Published May 25, 2023 | Version v1
Publication Open

Correlation between antimicrobial resistance and virulence genes in Klebsiella pneumoniae isolates from Egypt

Creators

  • 1. Kafrelsheikh University
  • 2. Helwan University

Description

Objective: To genotypically assess the relationship between certain resistance and virulence determinants.Method: The cross-sectional study was conducted at Kafrelsheikh University, Egypt, from March 2019 to May 2021, and comprised pathological samples, like blood, sputum, urine, vaginal swabs and wound swabs, that had been taken from patients who had never received treatment. The sample were collected from Kafrelsheikh and Mansoura University hospitals, and Klebsiella pneumoniae isolates were obtained. Resistance and virulence determinants were tested phenotypically. Uniplex polymerase chain reaction was used to evaluate the presence of several resistanceaccompanied genes and virulence genes in the isolates. Disc diffusion method was used to assess the isolates' susceptibility in accordance with the Clinical and Laboratory Standards Institute criteria for identifying diverseresistance patterns.Results: There were 23 isolates from 16 patients. Of the tested isolates, 22(95.65%) showed drug resistance; 19(82.6%) had multidrug resistance, and 3(13.04%) had extensive drug resistance. There was no case of pan drug resistance. CTX-M-15, NDM, CTX-M-1, VIM-1 and qnr B genes were detected in 14(60.86%), 13(56.5%), 6(26.08%), 6(26.08%) and 6(26.08%) isolates, respectively. Moreover, 6(26.08%) isolates exhibited extended-spectrum beta-lactamase producers, and 12(52.17%) of such isolates contained both CTX-M-1 and CTX-M-15 genes, 6 and 33.3% contained CTX-M-1, CTXM- 15 and fox genes. Type 3 fimbriae adhesin mrkD and mucoviscosity regulatory gene uge were found in the testedisolates. However, gene of iron uptake system kfu was found in 8(34.78%) isolates, and increased serum survival protein is and mucoviscosity accompanied gene magA were detected in 3(13.04%) isolates. A direct correlation was found among 5 from 8 Klebsiella pneumoniae virulence genes and antimicrobial resistance genes.Conclusion: There was a direct correlation between the existence of virulence factors and resistance to antimicrobials.Keywords: Lactamase, Klebsiella pneumoniae, Anti-bacterial, Virulence, Bacterial, Genes.

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

Translated Description (Arabic)

الهدف: التقييم الوراثي للعلاقة بين بعض محددات المقاومة والفوعة. الطريقة: أجريت الدراسة المستعرضة في جامعة كفر الشيخ، مصر، من مارس 2019 إلى مايو 2021، وتضمنت عينات مرضية، مثل الدم والبلغم والبول ومسحات المهبل ومسحات الجروح، التي تم أخذها من المرضى الذين لم يتلقوا العلاج مطلقًا. تم جمع العينة من مستشفيي جامعة كفر الشيخ والمنصورة وتم الحصول على عزلات كليبسيلا الرئوية. تم اختبار محددات المقاومة والفوعة بشكل نمطي. تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل أحادي الاتجاه لتقييم وجود العديد من الجينات المصاحبة للمقاومة وجينات الفوعة في العزلات. تم استخدام طريقة انتشار القرص لتقييم قابلية العزل وفقًا لمعايير معهد المعايير السريرية والمخبرية لتحديد أنماط المقاومة المتنوعة. النتائج: كان هناك 23 عزلًا من 16 مريضًا. من بين المواد المعزولة التي تم اختبارها، أظهر 22(95.65 ٪) مقاومة للأدوية ؛ 19(82.6 ٪) لديهم مقاومة للأدوية المتعددة، و 3(13.04 ٪) لديهم مقاومة واسعة للأدوية. لم تكن هناك حالة مقاومة لعقار PAN. تم اكتشاف جينات CTX - M -15 و NDM و CTX - M -1 و VIM -1 و QNR B في 14(60.86 ٪) و 13 (56.5 ٪) و 6(26.08 ٪) و 6 (26.08 ٪) و 6(26.08 ٪) على التوالي. علاوة على ذلك، أظهرت 6(26.08 ٪) عزلات لمنتجي بيتا لاكتاماز ممتد الطيف، و 12(52.17 ٪) من هذه العزلات تحتوي على كل من جينات CTX - M -1 و CTX - M -15، و 6 و 33.3 ٪ تحتوي على جينات CTX - M -1 و CTXM -15 وجينات الثعلب. تم العثور على النوع 3 fimbriae adhesin mrkD و mucoviscosity regulatory gene uge في testisolates. ومع ذلك، تم العثور على جين نظام امتصاص الحديد kfu في 8 عزلات (34.78 ٪)، وتم اكتشاف زيادة بروتين بقاء المصل وتم اكتشاف اللزوجة المخاطية المصحوبة بجين magA في 3 عزلات (13.04 ٪). تم العثور على علاقة مباشرة بين 5 من 8 جينات فوعة Klebsiella pneumoniae وجينات مقاومة مضادات الميكروبات .الخلاصة: كان هناك علاقة مباشرة بين وجود عوامل الفوعة ومقاومة مضادات الميكروبات .الكلمات الرئيسية: اللاكتاماز، Klebsiella pneumoniae، مضاد للبكتيريا، الفوعة، البكتيرية، الجينات.

Translated Description (French)

Objectif : évaluer génotypiquement la relation entre certains déterminants de la résistance et de la virulence. Méthode : L'étude transversale a été menée à l'Université Kafrelsheikh, en Égypte, de mars 2019 à mai 2021, et comprenait des échantillons pathologiques, comme du sang, des expectorations, de l'urine, des écouvillons vaginaux et des écouvillons de plaies, prélevés sur des patients qui n'avaient jamais reçu de traitement. L'échantillon a été prélevé dans les hôpitaux universitaires de Kafrelsheikh et Mansoura, et des isolats de Klebsiella pneumoniae ont été obtenus. Les déterminants de la résistance et de la virulence ont été testés phénotypiquement. La réaction en chaîne de la polymérase Uniplex a été utilisée pour évaluer la présence de plusieurs gènes accompagnés de résistance et de gènes de virulence dans les isolats. La méthode de diffusion discale a été utilisée pour évaluer la sensibilité des isolats conformément aux critères de l'Institut des normes cliniques et de laboratoire pour identifier les modèles de diverses résistances.Résultats : Il y avait 23 isolats de 16 patients. Parmi les isolats testés, 22(95,65 %) présentaient une résistance aux médicaments ; 19(82,6 %) présentaient une multirésistance aux médicaments et 3(13,04 %) présentaient une résistance aux médicaments étendue. Il n'y a pas eu de cas de résistance aux médicaments pan. Les gènes CTX-M-15, NDM, CTX-M-1, VIM-1 et qnr B ont été détectés dans 14(60,86 %), 13(56,5 %), 6(26,08 %), 6(26,08 %) et 6(26,08 %) isolats, respectivement. De plus, 6(26,08 %) isolats présentaient des producteurs de bêta-lactamases à spectre étendu, et 12(52,17 %) de ces isolats contenaient à la fois les gènes CTX-M-1 et CTX-M-15, 6 et 33,3 % contenaient les gènes CTX-M-1, CTXM-15 et Fox. L'adhésine mrkD des fimbriae de type 3 et le gène uge de régulation de la mucoviscidité ont été trouvés dans les isolats testés. Cependant, le gène du système d'absorption du fer kfu a été trouvé dans 8 isolats (34,78 %), et une augmentation de la survie sérique de la protéine is et de la mucoviscosité du gène magA ont été détectées dans 3 isolats (13,04 %). Une corrélation directe a été trouvée entre 5 des 8 gènes de virulence de Klebsiella pneumoniae et des gènes de résistance aux antimicrobiens.Conclusion : Il y avait une corrélation directe entre l'existence de facteurs de virulence et la résistance aux antimicrobiens.Mots clés : Lactamase, Klebsiella pneumoniae, Anti-bactérien, Virulence, Bactérien, Gènes.

Translated Description (Spanish)

Objetivo: Evaluar genotípicamente la relación entre ciertos determinantes de resistencia y virulencia. Método: El estudio transversal se realizó en la Universidad de Kafrelsheikh, Egipto, desde marzo de 2019 hasta mayo de 2021, e incluyó muestras patológicas, como sangre, esputo, orina, hisopos vaginales e hisopos de heridas, que se habían tomado de pacientes que nunca habían recibido tratamiento. La muestra se recogió de los hospitales de la Universidad de Kafrelsheikh y Mansoura, y se obtuvieron aislados de Klebsiella pneumoniae. Los determinantes de resistencia y virulencia se probaron fenotípicamente. Se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa uniplex para evaluar la presencia de varios genes acompañados de resistencia y genes de virulencia en los aislados. Se utilizó el método de difusión discal para evaluar la susceptibilidad de los aislados de acuerdo con los criterios del Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio para identificar patrones de diverseresistencia.Resultados: Hubo 23 aislados de 16 pacientes. De los aislados probados, 22(95.65%) mostraron resistencia a los medicamentos; 19(82.6%) tenían resistencia a múltiples medicamentos y 3(13.04%) tenían una amplia resistencia a los medicamentos. No hubo ningún caso de pan resistencia a los medicamentos. Se detectaron los genes CTX-M-15, NDM, CTX-M-1, VIM-1 y qnr B en 14(60.86%), 13(56.5%), 6(26.08%), 6(26.08%) y 6(26.08%) aislados, respectivamente. Además, 6(26.08%) aislados exhibieron productores de beta-lactamasa de espectro extendido, y 12(52.17%) de dichos aislados contenían los genes CTX-M-1 y CTX-M-15, 6 y 33.3% contenían los genes CTX-M-1, CTXM-15 y Fox. Se encontraron adhesina mrkD de fimbrias tipo 3 y el gen regulador de la mucoviscosidad uge en los aislados probados. Sin embargo, el gen del sistema de captación de hierro kfu se encontró en 8(34.78%) aislados, y el aumento de la proteína de supervivencia sérica is y el gen magA acompañado de mucoviscosidad se detectaron en 3(13.04%) aislados. Se encontró una correlación directa entre 5 de 8 genes de virulencia de Klebsiella pneumoniae y genes de resistencia antimicrobiana.Conclusión: Hubo una correlación directa entre la existencia de factores de virulencia y resistencia a antimicrobianos.Keywords: Lactamase, Klebsiella pneumoniae, Anti-bacterial, Virulence, Bacterial, Genes.

Files

2416.pdf

Files (380.2 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:bab6148664902a0e0e46812213786433
380.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
العلاقة بين مقاومة مضادات الميكروبات وجينات الفوعة في عزلات Klebsiella pneumoniae من مصر
Translated title (French)
Corrélation entre la résistance aux antimicrobiens et les gènes de virulence dans les isolats de Klebsiella pneumoniae d'Égypte
Translated title (Spanish)
Correlación entre genes de resistencia antimicrobiana y virulencia en aislados de Klebsiella pneumoniae de Egipto

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4379365090
DOI
10.47391/jpma.egy-s4-54

Is supplement to
https://openalex.org/W4240522011 (Other)
https://openalex.org/W4221085681 (Other)
https://openalex.org/W2523381990 (Other)
https://openalex.org/W2510778928 (Other)
https://openalex.org/W2462834055 (Other)
https://openalex.org/W2394394695 (Other)
https://openalex.org/W2162469627 (Other)
https://openalex.org/W2146660930 (Other)
https://openalex.org/W1966400051 (Other)
https://openalex.org/W1587654216 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt