Caractérisation bactériologique et moléculaire des souches d’Escherichia coli isolées de lait mammiteux

Abstract

La mammite chez les vaches est un problème majeur dans les exploitations laitières, entraînant une diminution de la quantité et de la qualité du lait. L'objectif de la présente étude était d'examiner l'association entre la présence d'Escherichia coli (E. coli) dans le lait et la mastite subclinique, et de caractériser les profils de résistance aux antibiotiques des E. coli isolés. Dans la présente étude, un total de 360 échantillons de lait cru de vache provenant de trois fermes laitières de la région d'Alger ont été analysés. La période d'analyse a duré du printemps 2017 à l'hiver 2019. Le test de mammite californien (CMT) a été appliqué pour détecter la mammite subclinique. Les souches d'E. coli ont été isolées du lait par des méthodes bactériologiques classiques. Le profil de résistance aux antibiotiques des souches d'E. coli isolées à 12 antibiotiques différents a été testé par la méthode de diffusion sur disque. Sur les souches productrices de β-lactamase, un test de double diffusion a été appliqué pour identifier le phénotype β-lactamase à spectre étendu (ESBL). Enfin, les gènes ctXx-M ont été amplifiés par PCR. Deux tiers (66,4 %) des échantillons de lait étaient positifs pour le test CMT. Au total, 97 souches d'E. coli ont été isolées des échantillons de lait, leur résistance aux antibiotiques a été testée et 3,1 % des souches étaient résistantes au triméthoprime-sulfaméthoxazole, 6,2 % au chloramphénicol, 12. 3 % à la gentamicine, 13,4 % à la colistine, 23,3 % à l'amoxicilline/clavulanate, 31,9 % à la kanamycine, 39,2 % à l'enrofloxacine, 51,5 % au céfotaxime, 52 % à la tétracycline, 57,7 % à l'ampicilline, 74,3 % à l'acide nalidixique et 75,3 % à l'amoxicilline. En outre, la plupart des souches d'E. coli (92,8 %) étaient résistantes à plus d'un antibiotique, avec un indice de résistance multiple aux antibiotiques allant de 0 à 0,8. Les 50 souches résistantes au céfotaxime ont été analysées pour détecter un phénotype BLSE. 39 d'entre elles (78 %) étaient positives au test de synergie à double disque. Parmi les 39 souches positives pour les BLSE, 27 (69,2%) ont été confirmées pour la présence d'un gène CTX-M par PCR. La présente étude a montré que les E. coli multirésistants, y compris les porteurs de BLSE, étaient fréquemment isolés du lait des vaches laitières en Algérie. Les résultats soulignent que l'utilisation des antibiotiques dans les fermes doit être raisonnée pour éviter la propagation de souches résistantes chez les animaux et les populations humaines. Mastitis in cows is a major problem in dairy farms leading to a decrease in the quantity and quality of milk. The aim of the present study was to examine the association between the presence of Escherichia coli (E. coli) in milk and the subclinical mastitis, and to characterize the antibiotic resistance profiles of the isolated E. coli. In the current study, a total of 360 cow raw milk samples from three dairy farms of the region of Algiers were analyzed. The analysis period lasted from Spring 2017 to Winter 2019. The California Mastitis Test (CMT) was applied to detect subclinical mastitis. The E. coli strains were isolated from milk using conventional bacteriological methods. The antibiotic resistance profile of the isolated E. coli strains to 12 different antibiotics was tested using the disk diffusion method. On β-lactamase-producing strains, a double diffusion test was applied to identify the Extended-spectrum β-lactamase (ESBL) phenotype. Finally, the ctXx-M genes were amplified by PCR. Two-thirds (66.4%) of the milk samples were positive for the CMT test. A total of 97 E. coli strains were isolated from the milk samples, their resistance to antibiotics was tested, and 3.1% of the strains were resistant to trimethoprim-sulfamethoxazole, 6.2% to chloramphenicol, 12.3% to gentamicin, 13.4% to colistin, 23.3% to amoxicillin/clavulanate, 31.9% to kanamycin, 39.2% to enrofloxacin, 51.5% to cefotaxime, 52% to tetracycline, 57.7% to ampicillin, 74.3% to nalidixic acid, and 75.3% to amoxicillin. Furthermore, most of the E. coli strains (92.8%) were resistant to more than one antibiotic with a Multiple Antibiotic Resistance index ranging from 0 to 0.8. The 50 strains resistant to cefotaxime were analyzed for an ESBL phenotype. 39 of them (78%) were positive to the double-disk synergy test. Among the 39 ESBL positive strains, 27 (69.2%) were confirmed for the presence of a CTX-M gene by PCR. The present study showed that multiple drug-resistant E. coli, including ESBL-carriers, were frequently isolated from the milk of dairy cows in Algeria. The results underlined that the use of antibiotics on farms must be reasoned to avoid the spread of resistant strains in animals and human populations. یعد التھاب الضرع في الأبقار مشكلة كبیرة في مزارع الألبان، مما یؤدي إلى انخفاض كمیة الحلیب و جودته. في اللبن و التھاب (E. coli) كان الھدف من ھذه الدراسة ھو فحص العلاقة بین وجود الإشریكیة القولونیة الضرع تحت الإكلینیكي، و توصیف سمات مقاومة المضادات الحیویة للإشریكیة القولونیة المعزولة. في ھذه الدراسة، تم تحلیل إجمالي 360 عینة من حلیب البقر الخام من ثلاث مزارع ألبان في منطقة الجزائر العاصمة. (CMT) استمرت فترة التحلیل من ربیع 2017 إلى شتاء 2019 . تم تطبیق اختبار كالیفورنیا لالتھاب الضرع من الحلیب بالطرق البكتریولوجیة التقلیدیة. إن E. coli للكشف عن التھاب الضرع تحت الإكلینیكي. سلالات المعزولة إلى 12 مضاد حیوي مختلف E. coli المظھر الجانبي لمقاومة المضادات الحیویة لسلالات بكتیریا تم تطبیق اختبار انتشار مزدوج لتحدید ، β-lactamase بطریقة الانتشار القرصي. على السلالات المنتجة ممتد الطیف. (β-lactamase (ESBL النمط الظاھري ما .CMT كان ثلثا عینات اللبن ( 66.4 ٪) موجبة لاختبار .PCR بواسطة ctXx-M أخیرا ، تم تضخیم جینات من عینات الحلیب ، و تم اختبار مقاومتھا للمضادات الحیویة و 3.1 ٪ من E. coli مجموعه 97 سلالة من ٪ السلالات كانت مقاومة لمیثوبریم-سلفامیثوكسازول ، 6.2 ٪ للكلورامفینیكول ، 12.3 ٪ للجنتامیسین ، 13.4 ٪ للكولیستین ، 23.3 ٪ أموكسیسیلین / كلافولانات ، 31.9 ٪ كانامایسین ، 39.2 ٪ إنروفلوكساسین ، 51.5 سیفوتاكسیم ، 52 ٪ تتراسیكلین ، 57.7 ٪ أمبیسیلین ، 74.3 ٪ حمض نالیدیكسیك و 75.3 ٪ أموكسیسیلین. مقاومة لأكثر من مضاد حیوي ، بمؤشر مقاومة ٪E. coli ( بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم سلالات ( 92.8 مضاد حیوي متعدد یتراوح من 0 إلى 0.8 . تم تحلیل 50 سلالة مقاومة للسیفوتاكسیم للكشف عن النمط منھم ( 78 ٪) كانت إیجابیة في اختبار تآزر القرص المزدوج. من 39 سلالة إیجابیة ESBL. الظاھري ل 39 أظھرت الدراسة الحالیة أن الإشریكیة .PCR بواسطة CTX-M 69.2 ٪) لوجود جین ) تم تأكید 27 ، ESBL تم عزلھا بشكل متكرر من حلیب الأبقار ، ESBL القولونیة المقاومة للأدویة المتعددة ، بما في ذلك ناقلات الحلوب في الجزائر. تؤكد النتائج أن استخدام المضادات الحیویة في المزارع یجب أن یكون عقلانیا لتجنب انتشار السلالات المقاومة في الحیوانات و السكان.