Antibiotic resistance profile of extended spectrum β-Lactamase producing Escherichia coli isolated from cattle dung

Abstract

Animal dung are potential reservoir for maintenance and dissemination of antibiotic resistant bacteria into other animals, human and the environment. The frequent discharge of animal dung containing residual antibiotics into the environment without proper or adequate treatment could trigger the onset of antibiotics resistance in environmental bacteria. Infection caused by extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) producing organism is a major problem regarding antibiotic resistance. ESBL – producing organisms frequently exhibit resistance to other antimicrobial classes such as fluoroquinolones, trimethoprim-sulfamethoxazole, due to associated resistance mechanisms, which may be either chromosomally- or plsmid- encoded. Therefore, this study was carry out to investigates the antibiotic resistance profile of ESBL producing E.coli isolated from cattle dung. This cross-sectional study was carried out in the Department of Microbiology University of Ibadan, Nigeria. A total of twenty nine (29) Gram-negative E.coli were isolated from the cattle dung and molecular characterization was carried out using uidA gene detection. ESBL producers were identified using the double-disc synergy test. Out of the 29 isolates, 93.1% (n=27) were ESBL producers. Most of the ESBL producers were resistant to commonly used antibiotics. Carbapenems especially imipenem (IMI) was the most effective drug showing excellent sensitivity; Amoxicillin (AMC) also had better sensitivity result. Most of the ESBL producers were highly resistance to Cefpdoxime (100%), Penicillin G (100%), Cefotaxime (100%), Trimethoprime sulphamethaxazole (86.8%) and Oxytetracycline (82.6%).ESBL production should be detected routinely in Agriculture and Animal husbandry. Rational use of antibiotics in Animal feeds and treatments must be done promptly to prevent the development and spread of ESBL producing microorganisms.

Les excréments d’animaux sont un réservoir potentiel pour le maintien et la dissémination de bactéries résistantes aux antibiotiques dans d'autres animaux, l’homme et l’environnement. Le rejet fréquent de déjections animales contenant des antibiotiques résiduels dans l'environnement sans traitement approprié ou adéquat pourrait déclencher l'apparition d'une résistance aux antibiotiques chez les bactéries environnementales. L’infection causée par un organisme producteur de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE) est un problème majeur concernant la résistance aux antibiotiques. Les organismes producteurs de BLSE présentent fréquemment une résistance à d'autres classes d'antimicrobiens telles que les fluoroquinolones, le triméthoprime-sulfaméthoxazole, en raison de mécanismes de résistance associés, qui peuvent être codés par les chromosomes ou les plasmides. Par conséquent, cette étude a été menée pour étudier le profil de résistance aux antibiotiques des E. coli producteurs de BLSE isolés à partir de bouses de bovins. Cette étude transversale a été réalisée au Département de microbiologie de l'Université d'Ibadan, au Nigeria. Au total, vingt-neuf (29) E. coli Gram négatifs ont été isolés de la bouse de bovin et la caractérisation moléculaire a été réalisée à l'aide de la détection du gène uidA. Les producteurs de BLSE ont été identifiés à l'aide du test de synergie à double disque. Sur les 29 isolats, 93,1 % (n=27) étaient producteurs de BLSE. La plupart des producteurs de BLSE étaient résistants aux antibiotiques couramment utilisés. Les carbapénèmes, en particulier l'imipénème (IMI), étaient le médicament le plus efficace et présentaient une excellente sensibilité ; L'amoxicilline (AMC) avait également un meilleur résultat de sensibilité. La plupart des producteurs de BLSE étaient hautement résistants au Cefpdoxime (100%), à la Pénicilline G (100%), au Céfotaxime (100%), au Triméthoprime-sulfaméthaxazole (86,8%) et à l’Oxytétracycline (82,6%). La production de BLSE devrait être détectée systématiquement en Agriculture et élevage. L’utilisation rationnelle des antibiotiques dans l’alimentation et les traitements des animaux doit être faite rapidement pour prévenir le développement et la propagation des microorganismes producteurs de BLSE.