Detection of Colistin Resistance Genes (mcr-1,3and 5) in Gram Negative Bacteria Isolated from Khartoum Hospitals

Abstract

Abstract

Background: Antimicrobial resistance is one of the most serious problems that faced human health in 21st century. Plasmids mediated colistin resistance (mcr-1 gene) is one of the mechanisms by which bacteria resist multiple antimicrobial agents. Bacteria that possess this gene are difficult to treat. Aim: To detect the presence of mcr-1 gene in gram negative bacteria clinical isolates. Methods: This is a cross sectional laboratory based study conducted in Khartoum state, a total of 105 clinical isolates of gram negative bacteria were obtained from different hospitals isolated from different clinical specimens including urine, wound swabs, sputum, blood, and others. These strains were re-identified using conventional biochemical tests. Antimicrobial sensitivity testing was done using desk diffusion method, followed by DNA extraction using boiling method then conventional PCR was performed to detect mcr-1 gene. Obtained data were analysed using SPSS 20. Results: A total of 105 gram negative bacteria were collected from 105 clinical specimens (one organism from each specimen) urine represented about 50% (52/105), followed by skin and wound (19%). E. coli was the most frequent isolate 36.2 % followed by Klebsiella spp 32,3%. Antibiotic sensitivity showed that 7.6% of all isolated bacteria were resistant to Colistin and 92.4% were sensitive. mcr-1 gene was detected in 4 isolates (3.8%). Statically there was no significant association between the presence of mcr-1 gene and the site of infection (p value = 0.62), type of isolated bacteria (p value =0.43) and the antimicrobial profile. Conclusion: The study found that the prevalence of mcr-1 gene is low in the isolated bacteria.

المستخلص الخلفية: مقاومة مضادات الميكروبات هي واحدة من أخطر المشاكل التي واجهت صحة الإنسان في القرن الحادي والعشرين. تعد مقاومة الكوليستين بوساطة البلازميدات إحدى الآليات التي تقاوم بها البكتيريا العديد من العوامل المضادة للميكروبات. يصعب علاج البكتيريا التي تمتلك هذا الجين. الهدف: هدفت هذه الدراسه للبحث عن وجود جين مقاومة الكوليستين في العزلات السريرية للبكتيريا سالبة الجرام في ولاية الخرطوم. الطرق: هذه دراسة المقطعية أجريت في ولاية الخرطوم ، تم جمع 105 عزلة سريرية من البكتيريا سالبة الجرام من عينات مختلفة بما في ذلك البول والجروح والبلغم والدم وغيرها ثم أعيد التعرف عليها باستخدام الاختبارات الكيميائية الحيوية. تم إجراء إختبار حساسية المضادات الحيوية بستخدام طريقة انتشار القرص، استخرج الحمض النووي باستخدام طريقة الغليان ثم تم إجراء تفاعل البلمرة المتسلسل التقليدي للكشف عن جين مقاومة الكوليستين وتم تحليل البيانات باستخدام برنامج الحزمة الإحصائية للعلوم الاجتماعية. النتائج: من أصل 105 عينة سريرية تم تسجيلها في هذه الدراسة. كانت العينات الأكثر شيوعاً هي البول (52 عينة 50.5٪) ، يليها الجلد والجرح 19٪) ، البلغم (13.3٪) ، الدم (8.6٪) وعينات أخرى (8.6٪). من هذه العينات تم جمع 105 بكتيريا مسببة للأمراض وإعادة تحديدها من مختبرات علم الأحياء .الدقيقة السريرية المختلفة ، وكانت الإشريكية القولونية هي العزلة الأكثر شيوعا. أظهرت حساسية المضادات الحيوية أن 7.6٪ من جميع الكائنات المعزولة كانت مقاومة للكوليستين و 92.4٪ كانت حساسة. تم اكتشاف جين مقاومة الكوليستين في 4 عزلات (3.8٪). لم يكن هناك ارتباط بين وجود جين قاومة الكوليستن وموقع العزل, نوع البكتيريا المعزولة وتأثير مضادات الميكروبات. الخلاصة: وجدت الدراسة أن جين مقاومة الكوليستين mcr-1كان سائدا بتردد منخفض في البكتيريا المعزولة.