Molecular Detection of blaNDM-1 Gene in Escherichia coli Clinical Isolates in Khartoum State

Abstract

Abstract Background: Increasing reports on blaNDM-1 producing E. coli constitute a serious threat to global health since it is found to be highly resistant to most of the currently available antibiotics including carbapenems. This study has been performed to detect the blaNDM-1 in E. coli isolates recovered from the various clinical samples at Khartoum state in Sudan. Materials and Methods: A total of 100 E. coli isolates were recovered from various clinical samples at Khartoum state in Sudan. The isolates were identified at the species level by using conventional biochemical tests. Antibiotic susceptibility tests were performed using the modified Kirby-Bauer method, the following antibiotics disks were used Cefepime (30µg), Ceftriaxone (30µg), Cefpodoxime (10µg), Meropenem (10µg), Imipenem (10µg), Amoxicilin (30µg) and Colistin(10µg). DNA was extracted by boiling method and they were subjected to the polymerase chain reaction for detection of blaNDM-1 gene. Result: The E. coli recovered in this study were high resistant to cephalosporins including Cefepime (60%) Ceftriaxone (81%), and found to be complete resistant to the Cefpodoxime (100%). Similar high level of resistance was also observed amongst the E. coli isolates to Penicillins including Amoxicilin (82%), Also showed reduced susceptibility to the Carbapenems including meropenem and imipenem at the rate of (94%) and (90%) respectively, and Colistin(98%), in which 9 isolates harbourded blaNDM-1 gene. Conclusions: Our finding highlight the incidence of blaNDM-1 gene in E. coli isolates (9%). This finding is differ than that obtained from previous study. This may be explained by the differences in the study duration, samples size, samples sources and the differences in the antibiotics used.

الخلاصة الهدف: زيادة التقارير حول انتاج blaNDM-1 للاشريكية القولونية تشكل خطرا للصحة العالمية حيث وجد انها مقاومة لمعظم المضادات الحيوية المتوفرة حاليا .اجريت هذه الدراسة للكشف عن blaNDM-1 في عزلات الاشريكية القولونية المستخلصة من العينات السريرية المختلفة في ولاية الخرطوم في السودان. المواد والطرق:تم استخلاص 100عزلة من الاشريكية القولونية من عينات سريرية مختلفة بولاية الخرطوم في السودان.تم التعرف علي العزلات باستخدام الاختبارات البيوكيميائية القياسية.تم اجراء اختبارات الحساسية للمضادات الحيوية باستخدام طريقة كيربي باور,واستخدمت المضادات الحيوية التالية :سيفيبيم (30 مايكروقرام),سيفتراياكسون (30 مايكروقرام), سيفبودوكسيم (10مايكروقرام),ميروبينيم (10 مايكروقرام),ايميبينيم (10 مايكروقرام),اموكسيسيلين (30 مايكروقرام) وكولوستين (10 مايكروقرام). تم استخلاص الحمض النووي بطريقة الغليان وتم اخضاعهم للكشف عن تفاعل البلمرة المتسلسل لجين blaNDM-1 . النتيجة:كانت الاشريكية القولونية في هذه الدراسة عالية المقاومة للسيفالوسبورين (سيفيبيم (60%) وسيفترياكسون(81%)),ووجد انها مقاومة للسيفبودوكسيم بنسبة (100%).كما لوحظم مستوي عال من المقاومة بين عزلات الاشريكية القولونية للبنسلين الاموكسيسيلين(82%),كما اظهرت قابلية منخفضة للكاربابينيم ,الميروبينيم والايميبينيم بمعدل (94%)و(90%) علي التوالي. وجد ال blaNDM-1 في 9عزلات من الاشريكية القولونية. الاستنتاجات :اكتشافنا سلط الضوء علي وجود جين blaNDM-1 في عزلات الاشريكية القولونية (9%).هذه النتيجة اقل من تلك التي تم الحصول عليها من الدراسات السابقة ,ويمكن تفسير ذلك من خلال الاختلافات في وقت الدراسة ,عدد ومواقع جمع العينات والاختلاف في استخدام المضادات الحيوية .