Φαινοτυπικός και μοριακός χαρακτηρισμός στελεχών E. coli που παράγουν β-λακταμασών, απομονωμένων από το υδάτινο οικοσύστημα της Bορείου Ελλάδος
Creators: name: Σιμώνη, Μαρία Ιωάννη-Διαμαντή
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2025
Subjects: μικροβιακή αντοχή
β-λακτάμες
υδάτινο οικοσύστημα
antimicrobial resistance
β-lactams
aquatic ecosystem

description: Η αύξηση της μικροβιακής αντοχής αποτελεί σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία. Τα τελευταία χρόνια, έχει παρατηρηθεί η αύξηση του επιπολασμού των βακτηρίων που παράγουν β-λακταμάσες εκτεταμένου φάσματος (ESBL), τα οποία αναστέλλουν την δράση των β-λακταμικών αντιβιοτικών που χρησιμοποιούνται ευρέως για την αντιμετώπιση ασθενειών. Τα νερά των ποταμών σχετίζονται άμεσα με την αύξηση της αντιμικροβιακής αντοχής των μικροοργανισμών καθώς χρησιμοποιούνται τόσο ως βιότοποι, όσο και ως συστήματα μεταφοράς των μικροοργανισμών. Το γεγονός αυτό συμβάλει σημαντικά στην εξάπλωση των ανθεκτικών στελεχών αλλά και των γονιδίων ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Η παρούσα μελέτη ερευνά το φαινοτυπικό και μοριακό χαρακτήρα των στελεχών E. coli που έχουν τη δυνατότητα παραγωγής β-λακταμασών και έχουν απομονωθεί από το υδάτινο οικοσύστημα του ποταμού Αξιού της Βορείου Ελλάδος. Τα στελέχη που απομονώθηκαν είναι εξήντα τέσσερα. Το μικροβιακό φορτίο σχετικά με τον πληθυσμό των εντεροβακτηριδίων και των E. coli παρατηρήθηκε σταθερό και στις τρεις περιοχές κατά τις οποίες συλλέχθηκαν τα δείγματα. Σχετικά με την ανθεκτικότητα ως προς τις κλάσεις αντιβιοτικών που εξετάστηκαν, το 100 % των στελεχών παρουσίασε ανθεκτικότητα στις πενικιλλίνες, το 99 % στις αμινογλυκοσίδες, το 80 % στις κεφαλοσπορίνες 3ης γενιάς και το 75 % στις τετρακυκλίνες. Επιπρόσθετα, τα απομονωθέντα στελέχη παρουσίασαν 73 % ανθεκτικότητα στις κεφαλοσπορίνες 3ης γενιάς και στις μονοβακτάμες. Τέλος, τα αναφερθέντα στελέχη παρουσίασαν 61 % ανθεκτικότητα στις κινόλες, 58 % στη τριμεθοπρίμη και σουλφαμεθοξαζόλη και 20 % στις καρβαπενέμες. Όσον αφορά στον γενοτυπικό χαρακτηρισμό των στελεχών ESBL E. coli, τα κυρίαρχα γονίδια που ανιχνεύθηκαν είναι τα blaCTX-M-1 και blaΤΕΜ, ενώ ακολουθούν τα blaOXA και blaCTX-M-9. Ως προς τους φυλότυπους, τα περισσότερα στελέχη ESBL E. coli κατατάσσονται στην φυλογενετική ομάδα Α (51%) και ακολουθούν οι φυλογενετικές ομάδες Β2 (22%), D (20%) και Β1 (7%). Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να αναδείξει τον αυξημένο πληθυσμό ESBL E. coli και της πολυανθεκτικότητας των στελεχών αυτών στο υδάτινο περιβάλλον του ποταμού Αξιού. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της εργασίας αναδεικνύουν τον αυξημένο κίνδυνο της ανθεκτικότητας των αντιβιοτικών και της απειλής για τη δημόσια υγεία.
description: The increase in antimicrobial resistance is a major public health challenge. In recent years, there has been an increase in the prevalence of bacteria that produce extended-spectrum β-lactamases (ESBLs), which inhibit the action of β-lactam antibiotics that are widely used to treat diseases. River waters are directly related to the increase in antimicrobial resistance of microorganisms as they are used both as habitats and as transport systems for microorganisms. This fact contributes significantly to the spread of resistant strains and antibiotic resistance genes. The present study investigates the phenotypic and molecular character of E. coli strains that have the ability to produce β-lactamases and have been isolated from the aquatic ecosystem of the Axios River in Northern Greece. The strains that were isolated are sixty-four. The microbial load regarding the population of enterobacteria and E. coli was observed to be stable in all three areas where the samples were taken. Regarding the resistance to the antibiotic classes examined, 100% of the strains showed resistance to penicillins, 99% to aminoglycosides, 80% to 3rd generation cephalosporins and 75% to tetracyclines. In addition, the isolated strains showed 73% resistance to 3rd generation cephalosporins and monobactams. Finally, the mentioned strains showed 61% resistance to quinols, 58% to trimethoprim and sulfamethoxazole and 20% to carbapenems. Regarding the genotypic characterization of ESBL E. coli strains, the dominant genes detected are blaCTX-M-1 and blaTEM, followed by blaOXA and blaCTX-M-9. Regarding phylotypes, most ESBL E. coli strains are classified in phylogenetic group A (51%) followed by phylogenetic groups B2 (22%), D (20%) and B1 (7%). The aim of the present study was to highlight the increased population of ESBL E. coli and the multidrug resistance of these strains in the aquatic environment of the Axios River. In conclusion, the results of the work highlight the increased risk of antibiotic resistance and the threat to public health.