Objective: Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli are increasingly common in nosocomial and community settings. Furthermore, fluoroquinolone (FQ) and even multidrug resistance (MDR) appear to be associated with certain ESBL genotypes. The purpose of the present study was to determine which ESBL genotypes are associated with FQ and MDR in E coli urinary isolates in Manitoba.
Methods: The authors determined the antimicrobial susceptibility, genetic similarity and ESBL genotype of 27 FQ-resistant and seven FQ-susceptible, ESBL-producing urinary isolates submitted to the clinical microbiology laboratories of two teaching hospitals between October 2000 and April 2005. Susceptibilities to beta-lactams, FQs, trimethoprim-sulfamethoxazole (SXT), doxycycline (DOX), gentamicin (GM) and tigecycline were determined by microbroth dilution; pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) was used to determine genetic relatedness, and ESBL genotype was determined by polymerase chain reaction and sequencing.
Results: Of 34 ESBL-producing organisms, 27 (79.4%) were found to be ciprofloxacin (CIP) resistant, 27 (79.4%) were SXT resistant, eight (23.5%) were GM resistant and 29 (85.3%) were DOX resistant. Twenty-three (67.6%) had MDR, with concomitant resistance to CIP and SXT; 16 had concomitant resistance to CIP, SXT and DOX; and seven (20.6%) had MDR, with concomitant resistance to CIP, SXT, DOX and GM. All isolates were susceptible to tigecycline. Of 27 FQ-resistant ESBL-producing organisms, seven (25.9%) were genotype CTX-M-14, 19 (70.4%) were genotype CTX-M-15 and one (3.7%) was genotype CTX-M-24. Among the seven FQ-susceptible strains, three (42.8%) expressed SHV-type enzymes, three (42.8%) expressed TEM-type enzymes and one (14.3%) expressed CTX-M-9. CTX-M-15 was the most common MDR-associated genotype. Of a total of 19 strains, 18 (94.7%) were resistant to FQs and SXT; 15 (78.9%) were resistant to FQs, SXT and DOX; and five (26.3%) were resistant to FQs, SXT, DOX and GM. PFGE analysis revealed genetic similarity within CTX-M-15-producing isolates only.
Conclusion: CTX-M-15 in E coli is strongly associated with an MDR phenotype compared with other genotypes. CTX-M-14 is associated with FQ resistance only. PFGE suggests clonality of CTX-M-15-producing isolates within and among hospitals.
BUT: Les souches d’Escherichia coli productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE) sont de plus en plus souvent mises en causes dans les infections nosocomiales et les infections extrahospitalières. De plus, la résistance aux fluoroquinolones (FQ) et même la multirésistance aux antibiotiques (MRA) semblent associées à certains génotypes de BLSE. La présente étude avait pour but de déterminer quels génotypes de BLSE étaient associés aux FQ et à la MRA dans des isolats urinaires d’E. coli, au Manitoba.
MÉTHODE: Les auteurs ont procédé à la détermination de la sensibilité antimicrobienne, de la ressemblance génétique et du génotype de BLSE de 27 isolats urinaires, producteurs de BLSE, résistants aux FQ et de 7 isolats sensibles aux FQ, soumis aux laboratoires de microbiologie clinique de deux hôpitaux universitaires, entre octobre 2000 et avril 2005. La sensibilité aux bêtalactamines, aux FQ, au triméthoprime, au sulfaméthoxazole (Sul), à la doxycycline (Dox), à la gentamycine (Gen) et à la tigécycline a été déterminée par la technique de microdilution en milieu liquide; les ressemblances génétiques ont été déterminées par l’électrophorèse en champ pulsé (ECP) et le génotype des BLSE a été déterminé par l’amplification en chaîne par polymérase et par le séquençage.
RÉSULTATS: Sur 34 micro-organismes producteurs de BLSE, 27 (79,4 %) étaient résistants à la ciprofloxacine (Cip); 27 (79,4 %), au Sul; 8 (23,5 %), à la Gen; et 29 (85,3 %), à la Dox. Vingt-trois (67,6 %) présentaient une résistance concomitante à la Cip et au Sul; 16, une résistance concomitante à la Cip, au Sul et à la Dox; et 7 (20,6 %) une résistance concomitante à la Cip, au Sul, à la Dox et à la Gen. Tous les isolats se sont montrés sensibles à la tigécycline. Sur les 27 micro-organismes producteurs de BLSE, résistants aux FQ, 7 (25,9 %) présentaient le génotype CTX-M-14; 19 (70,4 %), le génotype CTX-M-15; et 1 (3,7 %), le génotype CTX-M-24. Parmi les 7 souches sensibles aux FQ, 3 (42,8 %) exprimaient des enzymes de type SHV; 3 (42,8 %), des enzymes de type TEM; et 1 (14,3 %), le génotype CTX-M-9. Le génotype le plus souvent associé à la MRA était le CTX-M-15. Sur un total de 19 souches, 18 (94,7 %) étaient résistantes aux FQ et au Sul; 15 (78,9 %), aux FQ, au Sul et à la Dox; et 5 (26,3 %), aux FQ, au Sul, à la Dox et à la Gen. L’analyse par ECP a révélé des ressemblances génétiques parmi les isolats ayant le génotype CTX-M-15 seulement.
CONCLUSIONS: Le génotype CTX-M-15 présent dans les souches d’E. coli est fortement associé au phénotype de la MRA, comparativement aux autres génotypes. Le génotype CTX-M-14 est associé à la résistance aux FQ seulement. Les résultats de l’ECP semblent confirmer la clonalité des isolats producteurs du génotype CTX-M-15, que ce soit dans les hôpitaux ou entre les hôpitaux.
Keywords: CTX-M-15; ESBL; Escherichia coli; Fluoroquinolone-resistant; Molecular epidemiology; Multidrug-resistant.