Genetic characterization of colistin resistant Escherichia coli isolates

Antibiotiku rezistence ir aktuāla problēma, kas izraisījusi satraukumu par iespējām ārstēt bakteriālās infekcijas. Kolistīns ir plaša spektra antibiotika, kas tiek lietota pret multirezistentiem baktēriju celmiem. Rezistenci pret kolistīnu nodrošina mcr gēni, kas var būt kodēti plazmīdās un hromosomās. Pētījumā noteikta kolistīna rezistence pārtikas un cūku aklo zarnu paraugos. Paraugi iegūti Valsts Pētījumu Programmas “Lauksaimniecības resursi ilgtspējīgai kvalitatīvas un veselīgas pārtikas ražošanai Latvijā (AgroBioRes)” projekta Nr. 5 “Mikroorganismu rezistences un citu bioloģisko un ķīmisko risku izpētes procedūru izstrāde un pielietošanas pārtikas ķēdē (RISKI)” ietvaros no 2015. līdz 2018.gadam. Kopā tika raksturoti 354 Escherichia coli izolāti. Ar minimālās inhibējošās koncentrācijas metodi kolistīna rezistence noteikta 13 paraugos, savukārt mcr-1 gēna klātbūtne konstatēta 16 paraugos. Veicot nākošās paaudzes sekvenēšanu (NGS) noskaidrots, ka visos mcr-1 gēna saturošajos izolātos atrodas vienādi insercijas sekvenču elementi un IncX4 plazmīda, kas, iespējams, saistīta ar kolistīna rezistences pārnesi starp baktērijām. Ar pulsējošā lauka gela elektroforēzi un NGS datiem noskaidrota pārtikas izolātu ģenētiskā radniecība ar cūku aklo zarnu izolātiem.Resistance to antibiotics is a global problem that has caused concerns for possible treatment of bacterial infections. Colistin is a broad spectrum antibiotic that is used to treat multiresistant bacteria. Resistance to colsitin is obtained by mcr genes that can be located in plasmids or chromosomes. In this study colistin resistence was determined in food and swine caecum samples. Samples were obtained from food products and swine caecum in VPP (National Research programm) “AgroBioRes” project No. 5 “Resistance of microorganisms and other biological and chemical risks research procedures development and application in the food chain” at 2015. and 2017. In total 354 Escherichia coli isolates were characterized. With minimum inhibitory concentration method 16 samples were shown to be colistin resistant, however 18 samples were found positive for mcr-1 gene. By performing next generation sequencing (NGS) it was found, that in all mcr-1 gene isolates one type of insertion sequence and IncX4 plasmid was present, that could be related to mcr gene transfer between bacteria. With pulsed field gel electrophoresis and NGS data, genetic relatedness between food isolates and swine cloacal samples was shown