Published February 3, 2022 | Version v1
Publication Open

Emergence of amoxicillin resistance and identification of novel mutations of the pbp1A gene in Helicobacter pylori in Vietnam

Creators

  • 1. Ho Chi Minh City Medicine and Pharmacy University
  • 2. University Medical Center HCMC
  • 3. Vietnam National University Ho Chi Minh City
  • 4. Yonsei University

Description

Abstract Background Amoxicillin-resistant Helicobacter pylori ( H. pylori ) strains seem to have increased over time in Vietnam. This threatens the effectiveness of H. pylori eradication therapies with this antibiotic. This study aimed to investigate the prevalence of primary resistance of H. pylori to amoxicillin and to assess its association with pbp1A point mutations in Vietnamese patients. Materials and methods Naive patients who presented with dyspepsia undergoing upper gastrointestinal endoscopy were recruited. Rapid urease tests and PCR assays were used to diagnose H. pylori infection. Amoxicillin susceptibility was examined by E-tests. Molecular detection of the mutant pbp1A gene conferring amoxicillin resistance was carried out by real-time PCR followed by direct sequencing of the PCR products. Phylogenetic analyses were performed using the Tamura-Nei genetic distance model and the neighbor-joining tree building method. Results There were 308 patients (46.1% men and 53.9% women, p = 0.190) with H. pylori infection. The mean age of the patients was 40.5 ± 11.4 years, ranging from 18 to 74 years old. The E-test was used to determine the susceptibility to amoxicillin (minimum inhibitory concentration (MIC) ≤ 0.125 μg/ml) in 101 isolates, among which the rate of primarily resistant strains to amoxicillin was 25.7%. Then, 270 sequences of pbp1A gene fragments were analysed. There were 77 amino acid substitution positions investigated, spanning amino acids 310–596, with the proportion varying from 0.4 to 100%. Seven amino acid changes were significantly different between amoxicillin-sensitive (Amox S ) and amoxicillin-resistant (Amox R ) samples, including Phe 366 to Leu ( p < 0.001), Ser 414 to Arg ( p < 0.001), Glu/Asn 464–465 ( p = 0.009), Val 469 to Met ( p = 0.021), Phe 473 to Val ( p < 0.001), Asp 479 to Glu ( p = 0.044), and Ser/Ala/Gly 595–596 ( p = 0.001). Phylogenetic analyses suggested that other molecular mechanisms might contribute to amoxicillin resistance in H. pylori in addition to the alterations in PBP1A. Conclusions We reported the emergence of amoxicillin-resistant Helicobacter pylori strains in Vietnam and new mutations statistically associated with this antimicrobial resistance. Additional studies are necessary to identify the mechanisms contributing to this resistance in Vietnam.

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

Translated Description (Arabic)

الخلاصة يبدو أن سلالات الملوية البوابية ( H. pylori ) المقاومة للأموكسيسيلين قد زادت بمرور الوقت في فيتنام. وهذا يهدد فعالية علاجات استئصال الملوية البوابية مع هذا المضاد الحيوي. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في انتشار المقاومة الأولية لـ H. pylori للأموكسيسيلين وتقييم ارتباطه بطفرات نقطة pbp1A في المرضى الفيتناميين. تم توظيف المواد والطرق السذاجة للمرضى الذين جاءوا مع عسر الهضم الذين يخضعون للتنظير الهضمي العلوي. تم استخدام اختبارات اليورياز السريعة وفحوصات تفاعل البوليميراز المتسلسل لتشخيص عدوى الملوية البوابية. تم فحص حساسية الأموكسيسيلين من خلال الاختبارات الإلكترونية. تم إجراء الكشف الجزيئي عن جين pbp1A الطافر الذي يمنح مقاومة للأموكسيسيلين عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي متبوعًا بالتسلسل المباشر لمنتجات تفاعل البوليميراز المتسلسل. تم إجراء التحليلات الوراثية باستخدام نموذج المسافة الوراثية تامورا- ني وطريقة بناء الأشجار المجاورة. النتائج كان هناك 308 مرضى (46.1 ٪ رجال و 53.9 ٪ نساء، p = 0.190) مصابين بعدوى الملوية البوابية. كان متوسط عمر المرضى 40.5 ± 11.4 سنة، تتراوح أعمارهم بين 18 و 74 سنة. تم استخدام الاختبار الإلكتروني لتحديد قابلية التأثر بالأموكسيسيلين (الحد الأدنى للتركيز المثبط (MIC) ≤ 0.125 ميكروغرام/مل) في 101 عزل، من بينها معدل السلالات المقاومة في المقام الأول للأموكسيسيلين كان 25.7 ٪. ثم تم تحليل 270 تسلسلًا من شظايا جين pbp1A. تم فحص 77 موقعًا لاستبدال الأحماض الأمينية، والتي تمتد عبر الأحماض الأمينية 310–596، مع نسبة تتراوح من 0.4 إلى 100 ٪. كانت سبعة تغيرات في الأحماض الأمينية مختلفة اختلافًا كبيرًا بين العينات الحساسة للأموكسيسيلين (Amox S ) والمقاومة للأموكسيسيلين (Amox R )، بما في ذلك Phe 366 إلى Leu ( p < 0.001)، و Ser 414 إلى Arg ( p < 0.001)، و Glu/Asn 464–465 ( p = 0.009)، و Val 469 إلى Met ( p = 0.021)، و Phe 473 إلى Val ( p < 0.001)، و Asp 479 إلى Glu ( p = 0.044)، و Ser/ALA/Gly 595-596 ( p = 0.001). اقترحت التحليلات الوراثية أن الآليات الجزيئية الأخرى قد تسهم في مقاومة الأموكسيسيلين في الملوية البوابية بالإضافة إلى التغيرات في PBP1A. الاستنتاجات أبلغنا عن ظهور سلالات هيليكوباكتر بيلوري المقاومة للأموكسيسيلين في فيتنام والطفرات الجديدة المرتبطة إحصائيًا بمقاومة مضادات الميكروبات هذه. ومن الضروري إجراء دراسات إضافية لتحديد الآليات التي تسهم في هذه المقاومة في فيتنام.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Les souches d'Helicobacter pylori ( H. pylori ) résistantes à l'amoxicilline semblent avoir augmenté au fil du temps au Vietnam. Cela menace l'efficacité des thérapies d'éradication de H. pylori avec cet antibiotique. Cette étude visait à étudier la prévalence de la résistance primaire de H. pylori à l'amoxicilline et à évaluer son association avec les mutations ponctuelles de pbp1A chez les patients vietnamiens. Matériels et méthodes Les patients naïfs qui présentaient une dyspepsie subissant une endoscopie gastro-intestinale supérieure ont été recrutés. Des tests rapides d'uréase et des tests PCR ont été utilisés pour diagnostiquer l'infection à H. pylori. La sensibilité à l'amoxicilline a été examinée par des tests E. La détection moléculaire du gène mutant pbp1A conférant une résistance à l'amoxicilline a été réalisée par PCR en temps réel suivie d'un séquençage direct des produits de PCR. Des analyses phylogénétiques ont été effectuées à l'aide du modèle de distance génétique Tamura-Nei et de la méthode de construction d'arbres voisins. Résultats Il y avait 308 patients (46,1 % d'hommes et 53,9 % de femmes, p = 0,190) avec une infection à H. pylori. L'âge moyen des patients était de 40,5 ± 11,4 ans, allant de 18 à 74 ans. Le test E a été utilisé pour déterminer la sensibilité à l'amoxicilline (concentration minimale inhibitrice (CMI) ≤ 0,125 μg/ml) dans 101 isolats, parmi lesquels le taux de souches principalement résistantes à l'amoxicilline était de 25,7 %. Ensuite, 270 séquences de fragments du gène pbp1A ont été analysées. 77 positions de substitution d'acides aminés ont été étudiées, couvrant les acides aminés 310-596, la proportion variant de 0,4 à 100 %. Sept changements d'acides aminés étaient significativement différents entre les échantillons sensibles à l'amoxicilline (Amox S ) et résistants à l'amoxicilline (Amox R), y compris Phe 366 à Leu ( p < 0,001), Ser 414 à Arg ( p < 0,001), Glu/Asn 464–465 ( p = 0,009), Val 469 à Met ( p = 0,021), Phe 473 à Val ( p < 0,001), Asp 479 à Glu ( p = 0,044) et Ser/Ala/Gly 595–596 ( p = 0,001). Les analyses phylogénétiques ont suggéré que d'autres mécanismes moléculaires pourraient contribuer à la résistance à l'amoxicilline chez H. pylori en plus des altérations de PBP1A. Conclusions Nous avons signalé l'émergence de souches d'Helicobacter pylori résistantes à l'amoxicilline au Vietnam et de nouvelles mutations statistiquement associées à cette résistance aux antimicrobiens. Des études complémentaires sont nécessaires pour identifier les mécanismes contribuant à cette résistance au Vietnam.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes Las cepas de Helicobacter pylori ( H. pylori ) resistentes a la amoxicilina parecen haber aumentado con el tiempo en Vietnam. Esto amenaza la eficacia de las terapias de erradicación de H. pylori con este antibiótico. Este estudio tuvo como objetivo investigar la prevalencia de la resistencia primaria de H. pylori a la amoxicilina y evaluar su asociación con mutaciones puntuales pbp1A en pacientes vietnamitas. Materiales y métodos Se reclutaron pacientes sin tratamiento previo que presentaban dispepsia sometida a endoscopia gastrointestinal superior. Se utilizaron pruebas rápidas de ureasa y ensayos de PCR para diagnosticar la infección por H. pylori. La susceptibilidad a la amoxicilina se examinó mediante pruebas E. La detección molecular del gen pbp1A mutante que confiere resistencia a la amoxicilina se llevó a cabo mediante PCR en tiempo real seguido de secuenciación directa de los productos de PCR. Los análisis filogenéticos se realizaron utilizando el modelo de distancia genética Tamura-Nei y el método de construcción de árboles de unión de vecinos. Resultados Hubo 308 pacientes (46,1% hombres y 53,9% mujeres, p = 0,190) con infección por H. pylori. La edad media de los pacientes fue de 40,5 ± 11,4 años, oscilando entre los 18 y los 74 años. La prueba E se utilizó para determinar la susceptibilidad a la amoxicilina (concentración inhibitoria mínima (MIC) ≤ 0.125 μg/ml) en 101 aislados, entre los cuales la tasa de cepas principalmente resistentes a la amoxicilina fue del 25.7%. A continuación, se analizaron 270 secuencias de fragmentos del gen pbp1A. Se investigaron 77 posiciones de sustitución de aminoácidos, que abarcan los aminoácidos 310–596, con una proporción que varía de 0.4 a 100%. Siete cambios de aminoácidos fueron significativamente diferentes entre las muestras sensibles a amoxicilina (Amox S ) y resistentes a amoxicilina (Amox R ), incluyendo Phe 366 a Leu ( p < 0.001), Ser 414 a Arg ( p < 0.001), Glu/Asn 464–465 ( p = 0.009), Val 469 a Met ( p = 0.021), Phe 473 a Val ( p < 0.001), Asp 479 a Glu ( p = 0.044) y Ser/Ala/Gly 595–596 ( p = 0.001). Los análisis filogenéticos sugirieron que otros mecanismos moleculares podrían contribuir a la resistencia a la amoxicilina en H. pylori además de las alteraciones en PBP1A. Conclusiones Reportamos la aparición de cepas de Helicobacter pylori resistentes a la amoxicilina en Vietnam y nuevas mutaciones estadísticamente asociadas a esta resistencia antimicrobiana. Se necesitan estudios adicionales para identificar los mecanismos que contribuyen a esta resistencia en Vietnam.

Files

s12866-022-02463-8.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ 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
md5:07649377995ed6f85d430708dd9f9e57
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ظهور مقاومة الأموكسيسيلين وتحديد الطفرات الجديدة لجين pbp1A في هيليكوباكتر بيلوري في فيتنام
Translated title (French)
Émergence de la résistance à l'amoxicilline et identification de nouvelles mutations du gène pbp1A chez Helicobacter pylori au Vietnam
Translated title (Spanish)
Emergencia de resistencia a la amoxicilina e identificación de nuevas mutaciones del gen pbp1A en Helicobacter pylori en Vietnam

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4225922619
DOI
10.1186/s12866-022-02463-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4293233851 (Other)
https://openalex.org/W2417001344 (Other)
https://openalex.org/W2414835006 (Other)
https://openalex.org/W2392588814 (Other)
https://openalex.org/W2390301285 (Other)
https://openalex.org/W2375254443 (Other)
https://openalex.org/W2350256963 (Other)
https://openalex.org/W2115902858 (Other)
https://openalex.org/W1969758956 (Other)
https://openalex.org/W1868277582 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1555449866
  • https://openalex.org/W1758348228
  • https://openalex.org/W1974150948
  • https://openalex.org/W1974893818
  • https://openalex.org/W1979947468
  • https://openalex.org/W1980975685
  • https://openalex.org/W1996520021
  • https://openalex.org/W2004967824
  • https://openalex.org/W2033479117
  • https://openalex.org/W2036173432
  • https://openalex.org/W2051365849
  • https://openalex.org/W2081776173
  • https://openalex.org/W2097154583
  • https://openalex.org/W2115651219
  • https://openalex.org/W2132747594
  • https://openalex.org/W2136056168
  • https://openalex.org/W2149150414
  • https://openalex.org/W2168395669
  • https://openalex.org/W2254794399
  • https://openalex.org/W2339000330
  • https://openalex.org/W2464958356
  • https://openalex.org/W2527848138
  • https://openalex.org/W2642027608
  • https://openalex.org/W2884430948
  • https://openalex.org/W2892546813
  • https://openalex.org/W2905615836
  • https://openalex.org/W2923879435
  • https://openalex.org/W2942478558
  • https://openalex.org/W2946496253
  • https://openalex.org/W2953289165
  • https://openalex.org/W2964756151
  • https://openalex.org/W2989972339
  • https://openalex.org/W3030688292
  • https://openalex.org/W3036461262
  • https://openalex.org/W3043391047
  • https://openalex.org/W3085644248
  • https://openalex.org/W3105232001
  • https://openalex.org/W3117435444
  • https://openalex.org/W3122492776
  • https://openalex.org/W3133484272
  • https://openalex.org/W3184611044