Characterization of Escherichia Coli Isolates from Patients with Urinary Tract Infections from Thabet Hospital-Tulkarm, Palestine

Abstract

This study aimed to analyze phylogenetic groups, the presence of class I, II, III integrons and resistance phenotype in a collection of fifty E. coli strains isolated from urine specimens obtained from suspected cases with urinary tract infections at Thabet Hospital, During May-December 2012. The antibiotic susceptibility testing for these isolates was done by disk diffusion method. The phylogenetic groups and class I, II and III integrons were determined by multiplex PCR. Statistical analysis was done by using Mann-Whitney U-Test (Two-tailed), Chi-square (χ2) test or Fisher exact test. The results showed that 36 (72%) of the studied strains, belonged to group D, 13 (26%) strains to group A, and 1 (2%) strain belonged to group B1. Twenty one (42%) of E. coli strains carried class I integrons. Prevalence of class I integrons in group D and group A was 44.4% and 30.8%, respectively. There was no significant difference in the mean of antibiotic resistance score for strains belonged to group D and carried class I integrons and those belonged to group A and harbored the same integron class. Antibiotic resistance has ranged from 24% for Gentamicin to 100% for Cefazolin and Erythromycin. There is a significant difference in the mean of antibiotic resistance scores for strains belonged to group D (8.4) and group A (6.5) (P = 6.2 x 10-4). Results showed that 2 large clusters depend on resistance/sensitive of strains to fluoroquinolones. Association of Trimethoprim/Sulphamethoxazole resistance with the D group showed statistically significant difference (P < 0.05) compared to group A. In conclusion, molecular analysis of 50 E. coli urine isolates exhibited a greater prevalence of class I integrons, a greater prevalence of phylogenetic group D, which possessed a higher resistance scores than group A. Urinary tract infections caused by such strains represent a clinical problem because of limited therapeutic options. هدفت هذه الدراسة إلى تحليل المجموعات التطورية، وإيجاد المجموعة الأولى والثانية والثالثة للانتجرونات (integrons) والبحث عن مقاومة الإشريكية القولونية للمضادات الحيوية، في خمسين عينة معزولة من البول، والتي تم الحصول عليها من الحالات المشتبه فيها بوجود التهابات للمسالك البولية في مستشفى ثابت، خلال شهر أيار إلى كانون الأول .2012 وتم إجراء فحص الحساسية للمضادات الحيوية لهذه السلالات عن طريق انتشار القرص. المجموعات التطورية والمجموعة الأولى والثانية والثالثة للانتجرونات تم تحديدها باستخدام تقنية سلسلة تفاعل البلمرة المتعدد(Multiplex PCR) . وقد تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبار مان ويتني U- (Mann-Whitney U-Test)، مربع كاي (χ2) أو اختبار فيشر الدقيق .(Fisher exact test) وأظهرت النتائج أن 36 (%72) من هذه السلالات تنتمي إلى مجموعةD ، و (26%)من السلالات 13 تنتمي إلى المجموعة (A)، في حين تنتمي إحدى السلالات (2%) إلى المجموعة .(B1) وكانت إحدى وعشرون (42%) من سلالات الإشريكية القولونية تحمل المجموعة الأولى للانتجرونات، 44.4٪ من سلالات المجموعة (D) و30.8٪ من سلالات المجموعة (A)كانت تحمل المجموعة الأولى للانتجرونات. وأظهرت النتائج أيضاً أنه لا يوجد فرق إحصائي معنوي في متوسط سجل النقاط لمقاومة المضادات الحيوية للسلالات التي تنتمي إلى مجموعة(D) وتحمل المجموعة الأولى للانتجرونات والمجموعة (A)التي تحمل نفس مجموعة الانتجرونات. وتراوحت المقاومة للمضادات الحيوية من 24٪ للجنتاميسين إلى 100٪ لسيفازولين والاريثروميسين. وتبين أن هناك فرقاً كبيراً في متوسط سجل النقاط لمقاومة المضادات الحيوية للسلالات التي تنتمي إلى مجموعة (8.4) DوالمجموعةA (6.5) .(P = 6.2 × 10-4) أظهرت النتائج في مخطط الشجرة(Dendrogram) تكون مجموعتين كبيرتين تعتمدان على المقاومة/الحساسية لسلالات الإشريكية القولونية لفلوروكينولونات، وكان ارتباط مقاومة العزلات لمضاد ميثوبريم- السلفاميثوكسازول مع المجموعة(D) ذا فرق معنوي إحصائي مقارنة مع عزلات المجموعة (A) .(P <0.05) وأظهر التحليل الجزيئي ل50 من سلالات الإشريكية القولونية انتشاراً عالياً للمجموعة الأولى للانتجرونات، وارتفاعاً في نسبة انتشار المجموعة التطورية (D)، وارتفاعاً في متوسط سجل النقاط لمقاومة المضادات الحيوية للسلالات التي تنتمي إلى مجموعة .(D) وصفوة القول أن التهابات المسالك البولية التي تسببها مثل هذه السلالات تمثل مشكلة سريرية بسبب الخيارات العلاجية المحدودة.