Phylogenetic grouping based on triplex PCR of multiresistant Escherichia coli of environmental, human and animal origin

Abstract

(Phylogenetic grouping based on triplex PCR of multiresistant Escherichia coli of environmental, human and animal origin). Escherichia coli is widely used as a biological indicator of faecal contamination due to its ubiquity in faecal material, however, it may have the ability to persist and multiply in environments outside its primary habitat. The genetic substructure in E. coli can be determined on the presence/absence of the the genes chuA and yjaA and a DNA fragment TspE4.C2 based on this method the strains could be assigned to the phylogroups A, B1, B2 or D. This study aimed to carry out phylogenetic affiliation of multiresistant E. coli strains from environmental, animal and human samples using the triplex PCR method. Animal and human-origin isolates were associated with a broader multiresistant profile (7 to 13 antimicrobials) and to Extended-Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) production. Phylogroup determination demonstrated that B1 (49%) and A (34%) phylogroups were the most prevalent; D (11%) and B2 (6%) were less representative. Phylogroups A and B1 were also related to a broader multiresistant profile. According to the data obtained, the isolates in this study, even the enviromental ones, were associated with human and animal commensal microbiota and not to strains responsible for extra-intestinal infections and had previously been exposed to broad-spectrum antimicrobials.

(Grupamento filogenético baseado em PCR triplex de Escherichia coli multiresistentes de origem ambiental, humana e animal). A bactéria Escherichia coli é largamente utilizada como indicador biológico de contaminação fecal devido à sua ubiquidade em fezes. No entanto, possui também a capacidade de persistir e multiplicar em ambientes fora do seu habitat primário. A subestrutura genética de E. coli pode ser determinada através de presença/ausência dos genes chuA e yjaA e do fragmento de DNA TspE4.C2, com base nesta metodologia cepas podem ser classificadas como pertencentes aos filogrupos A, B1, B2 ou D. Este estudo teve como objetivo realizar a determinação filogenética através do método de PCR triplex de cepas de E. coli multirresistentes provenientes de amostras ambientais, animais e humanas. As cepas de origem animal e humana foram associados a perfis de multirresistencia mais amplos (7 a 13 antimicrobianos) e à produção de beta-lactamases de espectro estendido (ESBL). A determinação filogenética demonstrou que os filogrupos B1 (49%) e A (34%) foram os mais prevalentes e os filogrupos D (11%) e B2 (6%), os menos representativos. Os filogrupos A e B1, também foram os mais relacionados a ampla multiresistencia. Os resultados indicaram que todos isolados deste estudo, inclusive os de origem ambiental, são associados a microbiota comensal de humanos e animais e não cepas responsáveis por infecções extraintestinais e que as populações de E. coli analisadas sofreram prévia exposição a antimicrobianos de amplo espectro.