Published May 13, 2019 | Version v1
Publication Open

High primary resistance to metronidazole and levofloxacin, and a moderate resistance to clarithromycin in Helicobacter pylori isolated from Karnataka patients

Creators

  • 1. Manipal Academy of Higher Education
  • 2. Kasturba Medical College, Manipal
  • 3. University of Western Australia

Description

Due to increased prevalence of H. pylori antimicrobial resistance worldwide and more importantly the resistance patterns vary between different geographical regions, it is important to survey local H. pylori antibiotic resistance profile to provide physicians with more informed drug choices to better treat H. pylori infection. To our knowledge, this is the first study to examine the prevalence of antimicrobial resistance of H. pylori in Karnataka state of South India.A total of 113 H. pylori strains were isolated from gastric biopsies and tested: 81.4% were resistant to metronidazole, 54.9% were resistant to levofloxacin, 20.4% were resistant to clarithromycin, 5.3% were resistant to tetracycline and 7.1% were resistant to amoxicillin. Multidrug resistance was detected in 59.3% of total isolated strains, among which 86.6% were resistant to at least both metronidazole and levofloxacin. In this study, 38 out of 113 H. pylori strains had been whole-genome sequenced. Based on the draft genomes, RdxA and/or FrxA inactivation mutations were found to present in 75% of metronidazole-resistant strains. Clarithromycin-resistant strains had mainly A2143G and G2224A mutations in the 23 rRNA gene. While 87.1% levofloxacin-resistant strains had amino acid substitution mutations occurring predominantly at N87 and D91 in GyrA, novel mutations in the same protein including an insertion of five amino acid residues (QDNSV), immediately after the start codon, and a substitution mutation at R295 were identified.High primary resistance to metronidazole and levofloxacin, and a modest occurrence of clarithromycin resistance were revealed in H. pylori strains isolated from Karnataka patients. Therefore metronidazole-, levofloxacin- and clarithromycin-based triple therapies are not suitable as first-line treatment in Karnataka. Both amoxicillin and tetracycline can still be used to eradicate H. pylori infection in this region. We also revealed novel mutations in GyrA protein that possibly contribute to H. pylori resistance in levofloxacin, which merit further investigations.

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

Translated Description (Arabic)

نظرًا لزيادة انتشار مقاومة مضادات الميكروبات للبكتيريا الملوية البوابية في جميع أنحاء العالم، والأهم من ذلك أن أنماط المقاومة تختلف بين المناطق الجغرافية المختلفة، فمن المهم مسح ملف مقاومة المضادات الحيوية المحلية للبكتيريا الملوية البوابية لتزويد الأطباء بخيارات دوائية أكثر استنارة لعلاج عدوى البكتيريا الملوية البوابية بشكل أفضل. على حد علمنا، هذه هي الدراسة الأولى التي تدرس انتشار مقاومة البكتيريا لمضادات الميكروبات من الملوية البوابية في ولاية كارناتاكا في جنوب الهند. تم عزل ما مجموعه 113 سلالة من الملوية البوابية من خزعات المعدة واختبارها: 81.4 ٪ كانت مقاومة للميترونيدازول، و 54.9 ٪ كانت مقاومة لليفوفلوكساسين، و 20.4 ٪ كانت مقاومة للكلاريثروميسين، و 5.3 ٪ كانت مقاومة للتتراسيكلين و 7.1 ٪ كانت مقاومة للأموكسيسيلين. تم الكشف عن مقاومة الأدوية المتعددة في 59.3 ٪ من إجمالي السلالات المعزولة، من بينها 86.6 ٪ كانت مقاومة لكل من الميترونيدازول والليفوفلوكساسين على الأقل. في هذه الدراسة، تم تسلسل 38 من أصل 113 سلالة من الملوية البوابية في الجينوم الكامل. استنادًا إلى مسودة الجينوم، وُجد أن طفرات تعطيل RdxA و/أو FrxA موجودة في 75 ٪ من السلالات المقاومة للميترونيدازول. تحتوي السلالات المقاومة للكلاريثروميسين بشكل أساسي على طفرات A2143G و G2224A في جين الحمض النووي الريبي 23. في حين أن 87.1 ٪ من السلالات المقاومة لليفوفلوكساسين لديها طفرات استبدال الأحماض الأمينية التي تحدث في الغالب في N87 و D91 في GyrA، تم الكشف عن طفرات جديدة في نفس البروتين بما في ذلك إدخال خمسة بقايا أحماض أمينية (QDNSV)، مباشرة بعد بدء الكودون، وطفرة استبدال في R295. تم الكشف عن مقاومة أولية عالية للميترونيدازول والليفوفلوكساسين، وحدوث متواضع لمقاومة كلاريثروميسين في سلالات الملوية البوابية المعزولة عن مرضى كارناتاكا. لذلك فإن العلاجات الثلاثية القائمة على الميترونيدازول والليفوفلوكساسين والكلاريثروميسين ليست مناسبة كعلاج الخط الأول في ولاية كارناتاكا. لا يزال من الممكن استخدام كل من الأموكسيسيلين والتتراسيكلين للقضاء على عدوى الملوية البوابية في هذه المنطقة. وكشفنا أيضًا عن طفرات جديدة في بروتين GyrA التي قد تسهم في مقاومة الملوية البوابية في الليفوفلوكساسين، والتي تستحق مزيدًا من الفحوصات.

Translated Description (French)

En raison de la prévalence accrue de la résistance aux antimicrobiens de H. pylori dans le monde et, plus important encore, des modèles de résistance qui varient d'une région géographique à l'autre, il est important d'étudier le profil local de résistance aux antibiotiques de H. pylori afin de fournir aux médecins des choix de médicaments plus éclairés pour mieux traiter l'infection à H. pylori. À notre connaissance, il s'agit de la première étude à examiner la prévalence de la résistance aux antimicrobiens de H. pylori dans l'État du Karnataka, en Inde du Sud. Un total de 113 souches de H. pylori ont été isolées à partir de biopsies gastriques et testées : 81,4 % étaient résistantes au métronidazole, 54,9 % étaient résistantes à la lévofloxacine, 20,4 % étaient résistantes à la clarithromycine, 5,3 % étaient résistantes à la tétracycline et 7,1 % étaient résistantes à l'amoxicilline. Une multirésistance aux médicaments a été détectée dans 59,3 % des souches isolées totales, dont 86,6 % étaient résistantes au moins au métronidazole et à la lévofloxacine. Dans cette étude, 38 des 113 souches de H. pylori avaient été séquencées sur l'ensemble du génome. Sur la base des ébauches de génomes, des mutations d'inactivation de RdxA et/ou FrxA ont été trouvées dans 75 % des souches résistantes au métronidazole. Les souches résistantes à la clarithromycine présentaient principalement des mutations A2143G et G2224A dans le gène 23 de l'ARNr. Alors que 87,1 % des souches résistantes à la lévofloxacine présentaient des mutations de substitution d'acides aminés survenant principalement à N87 et D91 dans GyrA, de nouvelles mutations dans la même protéine, notamment une insertion de cinq résidus d'acides aminés (QDNSV), immédiatement après le codon START, et une mutation de substitution à R295, ont été identifiées. Une résistance primaire élevée au métronidazole et à la lévofloxacine, et une apparition modeste de résistance à la clarithromycine ont été révélées chez des souches de H. pylori isolées de patients du Karnataka. Par conséquent, les trithérapies à base de métronidazole, de lévofloxacine et de clarithromycine ne conviennent pas comme traitement de première intention au Karnataka. L'amoxicilline et la tétracycline peuvent toujours être utilisées pour éradiquer l'infection à H. pylori dans cette région. Nous avons également révélé de nouvelles mutations de la protéine GyrA qui pourraient contribuer à la résistance de H. pylori à la lévofloxacine, ce qui mérite des recherches plus approfondies.

Translated Description (Spanish)

Debido al aumento de la prevalencia de la resistencia antimicrobiana a H. pylori en todo el mundo y, lo que es más importante, los patrones de resistencia varían entre las diferentes regiones geográficas, es importante estudiar el perfil local de resistencia a los antibióticos de H. pylori para proporcionar a los médicos opciones de medicamentos más informadas para tratar mejor la infección por H. pylori. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que examina la prevalencia de resistencia antimicrobiana de H. pylori en el estado de Karnataka del sur de la India. Se aislaron y analizaron un total de 113 cepas de H. pylori de biopsias gástricas: el 81,4% eran resistentes al metronidazol, el 54,9% eran resistentes a la levofloxacina, el 20,4% eran resistentes a la claritromicina, el 5,3% eran resistentes a la tetraciclina y el 7,1% eran resistentes a la amoxicilina. Se detectó resistencia a múltiples fármacos en el 59,3% del total de cepas aisladas, entre las cuales el 86,6% eran resistentes al menos tanto al metronidazol como a la levofloxacina. En este estudio, 38 de las 113 cepas de H. pylori habían sido secuenciadas en todo el genoma. Con base en los genomas preliminares, se encontró que las mutaciones de inactivación de RdxA y/o FrxA se presentaban en el 75% de las cepas resistentes al metronidazol. Las cepas resistentes a la claritromicina tenían principalmente mutaciones A2143G y G2224A en el gen 23 ARNr. Mientras que el 87.1% de las cepas resistentes a levofloxacino tenían mutaciones de sustitución de aminoácidos que ocurrían predominantemente en N87 y D91 en GyrA, se identificaron nuevas mutaciones en la misma proteína, incluida una inserción de cinco residuos de aminoácidos (QDNSV), inmediatamente después del codón de inicio, y una mutación de sustitución en R295. Se reveló una alta resistencia primaria a metronidazol y levofloxacino, y una modesta aparición de resistencia a claritromicina en cepas de H. pylori aisladas de pacientes de Karnataka. Por lo tanto, las terapias triples basadas en metronidazol, levofloxacina y claritromicina no son adecuadas como tratamiento de primera línea en Karnataka. Tanto la amoxicilina como la tetraciclina todavía se pueden usar para erradicar la infección por H. pylori en esta región. También revelamos nuevas mutaciones en la proteína GyrA que posiblemente contribuyen a la resistencia de H. pylori en la levofloxacina, lo que amerita más investigaciones.

Files

s13099-019-0305-x.pdf

Files (890.3 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
md5:7a9a71e904fdaf850934b5d1f29ee206
890.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقاومة أولية عالية للميترونيدازول والليفوفلوكساسين، ومقاومة معتدلة لكلاريثروميسين في هيليكوباكتر بيلوري المعزولة عن مرضى كارناتاكا
Translated title (French)
Résistance primaire élevée au métronidazole et à la lévofloxacine, et résistance modérée à la clarithromycine chez Helicobacter pylori isolé de patients du Karnataka
Translated title (Spanish)
Alta resistencia primaria a metronidazol y levofloxacina, y una resistencia moderada a claritromicina en Helicobacter pylori aislado de pacientes de Karnataka

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2947678131
DOI
10.1186/s13099-019-0305-x

Is supplement to
https://openalex.org/W4312640331 (Other)
https://openalex.org/W3212450204 (Other)
https://openalex.org/W3179793008 (Other)
https://openalex.org/W2389079257 (Other)
https://openalex.org/W2386101677 (Other)
https://openalex.org/W2353444881 (Other)
https://openalex.org/W2130569918 (Other)
https://openalex.org/W2024810618 (Other)
https://openalex.org/W1964637627 (Other)
https://openalex.org/W1515507977 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1967943206
  • https://openalex.org/W1980975685
  • https://openalex.org/W2015691327
  • https://openalex.org/W2015954590
  • https://openalex.org/W2030038689
  • https://openalex.org/W2031627915
  • https://openalex.org/W2074686965
  • https://openalex.org/W2081776173
  • https://openalex.org/W2083533110
  • https://openalex.org/W2083841371
  • https://openalex.org/W2096093282
  • https://openalex.org/W2096556674
  • https://openalex.org/W2101180003
  • https://openalex.org/W2136315497
  • https://openalex.org/W2143545522
  • https://openalex.org/W2149770337
  • https://openalex.org/W2153354382
  • https://openalex.org/W2261574817
  • https://openalex.org/W2320455564
  • https://openalex.org/W2411598475
  • https://openalex.org/W2510319669
  • https://openalex.org/W2527848138
  • https://openalex.org/W2548235727
  • https://openalex.org/W2570545936
  • https://openalex.org/W2586748395
  • https://openalex.org/W2611781744
  • https://openalex.org/W2783527581
  • https://openalex.org/W2785508896
  • https://openalex.org/W2795227653
  • https://openalex.org/W2802778020
  • https://openalex.org/W2887550410
  • https://openalex.org/W2889243758
  • https://openalex.org/W2889306800
  • https://openalex.org/W2909609709