Isolation and Characterization of Virulence Genes and Antimicrobial Resistance of Escherichia coli from Urban Stormwater
Notice bibliographique
Résumé
The objectives of this study were to isolate E. coli from stormwater, detect virulence genes (VGs) associated with intestinal (InPEC) and extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), and evaluate antimicrobial resistance. In addition, the proportion of tetracycline-resistance E. coli in stormwater and their multidrug resistance (MDR) was determined. Presumptive E. coli (n=770) were isolated from water samples (n=83) collected weekly between August to September from stormwater retention ponds in Alberta, Canada. VGs associated with InPEC (eaeA, ehxA, bfpA, aggR, ipaH, STa, and LT) and ExPEC (sfa/foc, fimH, papC, fyuA, iutA, iroN, cnf1, and hlyA) were assessed using multiplex and single PCR. Moreover, tetracycline-resistant E. coli were isolated using tetracycline-embedded (1µg/ml – 4µg/ml) agar plates via replica plating. Subsequently, the clonal relatedness of E. coli isolates was determined via repetitive extragenic palindromic sequence PCR. Then, antimicrobial susceptibility testing was performed using the Sensititre CMV4AGNF plates. Among the 761 confirmed E. coli isolates, 17 (2.2%) carried the adhesion VG, eaeA. In addition, 4 (0.53%), 719 (95%), and 1 (0.13%) were positive for ExPEC fimbrial/pili adhesin VGs, sfa/foc, fimH, and papC, respectively. Furthermore, iron acquisition genes were also detected, including fyuA (13%), iutA (0.80%), and iroN (13%), with the proportion of iroN and iutA positive isolates significantly different (P < 0.001 and P < 0.0018) between two sites. The toxin gene, cnf1 (0.13%), was also detected. Among the isolates carrying the eaeA gene and >3 ExPEC VGs, 24% were resistant to antimicrobials, including tetracycline, ampicillin, and streptomycin. Finally, the proportion of tetracycline-resistant E. coli in stormwater samples (n=83) was 44%. Of these, 47% and 70% of unique isolates from Site 1 and Site 2 were resistant to more than two antimicrobials, with most isolates also resistant to streptomycin (33%-50%) and ampicillin (30%-45%). Multiple antimicrobial resistance (MAR) index patterns indicated MDR isolates may originate from high-risk sources in both sites.This study provided an insight into the microbial quality of stormwater concerning the prevalence of antibiotic-resistant and VG harbouring E. coli. These results may help develop practical microbial management strategies imperative to prevent potential public health risks associated with stormwater reuse for irrigation of public spaces.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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