Multidrug-resistant E. coli encoding high genetic diversity in carbohydrate metabolism genes displace commensal E. coli from the intestinal tract
Notice bibliographique
Résumé
Extra-intestinal pathogenic Escherichia coli (ExPEC) can cause a variety of infections outside of the intestine and are a major causative agent of urinary tract infections. Treatment of these infections is increasingly frustrated by antimicrobial resistance (AMR) diminishing the number of effective therapies available to clinicians. Incidence of multidrug resistance (MDR) is not uniform across the phylogenetic spectrum of E. coli. Instead, AMR is concentrated in select lineages, such as ST131, which are MDR pandemic clones that have spread AMR globally. Using a gnotobiotic mouse model, we demonstrate that an MDR E. coli ST131 is capable of out-competing and displacing non-MDR E. coli from the gut in vivo. This is achieved in the absence of antibiotic treatment mediating a selective advantage. In mice colonised with non-MDR E. coli strains, challenge with MDR E. coli either by oral gavage or co-housing with MDR E. coli colonised mice results in displacement and dominant intestinal colonisation by MDR E. coli ST131. To investigate the genetic basis of this superior gut colonisation ability by MDR E. coli, we assayed the metabolic capabilities of our strains using a Biolog phenotypic microarray revealing altered carbon metabolism. Functional pangenomic analysis of 19,571 E. coli genomes revealed that carriage of AMR genes is associated with increased diversity in carbohydrate metabolism genes. The data presented here demonstrate that independent of antibiotic selective pressures, MDR E. coli display a competitive advantage to colonise the mammalian gut and points to a vital role of metabolism in the evolution and success of MDR lineages of E. coli via carriage and spread.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».