Published December 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Evidence of colistin resistance genes (mcr-1 and mcr-2) in wild birds and its public health implication in Egypt
- 1. Cairo University
Description
Antimicrobial resistance has become one of the most severe global threats to human and veterinary Medicine. colistin is an effective therapeutic agent against multi-drug-resistant pathogens. However, the discovery of transferable plasmids that confer resistance to colistin (mcr-1) has led to challenges in medical science. This study describes the role of wild birds in the harbouring and environmental spread of colistin-resistant bacteria, which could pose a potential hazard to human and animal health.In total, 140 faecal samples from wild birds (migratory and resident birds) were tested. Twenty surface water samples were collected from the area in which wild bird trapping was conducted, and 50 human stool samples were collected from individuals residing near the surface water sources and farm buildings. Isolation and identification of Enterobacteriaceae and Pseudomonas aeruginosa from the different samples were performed using conventional culture techniques and biochemical identification. PCR amplification of the mcr genes was performed in all positive isolates. Sequencing of mcr-1 genes from three randomly selected E. coli carrying mcr-1 isolates; wild birds, water and humans was performed.The bacteriological examination of the samples showing isolates of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca and P. aeruginosa. The results of multiplex PCR of the mcr genes revealed that E. coli was the most prevalent gram-negative bacterium harbouring the mcr genes, whereas a low prevalence was observed for K. pneumoniae. The prevalence of mcr-1 in resident birds, migratory birds, water sources and humans were 10.4, 20,16.6 and 9.6% while the prevalence of mcr-2 were 1.4, 3.6, 11.1 and 9.6%, respectively. Sequencing of the mcr-1 gene from the three E. coli carrying mcr-1 isolates indicated a possible correlation between the wild bird and surface water isolates.The detection of mcr-1-positive bacteria in wild birds in Egypt indicates the possible environmental dissemination of this gene through bird activity. The impact of the interaction between domestic and wild animals on public health cannot be overlooked.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أصبحت مقاومة مضادات الميكروبات واحدة من أخطر التهديدات العالمية للطب البشري والبيطري. الكولستين هو عامل علاجي فعال ضد مسببات الأمراض المقاومة للأدوية المتعددة. ومع ذلك، فإن اكتشاف البلازميدات القابلة للنقل التي تمنح مقاومة للكوليستين (mcr -1) قد أدى إلى تحديات في العلوم الطبية. تصف هذه الدراسة دور الطيور البرية في الإيواء والانتشار البيئي للبكتيريا المقاومة للكوليستين، والتي يمكن أن تشكل خطراً محتملاً على صحة الإنسان والحيوان. في المجموع، تم اختبار 140 عينة براز من الطيور البرية (الطيور المهاجرة والمقيمة). تم جمع عشرين عينة من المياه السطحية من المنطقة التي تم فيها صيد الطيور البرية، وتم جمع 50 عينة من البراز البشري من الأفراد المقيمين بالقرب من مصادر المياه السطحية ومباني المزارع. تم إجراء عزل وتحديد البكتيريا المعوية والزائفة الزنجارية من العينات المختلفة باستخدام تقنيات الاستزراع التقليدية والتحديد الكيميائي الحيوي. تم إجراء تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل لجينات mcr في جميع العزلات الإيجابية. تسلسل جينات mcr -1 من ثلاثة بكتيريا الإشريكية القولونية المختارة عشوائيًا التي تحمل عزلات mcr -1 ؛ تم إجراء الطيور البرية والمياه والبشر. الفحص البكتريولوجي للعينات التي تظهر عزلات الإشريكية القولونية، Klebsiella pneumoniae، Klebsiella oxytoca و P. aeruginosa. كشفت نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل متعدد الإرسال لجينات mcr أن الإشريكية القولونية كانت أكثر البكتيريا سلبية الغرام انتشارًا التي تحتوي على جينات mcr، في حين لوحظ انتشار منخفض لـ K. pneumoniae. بلغ معدل انتشار mcr -1 في الطيور المقيمة والطيور المهاجرة ومصادر المياه والبشر 10.4 و 20 و 16.6 و 9.6 ٪ بينما بلغ معدل انتشار mcr -2 1.4 و 3.6 و 11.1 و 9.6 ٪ على التوالي. يشير تسلسل جين mcr -1 من عزلات E. coli الثلاثة التي تحمل mcr -1 إلى وجود علاقة محتملة بين الطيور البرية وعزلات المياه السطحية. ويشير اكتشاف البكتيريا الموجبة لـ mcr -1 في الطيور البرية في مصر إلى الانتشار البيئي المحتمل لهذا الجين من خلال نشاط الطيور. لا يمكن التغاضي عن تأثير التفاعل بين الحيوانات الأليفة والبرية على الصحة العامة.Translated Description (French)
La résistance aux antimicrobiens est devenue l'une des menaces mondiales les plus graves pour la médecine humaine et vétérinaire. La colistine est un agent thérapeutique efficace contre les agents pathogènes multirésistants. Cependant, la découverte de plasmides transférables qui confèrent une résistance à la colistine (mcr-1) a conduit à des défis en science médicale. Cette étude décrit le rôle des oiseaux sauvages dans l'hébergement et la propagation environnementale des bactéries résistantes à la colistine, qui pourraient présenter un danger potentiel pour la santé humaine et animale. Au total, 140 échantillons de matières fécales d'oiseaux sauvages (oiseaux migrateurs et résidents) ont été testés. Vingt échantillons d'eau de surface ont été prélevés dans la zone où le piégeage des oiseaux sauvages a été effectué, et 50 échantillons de selles humaines ont été prélevés sur des individus résidant à proximité des sources d'eau de surface et des bâtiments agricoles. L'isolement et l'identification des Enterobacteriaceae et Pseudomonas aeruginosa à partir des différents échantillons ont été effectués en utilisant des techniques de culture conventionnelles et l'identification biochimique. L'amplification par PCR des gènes mcr a été réalisée dans tous les isolats positifs. Le séquençage des gènes mcr-1 de trois isolats d'E. coli portant mcr-1 sélectionnés au hasard ; oiseaux sauvages, eau et humains a été effectué. L'examen bactériologique des échantillons montrant des isolats d'Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca et P. aeruginosa. Les résultats de la PCR multiplexe des gènes mcr ont révélé que E. coli était la bactérie gram-négative la plus répandue hébergeant les gènes mcr, alors qu'une faible prévalence a été observée pour K. pneumoniae. La prévalence de mcr-1 chez les oiseaux résidents, les oiseaux migrateurs, les sources d'eau et les humains était de 10,4, 20,16,6 et 9,6 %, tandis que la prévalence de mcr-2 était de 1,4, 3,6, 11,1 et 9,6 %, respectivement. Le séquençage du gène mcr-1 des trois isolats de E. coli porteurs de mcr-1 a indiqué une corrélation possible entre les isolats d'oiseaux sauvages et d'eau de surface. La détection de bactéries mcr-1-positives chez les oiseaux sauvages en Égypte indique la dissémination environnementale possible de ce gène par l'activité des oiseaux. L'impact de l'interaction entre les animaux domestiques et sauvages sur la santé publique ne peut être négligé.Translated Description (Spanish)
La resistencia a los antimicrobianos se ha convertido en una de las amenazas globales más graves para la medicina humana y veterinaria. La colistina es un agente terapéutico eficaz contra los patógenos resistentes a múltiples fármacos. Sin embargo, el descubrimiento de plásmidos transferibles que confieren resistencia a la colistina (mcr-1) ha llevado a desafíos en la ciencia médica. Este estudio describe el papel de las aves silvestres en el alojamiento y la propagación ambiental de bacterias resistentes a la colistina, que podrían representar un peligro potencial para la salud humana y animal. En total, se analizaron 140 muestras fecales de aves silvestres (aves migratorias y residentes). Se recolectaron veinte muestras de agua superficial del área en la que se realizó la captura de aves silvestres, y se recolectaron 50 muestras de heces humanas de individuos que residen cerca de las fuentes de agua superficial y los edificios de la granja. El aislamiento e identificación de Enterobacteriaceae y Pseudomonas aeruginosa de las diferentes muestras se realizó mediante técnicas de cultivo convencionales e identificación bioquímica. La amplificación por PCR de los genes mcr se realizó en todos los aislados positivos. Se realizó la secuenciación de los genes mcr-1 de tres aislados de E. coli portadores de mcr-1 seleccionados al azar; aves silvestres, agua y humanos. El examen bacteriológico de las muestras mostró aislados de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca y P. aeruginosa. Los resultados de la PCR múltiplex de los genes mcr revelaron que E. coli era la bacteria gramnegativa más prevalente que albergaba los genes mcr, mientras que se observó una baja prevalencia para K. pneumoniae. La prevalencia de mcr-1 en aves residentes, aves migratorias, fuentes de agua y humanos fue de 10.4, 20,16.6 y 9.6% mientras que la prevalencia de mcr-2 fue de 1.4, 3.6, 11.1 y 9.6%, respectivamente. La secuenciación del gen mcr-1 de los tres aislados de E. coli portadores de mcr-1 indicó una posible correlación entre las aves silvestres y los aislados de aguas superficiales. La detección de bacterias positivas para mcr-1 en aves silvestres en Egipto indica la posible diseminación ambiental de este gen a través de la actividad de las aves. No se puede pasar por alto el impacto de la interacción entre animales domésticos y salvajes en la salud pública.Files
s13756-019-0657-5.pdf
Files
(952.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ba7d40c732ec0df70db1f36097aee60a
|
952.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دليل على جينات مقاومة الكوليستين (mcr -1 و mcr -2) في الطيور البرية وتأثيرها على الصحة العامة في مصر
- Translated title (French)
- Preuve de gènes de résistance à la colistine (mcr-1 et mcr-2) chez les oiseaux sauvages et ses implications pour la santé publique en Égypte
- Translated title (Spanish)
- Evidencia de genes de resistencia a la colistina (mcr-1 y mcr-2) en aves silvestres y su implicación en la salud pública en Egipto
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2992798112
- DOI
- 10.1186/s13756-019-0657-5
References
- https://openalex.org/W136217421
- https://openalex.org/W1587976421
- https://openalex.org/W1691005770
- https://openalex.org/W1964458297
- https://openalex.org/W1985716049
- https://openalex.org/W2000767895
- https://openalex.org/W2009193732
- https://openalex.org/W2026386498
- https://openalex.org/W2036326873
- https://openalex.org/W2058415702
- https://openalex.org/W2068982101
- https://openalex.org/W2113827628
- https://openalex.org/W2116245384
- https://openalex.org/W2117664027
- https://openalex.org/W2127796275
- https://openalex.org/W2145111808
- https://openalex.org/W2146004683
- https://openalex.org/W2153533629
- https://openalex.org/W2154556219
- https://openalex.org/W2156247894
- https://openalex.org/W2158785808
- https://openalex.org/W2165991316
- https://openalex.org/W2179036997
- https://openalex.org/W2196878347
- https://openalex.org/W2223778696
- https://openalex.org/W2229353552
- https://openalex.org/W2230042822
- https://openalex.org/W2272395329
- https://openalex.org/W2288105368
- https://openalex.org/W2295903120
- https://openalex.org/W2313454536
- https://openalex.org/W2381802167
- https://openalex.org/W2408862336
- https://openalex.org/W244186264
- https://openalex.org/W2464417828
- https://openalex.org/W2471260376
- https://openalex.org/W2472709216
- https://openalex.org/W2473625848
- https://openalex.org/W2498603190
- https://openalex.org/W2504872050
- https://openalex.org/W2762843072
- https://openalex.org/W2786916519
- https://openalex.org/W2800588618
- https://openalex.org/W2868750543
- https://openalex.org/W3146932293
- https://openalex.org/W4229960666