Genomic basis of antibiotic resistance in Vibrio parahaemolyticus strain JPA1

A multi-resistant strain of Vibrio parahaemolyticus was isolated from a tropical estuary in Rio de Janeiro, Brazil. Genome sequencing was conducted to establish the molecular basis of antibiotic resistance in this organism. The genetic content of this strain revealed it to be a non-virulent lineage that nevertheless possesses several antibiotic resistance determinants.

Perfil de resistência aos antibióticos e prevalência dos genes qacEΔ1 e sul1 em Pseudomonas aeruginosa de efluente hospitalar / Antibiotic resistance pattern and prevalence of qacEΔ1 and sul1 genes in Pseudomonas aeruginosa from hospital wastewater

Introdução: Efluentes hospitalares representam riscos à saúde pública e ambiental devido à presença de microrganismos patogênicos, drogas e produtos químicos. Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista frequentemente encontrado no ambiente hospitalar. Objetivo: Avaliar o resistoma de isolados de P. aeruginosa da estação de tratamento de esgoto hospitalar (ETEH) de um complexo hospitalar na cidade do Rio de Janeiro. Método: Vinte isolados dos cinco estágios da ETEH foram identificados como P. aeruginosa pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. A suscetibilidade aos antibióticos foi determinada segundo o CLSI e os genes qacEΔ1 e sul1 foram detectados pela PCR. Resíduos de sulfonamidas foram pesquisados por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial. Resultados: Foi demonstrada a presença de sulfametoxazol em nível inferior a 50 ng∙L−1, resistência às sulfonamidas (80%) seguida pelas quinolonas (50%) e 13 perfis de suscetibilidade aos antimicrobianos. Os genes qacEΔ1-sul1 foram detectados em 100% dos isolados, sugerindo a presença de integrons de classe 1 em toda a ETEH. Conclusões: Os resultados sinalizaram limitações no tratamento e a propagação de genes de resistência nas etapas da ETEH. Esses dados contribuem com órgãos competentes no desenho de ações preventivas frente aos impactos negativos à saúde pública.

Introduction: Hospital effluents may pose great environmental risk due to the presence of pathogenic microorganisms, drugs and chemical components. Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen frequently found in hospital environment. Objective: To evaluate the resistome of P. aeruginosa from the hospital wastewater treatment plant (HWTP) in a hospital complex of Rio de Janeiro city. Method: Twenty isolates from the five stages of the HWTP were identified as P. aeruginosa by 16S rRNA gene sequencing analysis. Susceptibility to antibiotics was determined according to CLSI and qacEΔ1 and sul1 genes were detected by PCR. Sulphonamide residues were investigated by high performance liquid chromatography coupled to sequential mass spectrometry. Results: The sulfamethoxazole has been demonstrated at a level below 50 ng L-1. Sulfonamide resistance (80%) has been demonstrated followed by quinolone class (50%) and 13 susceptibility patterns to antimicrobials. The qacEΔ1-sul1 genes were detected in 100% of isolates suggesting the presence of class 1 integrons in the whole HWTP. Conclusions: The results signalized limitations of HWTP and propagation of resistance genes in all stages of the HWTP. These data also contribute to the environmental sanitary surveillance in the design of prevention actions against negative impact on the public health.

Detection of fluoroquinolone resistance by mutation ingyrA gene of Campylobacterspp. isolates from broiler and laying (Gallus gallus domesticus) hens,from Rio de Janeiro State, Brazil / Detecção de resistência às fluoroquinolonas através da mutação no gene gyrA em Campylobacter spp. isolados de frangos de corte e galinhas (Gallus gallus domesticus) poedeiras, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil

Poultry are considered to be the main reservoir of Campylobacterspp. bacteria, an important pathogen for humans. Many studies have reported a rapid selection of fluoroquinolone-resistant strains following the widespread use of these antimicrobials in poultry production and human medicine. The main mechanism of fluoroquinolone resistance in Campylobacteris a mutation in the Quinolone Resistance Determinant Region (QRDR) in the gyrA gene, which codes for the subunit of the enzyme DNA gyrase, the target for fluoroquinolone. The aim of this study was to investigate the mutation in QRDR in the gyrA gene of Campylobacterstrains previously isolated from broiler carcasses and feces of laying hens. Thirty-eight strains of C. jejuniand 19 C. colistrains (n=57), previously characterized as resistant to ciprofloxacin and enrofloxacin by the disk diffusion method and minimum inhibitory concentration (MIC), were selected. For detection of the mutation, a fragment of 454pb QRDR in the gyrA gene was used for direct sequencing. All strains presented the QRDR mutation in the gyrA gene at codon 86 (Thr-86-Ile), which confers resistance to fluoroquinolones. Other known silent mutations were observed. This genotypic characterization of fluoroquinolone resistance inCampylobacterstrains has confirmed the prior phenotypic detection of the resistance. The Thr-86-Ile mutation was observed in all samples confirming that this is the predominant mutation in enrofloxacin and ciprofloxacin resistant strains of C. jejuniand C. coli.

As aves são consideradas o principal reservatório deCampylobacterspp., um importante patógeno para humanos e muitos estudos têm relatado uma rápida seleção de cepas resistentes às fluoroquinolonas após o uso destes antimicrobianos na produção avícola e na medicina humana. O principal mecanismo de resistência às fluoroquinolonas em Campylobacterconsiste na mutação na Região Determinantes de Resistência às Quinolonas (RDRQ) do gene gyrA, que codifica para a subunidade A da enzima DNA girase, alvo das fluoroquinolonas. O objetivo deste estudo foi investigar a mutação na RDRQ do gene gyrA em cepas de Campylobacterpreviamente isolados de carcaças de frangos de corte e fezes de galinhas poedeiras. Foram selecionadas 38 cepas de C. jejunie 19 cepas de C. coli(n=57), previamente caracterizadas como resistentes à ciprofloxacina e enrofloxacina, pelo método da difusão em disco e pela determinação da concentração inibitória mínima. Para detecção da mutação, foi utilizado sequenciamento direto de um fragmento de 454pb da RDRQ do gene gyrA gerado por PCR. Todas as cepas apresentaram a mutação na RDRQ do gene gyrA no códon 86 (Tre-86-Ile), que confere resistência às fluoroquinolonas e outras mutações silenciosas foram observadas. A caracterização genotípica da resistência às fluoroquinolonas em Campylobacterconfirmou a prévia detecção fenotípica dessa resistência e a mutação Tre-86-Ile foi observada na totalidade das amostras, comprovando ser esta a mutação predominante em cepas de C. jejunie C. coliresistentes à enrofloxacina e ciprofloxacina.