Genotypic characterization of virulence factors in Escherichia coli strains from patients with cystitis

Adhesins (P-fimbriae, S-fimbriae, type 1 fimbriae and afimbrial adhesin), toxins (α-hemolysin and cytotoxic necrotizing factor type 1), iron acquisition systems (aerobactin) and host defense avoidance mechanisms (capsule or lipopolysaccharide) have been shown to be prevalent in Escherichia coli strains associated with urinary tract infections. In this work, 162 Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains from patients with cystitis were genotypically characterized by polymerase chain reaction (PCR) assay. We developed three multiplex PCR assays for virulence-related genes papC, papE/F, papG alleles, fimH, sfa/foc, afaE, hly, cnf-1, usp, cdtB, iucD, and kpsMTII, all of them previously identified in UPEC strains. The PCR assay results identified 158 fimH (97.5%), 86 kpsMTII (53.1%), 53 papC/papEF/papG (32.7%), 45 sfa (27.8%), 42 iucD (25.9%), 41 hly (25.3%), 36 usp (22.2%), 30 cnf-1(18.5%) and 10 afa (6.2%) strains. No strain was positive for cdtB. In this work, we also demonstrated that adhesins may be multiple within a single strain and that several virulence genes can occur combined in association.

Risk factors for and mortality of extended-spectrum-β-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli nosocomial bloodstream infections

A case-control study, involving patients with positive blood cultures for Klebsiella pneumoniae (KP) or Escherichia coli (EC) EC and controls with positive blood cultures for non-ESBL-KP or EC, was performed to assess risk factors for extended-spectrum-β-lactamase (ESBL) production from nosocomial bloodstream infections (BSIs). Mortality among patients with BSIs was also assessed. The study included 145 patients (81, 59.5% with K. pneumoniae and 64, 44.1% with E. coli BSI); 51 (35.2%) isolates were ESBL producers and 94 (64.8%) nonproducers. Forty-five (55.6%) K. pneumoniae isolates were ESBL producers, while only six (9.4%) E. coli isolates produced the enzyme. Multivariate analysis showed that recent exposure to piperacillin-tazobactam (adjusted Odds Ratio [aOR] 6.2; 95%CI 1.1-34.7) was a risk factor for ESBL BSI. K. pneumoniae was significantly more likely to be an ESBL-producing isolate than E. coli (aOR 6.7; 95%CI 2.3-20.2). No cephalosporin class was independently associated with ESBLs BSI; however, in a secondary model considering all oxymino-cephalosporins as a single variable, a significant association was demonstrated (aOR 3.7; 95%CI 1.3-10.8). Overall 60-day mortality was significantly higher among ESBL-producing organisms. The finding that piperacillin-tazobactam use is a risk factor for ESBL-production in KP or EC BSIs requires attention, since this drug can be recommended to limit the use of third-generation cephalosporins.

ANTIMICROBIAL DRUG RESISTANCE IN STRAINS OF Escherichia coli ISOLATED FROM FOOD SOURCES

A variety of foods and environmental sources harbor bacteria that are resistant to one or more antimicrobial drugs used in medicine and agriculture. Antibiotic resistance in Escherichia coli is of particular concern because it is the most common Gram-negative pathogen in humans. Hence this study was conducted to determine the antibiotic sensitivity pattern of E. coli isolated from different types of food items collected randomly from twelve localities of Hyderabad, India. A total of 150 samples comprising; vegetable salad, raw egg-surface, raw chicken, unpasteurized milk, and raw meat were processed microbiologically to isolate E. coli and to study their antibiotic susceptibility pattern by the Kirby-Bauer method. The highest percentages of drug resistance in isolates of E. coli were detected from raw chicken (23.3%) followed by vegetable salad (20%), raw meat (13.3%), raw egg-surface (10%) and unpasteurized milk (6.7%). The overall incidence of drug resistant E. coli was 14.7%. A total of six (4%) Extended Spectrum β-Lactamase (ESBL) producers were detected, two each from vegetable salads and raw chicken, and one each from raw egg-surface and raw meat. Multidrug resistant strains of E. coli are a matter of concern as resistance genes are easily transferable to other strains. Pathogen cycling through food is very common and might pose a potential health risk to the consumer. Therefore, in order to avoid this, good hygienic practices are necessary in the abattoirs to prevent contamination of cattle and poultry products with intestinal content as well as forbidding the use of untreated sewage in irrigating vegetables.

ISOLATION AND MOLECULAR IDENTIFICATION OF POTENTIALLY PATHOGENIC Escherichia coli AND Campylobacter jejuni IN FERAL PIGEONS FROM AN URBAN AREA IN THE CITY OF LIMA, PERU

SUMMARY Feral pigeons (Columbia livia) live in close contact with humans and other animals. They can transmit potentially pathogenic and zoonotic agents. The objective of this study was to isolate and detect strains of diarrheagenic Escherichia coli and Campylobacter jejuniof urban feral pigeons from an area of Lima, Peru. Fresh dropping samples from urban parks were collected for microbiological isolation of E. coli strains in selective agar, and Campylobacterby filtration method. Molecular identification of diarrheagenic pathotypes of E.coliand Campylobacter jejuni was performed by PCR. Twenty-two parks were sampled and 16 colonies of Campylobacter spp. were isolated. The 100% of isolates were identified as Campylobacter jejuni. Furthermore, 102 colonies of E. coli were isolated and the 5.88% resulted as Enteropathogenic (EPEC) type and 0.98% as Shiga toxin-producing E. coli (STEC). The urban feral pigeons of Lima in Peru can act as a reservoir or carriers of zoonotic potentially pathogenic enteric agents.

Aspectos biológicos e moleculares de amostras uropatogênicas de Escherichia coli isoladas na Cidade do Rio de Janeiro

Amostras uropatogênicas de Escherichia coli isoladas de indivíduos moradores de localidades distintas na Cidade do Rio de Janeiro, foram caracterizadas quanto o sorotipo, propriedades hemolíticas e hemaglutinantes, susceptibilidade a antimicrobianos e perfil isoenzimático. O método molecular empregado associado com a investigação de marcadores de urovirulência, permitiu detectar uma grande diversidade entre os isolados. Entretanto, foi observada uma relação mais estreita entre amostras de Escherichia coli epidemiologicamente relacionadas.

Estudo dos fatores de virulência associados à formação de biofilme e agrupamento filogenético em Escherichia coli isoladas de pacientes com cistite

Amostras de Escherichia coli, isoladas de pacientes do sexo feminino com quadro clínico de cistite, foram caracterizadas quanto à presença de fatores de virulência associados à formação de biofilme e ao agrupamento filogenético. Os resultados da reação em cadeia da polimerase demonstraram que todas as amostras foram positivas para o gene fimH (fímbria do tipo1), 91 amostras foram positivas para o gene fliC (flagelina) 50 amostras positivas para o gene papC (fímbria P), 44 amostras positivas para o gene kpsMTII (cápsula) e 36 amostras positivas para o gene flu (antígeno 43). Os resultados dos ensaios de quantificação da formação de biofilme demonstraram que 44 amostras formaram biofilme em microplacas de poliestireno e 56 amostras apresentaram resultado ausente/fraco. Também confirmamos a incidência das amostras de Escherichia coli no grupo filogenético B2 e D.

Prevalência das famílias TEM, SHV e CTX-M de β-lactamases de espectro estendido em Escherichia coli e Klebsiella spp no Hospital Universitário de Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul

Neste estudo estimou-se a distribuição e prevalência de β-lactamases de espectro estendido pertencentes às famílias TEM, SHV e CTX-M entre amostras de Escherichia coli e Klebsiella spp. no Hospital Universitário de Santa Maria, Rio Grande do Sul. Durante 14 meses, 90 microrganismos foram selecionados como prováveis produtores de ESBL. Os isolados foram submetidos a testes fenotípicos confirmatórios para a presença de ESBL. A seguir, os tipos de ESBLs presentes em cada microrganismo foram determinados através da pesquisa dos respectivos genes através da reação em cadeia da polimerase. Empregando-se o método do disco combinado, a presença de ESBLs foi confirmada em 55 (61,1%) amostras; quando o método do duplo disco foi utilizado, 57 (63,3%) amostras foramprodutoras de ESBLs. Com base na PCR, as ESBLs do tipo TEM e SHV foram mais presentes em Klebsiella pneumoniae enquanto que ESBL do tipo CTX-M foram mais presentes em Klebsiella oxytoca.

Phenotypic and molecular characterization of CTX-M extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli isolates in Shiraz, Iran

AbstractINTRODUCTIONThe aim of this study was to detect the prevalence of the extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-encoding CTX-M gene in Escherichia coliisolates.METHODS:Phenotypic screening of 376 E. coli isolates for ESBL was conducted using disk diffusion. ESBL-producing isolates were tested using PCR and specific primers. The blaCTX-M cluster was identified using the RFLP method, and its genotype was sequenced.RESULTS:From 202 ESBL-producing E. coli , 185 (91.5%) possessed CTX-M genes. CTX-M-1 subtypes were found in 98% of the isolates. The blaCTX-M gene was identical to CTX-M-15.CONCLUSIONS:A high prevalence of CTX-M-1-producing E. coli apparently exists in Shiraz, Iran.

Caracterização de sorotipos de Escherichia coli potencialmente produtores de enterotoxinas em alimentos

Em 137 amostras de alimentos de diferentes origens (animal e vegetal) foi investigada a ocorrência de sorotipos de Escherichia coli mais comumente descritos como produtores de enterotoxinas. A análise sorológica dos antígenos somáticos, de envoltórios e flagelares nas 265 culturas isoladas, resultou na identificação de 34 amostras distribuídas em doze sorotipos e oriundas de 24 produtos de origem animal. Outros aspectos foram analisados, visando associá-los como possíveis marcadores epidemiológicos. Assim, na biotipificação, verificou-se o perfil das 34 amostras diante da melibiose, rafinose, sacarose, salicina e sorbitol, obtendo-se a caracterização de 11 biotipos. Todavia, a acentuada heterogeneidade de biotipos distribuídos pelos sorotipos, não permitiu um relacionamento de tipos soro-fermentativos com as fontes de isolamento. Os demais testes, representados pela atividade hemolítica e a capacidade hemaglutinante, pouco acrescentaram para o problema da diferenciação de fenótipos ou na caracterização de marcadores epidemiológicos.

Endocytosis-inducer adhesins produced by enteropathogenic serogroups of Escherichia coli participate on bacterial attachment to infant enterocytes

Enteropathogenic E. coli (EPEC) infection of Hep-2 cells preoceeds through bacterial attachment to cell surface and internalization of adhered bacteria. EPEC attachment is a prerequisite for cell infection and is mediated by adhesins that recognize carbohydrate-containing receptors on cell membrane. Such endocytosis-inducer adhesins (EIA) also promote EPEC binding to infant enterocytes, suggesting that EIA may have an important role on EPEC gastroenteritis.

Atividades citotóxica e hemolítica em Escherichia coli uropatogênicas

Estudamos 59 Escherichia coli uropatogênicas (ECUP) obtidas de pacientes com infecção urinária e 30 E. coli originárias das fezes de indivíduos normais. Cada amostra originou-se de um paciente ou controle. Verificamos que 44% e 3,3% respectivamente eram hemolíticas em meio sólido segundo a origem. Apenas 15% das ECUP hemolíticas produziram alfa-hemolisina, isoladamente ou em associação com ß-hemolisina. A alfa-hemolisina correspondeu a 92% das amostras com atividade hemolítica. Não encontramos correlação entre títulos de alfa-hemolisina e o sítio de origem das ECUP (infecção alta ou baixa). Em 71% das ECUP e 30% das E. coli fecais detectamos a produção de citotoxina com ação citocida para linhagens celulares epitelióides como Vero, He-La e Hep-2 e pouco ativa para fibroblastos de embrião de galinha. A produção desta citotoxina não apresenta correlação com a síntese de hemolisinas. Não verificamos associação entre títulos citotóxicos e origem das ECUP. Certas características biológicas desta citotoxina como a resposta morfológica que determina nas células, o aumento dos títulos citotóxicos com o tempo, sua atividade citocida irreversível e sua termolabilidade sugerem analogia com a Verotoxina (VT) de E. coli. As células afetadas pela citoxina inicialmente mostram aspecto estrelado, tornam-se arredondadas e finalmente desprendem-se do seu suporte. É sugerido que a produção de citotoxina por E. coli aderidas às mucosas do trato urinário possa contribuir para a agressão ao uroepitélio.