the detection of MRSA in healthy turkeys and broilers with even additional antibiotic resistance markers is of major public health concern. The difference in antibiotic resistance and virulence markers between MRSA isolates from turkeys and broilers was addressed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) مشكلة صحية رئيسية للإنسان، وفي الآونة الأخيرة، تمت مناقشة الحيوانات الأليفة، ولا سيما الخنازير والدواجن، كحاملات ومستودعات محتملة للمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين. تم الحصول على سبعة وعشرين S. aureus معزولة عن خمس مزارع للديك الرومي (n=18) واثنين من مزارع الدجاج اللاحم (n=9) من خلال استزراع الكوانا ومسحات الجلد من الطيور السليمة على ما يبدو، والتي حددتها تقنية تقمان في الوقت الحقيقي على الوجهين nuc - mecA - PCR وتتميز بكتابة SPA بالإضافة إلى مقايسة تعتمد على المصفوفة الدقيقة للحمض النووي والتي غطت، من بين أمور أخرى، عددًا كبيرًا من جينات مقاومة المضادات الحيوية وضوابط الأنواع وعلامات الفوعة. تم اختبار ملامح الحساسية المضادة للميكروبات من خلال مقايسات انتشار الآجار وتم تأكيدها وراثيًا من خلال المصفوفة الدقيقة. تم اكتشاف خمسة أنواع مختلفة من المنتجعات الصحية (3 في الديك الرومي و 2 في الدجاج اللاحم). تنتمي غالبية عزلات MRSA (24/27) إلى المركب النسيلي 398 - MRSA - V. كانت أنواع المنتجعات الصحية الأكثر شيوعًا وفقًا لذلك هي t011 و t034 و t899. تم اكتشاف CC5 - MRSA - III واحد معزول عن تركيا و CC398 - MRSA مع عنصر SCCmec غير محدد/مقطوع في تركيا والدجاج اللاحم. أظهرت ملامح مقاومة مضادات الميكروبات الظاهرية لـ S. aureus المعزولة من كل من الديك الرومي والفروج ضد 14 نوعًا مختلفًا من مضادات الميكروبات أن جميع العزلات كانت مقاومة للأمبيسلين والسيفوكسيتين والأوكساسيلين والدوكسيسيكلين والتتراسيكلين. علاوة على ذلك، كانت جميع S. aureus المعزولة عن الفراريج مقاومة للإريثروميسين والأزيثروميسين. كانت جميع العزلات عرضة للجنتاميسين والكلورامفينيكول والسلفوناميدات وحمض الفوسيديك. كان معدل المقاومة ضد سيبروفلوكساسين 55.6 ٪ في عزلات اللاحم و 42.1 ٪ في عزلات الديك الرومي. جميع العزلات المقاومة للتتراسيكلين تمتلك جينات tetK/M. جميع عزلات اللاحم المقاومة للإريثروميسين تحمل ermA. لا يوجد سوى شواء واحد معزول (11.1 ٪) يحمل جينات ermA و ermB و ermC، في حين أن 55.6 ٪ من عوازل الديك الرومي تمتلك جينات ermA و ermB. لم يتم العثور على جينات PVL (lukF/S - PV) أو اللوكوسيدين المرتبط بالحيوان (lukM و luk - P83) ولا الجين الذي يشفر سم متلازمة الصدمة السامة (tst1) في تركيا وعزل الدجاج اللاحم. في الختام، فإن الكشف عن MRSA في الديوك الرومية والفروج الصحية مع علامات مقاومة إضافية للمضادات الحيوية هو مصدر قلق كبير للصحة العامة. تمت معالجة الفرق في مقاومة المضادات الحيوية وعلامات الفوعة بين عزلات MRSA عن الديك الرومي والفروج.

Translated Description (French)

Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un problème majeur de santé humaine et récemment, les animaux domestiques, en particulier les porcs et la volaille, sont considérés comme des porteurs et des réservoirs possibles de SARM. Vingt-sept isolats de S. aureus provenant de cinq élevages de dindes (n=18) et de deux élevages de poulets de chair (n=9) ont été obtenus par culture de choana et d'écouvillons cutanés d'oiseaux apparemment en bonne santé, identifiés par duplex en temps réel taqman nuc-mecA-PCR et caractérisés par un typage spa ainsi que par un test basé sur des microréseaux d'ADN qui couvrait, entre autres, un nombre considérable de gènes de résistance aux antibiotiques, de contrôles d'espèces et de marqueurs de virulence. Les profils de sensibilité aux antimicrobiens ont été testés par des tests de diffusion de gélose et confirmés génotypiquement par le microréseau. Cinq types de spa différents (3 chez les dindes et 2 chez les poulets de chair) ont été détectés. La majorité des isolats de SARM (24/27) appartenaient au complexe clonal 398-MRSA-V. Les types de spas les plus fréquents étaient donc t011, t034 et t899. Un seul CC5-MRSA-III isolé de la dinde et CC398-MRSA avec un élément SCCmec non identifié/tronqué chez la dinde et le poulet à griller ont également été détectés. Les profils phénotypiques de résistance aux antimicrobiens de S. aureus isolés chez les dindes et les poulets de chair contre 14 antimicrobiens différents ont montré que tous les isolats étaient résistants à l'ampicilline, à la céfoxitine, à l'oxacilline, à la doxycycline et à la tétracycline. De plus, tous les S. aureus isolés à partir de poulets de chair étaient résistants à l'érythromycine et à l'azithromycine. Tous les isolats étaient sensibles à la gentamicine, au chloramphénicol, aux sulfamides et à l'acide fusidique. Le taux de résistance à la ciprofloxacine était de 55,6 % chez les isolats de poulets de chair et de 42,1 % chez les isolats de dindes. Tous les isolats résistants à la tétracycline possédaient les gènes tetK/M. Tous les isolats de poulets de chair résistants à l'érythromycine portaient l'ermA. Un seul isolat de poulet de chair (11,1 %) portait les gènes ermA, ermB et ermC, tandis que 55,6 % des isolats de dinde possédaient les gènes ermA et ermB. Ni les gènes PVL (lukF/S-PV), ni la leucocidine associée aux animaux (lukM et luk-P83), ni le gène codant pour la toxine du syndrome de choc toxique (tst1) n'ont été trouvés dans les isolats de dindes et de poulets de chair. En conclusion, la détection du SARM chez les dindes et les poulets de chair en bonne santé avec même des marqueurs de résistance aux antibiotiques supplémentaires est une préoccupation majeure de santé publique. La différence de résistance aux antibiotiques et de marqueurs de virulence entre les isolats de SARM de dindes et de poulets de chair a été abordée.

Translated Description (Spanish)

El Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) es un importante problema de salud humana y, recientemente, los animales domésticos, en particular los cerdos y las aves de corral, se discuten como portadores y posibles reservorios de SARM. Se obtuvieron veintisiete aislamientos de S. aureus de cinco granjas de pavos (n=18) y dos granjas de pollos de engorde (n=9) mediante el cultivo de hisopos de coana y piel de aves aparentemente sanas, identificados mediante una PCR de nuc-mecA dúplex en tiempo real basada en Taqman y caracterizados por tipificación spa, así como por un ensayo basado en micromatrices de ADN que cubrió, entre otros, un número considerable de genes de resistencia a antibióticos, controles de especies y marcadores de virulencia. Los perfiles de susceptibilidad antimicrobiana se probaron mediante ensayos de difusión en agar y se confirmaron genotípicamente mediante la micromatriz. Se detectaron cinco tipos de spa diferentes (3 en pavos y 2 en pollos de engorde). La mayoría de los aislados de SARM (24/27) pertenecían al complejo clonal 398-MRSA-V. Los tipos de spa más frecuentes fueron, en consecuencia, t011, t034 y t899. Además, se detectó un solo CC5-MRSA-III aislado de pavo y CC398-MRSA con un elemento SCCmec no identificado/truncado en pavo y pollo de engorde. Los perfiles fenotípicos de resistencia antimicrobiana de S. aureus aislados tanto de pavos como de pollos de engorde contra 14 antimicrobianos diferentes mostraron que todos los aislados eran resistentes a ampicilina, cefoxitina, oxacilina, doxiciclina y tetraciclina. Además, todos los S. aureus aislados de pollos de engorde eran resistentes a la eritromicina y la azitromicina. Todos los aislados eran susceptibles a gentamicina, cloranfenicol, sulfonamidas y ácido fusídico. La tasa de resistencia contra la ciprofloxacina fue del 55,6% en los aislados de pollo de engorde y del 42,1% en los aislados de pavo. Todos los aislados resistentes a la tetraciclina poseían genes tetK/M. Todos los aislados de pollos de engorde resistentes a la eritromicina portaban ermA. Solo un aislado de pollo de engorde (11,1%) portaba los genes ermA, ermB y ermC, mientras que el 55,6% de los aislados de pavo poseía los genes ermA y ermB. No se encontraron genes de PVL (lukF/S-PV), leucocidina asociada a animales (lukM y luk-P83) ni el gen que codifica la toxina del síndrome de choque tóxico (tst1) en aislados de pavos y pollos de engorde. En conclusión, la detección de SARM en pavos sanos y pollos de engorde con incluso marcadores adicionales de resistencia a los antibióticos es de gran preocupación para la salud pública. Se abordó la diferencia en los marcadores de resistencia a los antibióticos y virulencia entre los aislados de SARM de pavos y pollos de engorde.

Files

pdf.pdf

Files (468.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2a66e3c440236cdba8dd63cd2629da94
468.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين المعزولة عن الديك الرومي والدجاج اللاحم الصحي باستخدام المصفوفات الدقيقة للحمض النووي
Translated title (French)
Caractérisation de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline isolé de dindes et de poulets de chair en bonne santé à l'aide de microréseaux d'ADN
Translated title (Spanish)
Caracterización de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina aislado de pavos sanos y pollos de engorde utilizando micromatrices de ADN

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2565971610
DOI
10.3389/fmicb.2016.02019

Is supplement to
https://openalex.org/W4318168176 (Other)
https://openalex.org/W4283022293 (Other)
https://openalex.org/W3182795491 (Other)
https://openalex.org/W318128067 (Other)
https://openalex.org/W2735185137 (Other)
https://openalex.org/W2390551523 (Other)
https://openalex.org/W2143297719 (Other)
https://openalex.org/W2108573652 (Other)
https://openalex.org/W2083143826 (Other)
https://openalex.org/W2034981422 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1494885168
  • https://openalex.org/W1532572640
  • https://openalex.org/W1581379456
  • https://openalex.org/W1595384409
  • https://openalex.org/W1902372910
  • https://openalex.org/W1973859476
  • https://openalex.org/W1983790660
  • https://openalex.org/W1985552915
  • https://openalex.org/W1995689639
  • https://openalex.org/W2004071465
  • https://openalex.org/W2007396307
  • https://openalex.org/W2020332609
  • https://openalex.org/W2029636983
  • https://openalex.org/W2030799330
  • https://openalex.org/W2042010250
  • https://openalex.org/W2054504313
  • https://openalex.org/W2055236948
  • https://openalex.org/W2079901468
  • https://openalex.org/W2087664504
  • https://openalex.org/W2096008699
  • https://openalex.org/W2097393009
  • https://openalex.org/W2105315679
  • https://openalex.org/W2106727321
  • https://openalex.org/W2107417732
  • https://openalex.org/W2108123621
  • https://openalex.org/W2108643808
  • https://openalex.org/W2109922040
  • https://openalex.org/W2111662072
  • https://openalex.org/W2115959823
  • https://openalex.org/W2118299014
  • https://openalex.org/W2125164306
  • https://openalex.org/W2125225165
  • https://openalex.org/W2127399963
  • https://openalex.org/W2130000162
  • https://openalex.org/W2132115510
  • https://openalex.org/W2140091216
  • https://openalex.org/W2140159004
  • https://openalex.org/W2143605924
  • https://openalex.org/W2154371253
  • https://openalex.org/W2159122371
  • https://openalex.org/W2162065772
  • https://openalex.org/W2162872161
  • https://openalex.org/W2168218450
  • https://openalex.org/W2171786922
  • https://openalex.org/W2197630904
  • https://openalex.org/W2408810621
  • https://openalex.org/W2413259513
  • https://openalex.org/W2415954041
  • https://openalex.org/W2516303762
  • https://openalex.org/W2521228627