GENETIC DIVERSITY OF ENTEROCOCCUS FAECALIS ISOLATES FROM CHILDREN WITH URINARY TRACT INFECTION IN PRIMORSKY KRAI OF RUSSIA

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Escherichia coli is the most common cause of urinary tract infections (UTI). However, Enterococcus faecalis has been shown to be the most common causative agent of UTI among children and newborns in Primorsky Krai of Russia warranting further research. Aim: To study the occurrence of pathogenicity factor genes in the E. faecalis isolates from children with UTI in the Primorsky Krai of the Russian Far East. Methods: Forty-two E. faecalis clinical isolates from children under the age of 16 with UTI identified in 2013-2017 were studied. Phylogenetic diversity of the strains was assessed by the ultilocus sequence typing. Six genes, namely, cylA, aggA, efaA, eep, gelE, esp were tested in the isolates by polymerase chain reaction . Results: CylA, aggA, efaA, eep, gelE and esp genes occurred in 50.0 %, 80.95 %, 100 %, 100 %, 76.2 % and 71.4 % of the isolates, respectively. Eleven different gene variants were detected for the combination of pathogenicity factor genes. The most common gene variants were (aggA, cylA, efaA, eep, gelE, esp) and (aggA, efaA, eep, gelE). Among the uropathogenic E. faecalis. Fourteen sequence-types were identified (ST6, ST16, ST21, ST25, ST40, ST41, ST64, ST116, ST133, ST151, ST179, ST480, ST537, ST774), with ST179, ST774, ST6 being the most common. Conclusions: The identified diversity of sequence-types indicates the genetic heterogeneity of uropathogenic enterococci isolated in the Primorsky Krai. The detection of a large amount of pathogenicity factors and their combinations causes the predominance of E. faecalis in the region as a clinically relevant etiological agent of UTI among children. The identification of highly virulent sequence types such as E. faecalis ST6, ST179 and ST774 warrants further research to determine the population structure of enterococci.

About the authors

T. S. Komenkova

Pacific State Medical University

Vladivostok

E. A. Zaitseva

Pacific State Medical University

Email: elza200707@mail.ru
доктор медицинских наук, доцент, зав. кафедрой микробиологии и вирусологии Vladivostok

A. M. Shadrin

Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Scenes

Pushchino, Russia

References

  1. Вялкова А. А., Гриценко В. А., Гордиенко Л. М. Инфекция мочевой системы у детей - новые решения старой проблемы // Нефрология. 2010. Т. 14. № 4. С. 63-76
  2. Зайцева Е. А., Крукович Е. В., Мельникова Е. А., Лучанинова В. Н., Коменкова Т. С., Вайсеро Н. С. Роль факторов патогенности Enterococcus faecalis в развитии пиелонефрита у детей // Тихоокеанский медицинский журнал. 2017. № 2 (68). С. 58-60
  3. Мельникова Е. А., Зайцева Е. А., Лучанинова В. Н., Крукович Е. В., Коменкова Т. С., Феоктистова Ю. В. Дифференцированные подходы к лечению инфекции мочевой системы у детей с учетом этиологического фактора Enterococcus faecalis // Тихоокеанский медицинский журнал. 2019. № 4 (78). С. 60-65
  4. Ben Braiek O., Smaoui S. Enterococci: Between Emerging Pathogens and Potential Probiotics. Biomed Res Int. 2019, 2019, pp. 1-13.
  5. Bittencourt E. M., Suzart S. Occurrence of virulence-associated genes in clinical Enterococcus faecalis strains isolated in Londrina, Brazil. Journal of Medical Microbiology. 2004, 53, pp. 1069-1073.
  6. Farman M., Yasir M., Al-Hindi R. R., et al. Genomic analysis of multidrug-resistant clinical Enterococcus faecalis isolates for antimicrobial resistance genes and virulence factors from the western region of Saudi Arabia. Antimicrob Resist Infect Control. 2019, 8 (55), pp. 1-11.
  7. Freitas A. R., Novais C., Ruiz-Garbajosa P., Coque T. M., Peixe L. Clonal expansion within clonal complex 2 and spread of vancomycin-resistant plasmids among different genetic lineages of Enterococcus faecalis from Portugal. J Antimicrob Chemother. 2009, 63 (6), pp. 1104-1111.
  8. Freitas A. R., Tedim A. P., Novais C., Lanza V. F., Peixe L. Comparative genomics of global optrA-carrying Enterococcus faecalis uncovers a common chromosomal hotspot for optrA acquisition within a diversity of core and accessory genomes. Microb Genom. 2020, 6 (6), pp. 1-17.
  9. Gilmore M. S., Clewell D. B., Ike Y., Shankar N. Enterococci: from commensals to leading causes of drug resistant infection. Massachusetts Eye and Ear Infirmary. Boston: Massachusetts Eye and Ear Infirmary, 2014.
  10. Hällgren A., Claesson C., Saeedi B., Monstein H. J., Hanberger H., Nilsson L. E. Molecular detection of aggregation substance, enterococcal surface protein, and cytolysin genes and in vitro adhesion to urinary catheters of Enterococcus faecalis and E. faecium of clinical origin. Int J Med Microbiol. 2009, 299 (5), pp. 323-332.
  11. Hashem Y. A., Yassin A. S., Amin M. A. Molecular characterization of Enterococcus spp. clinical isolates from Cairo, Egypt. Indian J Med Microbiol. 2015, 33, pp. 80-86.
  12. Jolley K. A., Bray J.E., Maiden M. C. J. Open-access bacterial population genomics: BIGSdb software, the PubMLST.org website and their applications. Wellcome Open Res. 2018, 3, pp. 124.
  13. Kawalec M., Pietras Z., Danilowicz E., et al. Clonal structure of Enterococcus faecalis isolated from Polish hospitals: characterization of epidemic clones. J Clin Microbiol. 2007, 45 (1), pp. 147-153.
  14. Kuch A., Willems R. J., Werner G., et al. Insight into antimicrobial susceptibility and population structure of contemporary human Enterococcus faecalis isolates from Europe. J Antimicrob Chemother. 2012, 67 (3), pp. 551-558.
  15. Mato R., Almeida F., Pires R., Rodrigues P., Ferreira T., Santos-Sanches I. Assessment of high-level gentamicin and glycopeptide-resistant Enterococcus faecalis and E. faecium clonal structure in a Portuguese hospital over a 3-year period. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2009, 28 (7), pp. 855-859.
  16. Nayak M. Enterococcus faecalis: An Enigma in Root Canal Infections. International Research Journal of Pharmaceutical and Biosciences. 2016, 3 (1), pp. 12-21
  17. Padilla E. C., Nunez A. M., Padilla G. A., Lobos G. O. Genes de virulencia y bacteriocinas en cepas de Enterococcus faecalis aisladas desde diferentes muestras clinicas en la Region del Maule, Chile [Virulence genes and bacteriocins in Enterococcus faecalis strains isolated from different clinical samples in Maule Region, Chile]. Rev Chilena Infectol. 2012, 29 (1), pp. 55-61.
  18. Paganelli F. L., Willems R. J., Leavis H. L. Optimizing future treatment of enterococcal infections: attacking the biofilm? Trends Microbiol. 2012, 20 (1), pp. 40-49.
  19. Ruiz-Garbajosa P., Marc J. M., Bonten D. et al. Multilocus Sequence Typing Scheme for Enterococcus faecalis Reveals Hospital-Adapted Genetic Complexes in a Background of High Rates of Recombination. Journal of Clinical Microbiology. 2006, 44 (6), pp. 2220-2228.
  20. Schell C. M., Tedim A. P., Rodriguez-Banos M., et al. Detection of ß-Lactamase-Producing Enterococcus faecalis and Vancomycin-Resistant Enterococcus faecium Isolates in Human Invasive Infections in the Public Hospital of Tandil, Argentina. Pathogens. 2020, 9 (2), pp. 1-11.
  21. Seno Y., Kariyama R., Mitsuhata R., Monden K., Kumon H. Clinical implications of biofilm formation by Enterococcus faecalis in the urinary tract. Acta Med Okayama. 2005, 59 (3), pp. 79-87.
  22. Soares R. O., Fedi A. C., Reiter K. C., et al. Correlation between biofilm formation and gelE, esp, and agg genes in Enterococcus spp. Clinical isolates. Virulence. 2014, 1 (5), pp. 634-637.
  23. Solheim M., Aakra A., Snipen L. G., Brede D. A., Nes I. F. Comparative genomics of Enterococcus faecalis from healthy Norwegian infants. BMC Genomics. 2009, 10, [[. 1-11
  24. Song X., Sun J., Mikalsen T., Roberts A. P., Sundsfjord A. Characterisation of the plasmidome within Enterococcus faecalis isolated from marginal periodontitis patients in Norway. PLoS One. 2013, 8 (4), pp. 1-7.
  25. Todokoro D., Eguchi H., Suzuki T., et al. Genetic diversity and persistent colonization of Enterococcus faecalis on ocular surfaces. Jpn J Ophthalmol. 2018, 62 (6), pp. 699-705.
  26. Udo E. E., Al-Sweih N. Frequency of virulence-associated genes in Enterococccus faecalis isolated in Kuwait hospitals. Med Princ Pract. 201 1, 20 (3), pp. 259-264.
  27. Van Tyne D., Gilmore M. S. Friend turned foe: evolution of enterococcal virulence and antibiotic resistance. Annu Rev Microbiol. 2014, 68, pp. 337-356.
  28. Weng P. L., Ramli R., Shamsudin M. N., Cheah Y. K., Hamat R. A. High genetic diversity of Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis clinical isolates by pulsed-field gel electrophoresis and multilocus sequence typing from a hospital in Malaysia. Biomed Res Int. 2013, pp. 1-6.
  29. Zheng J. X., Bai B., Lin Z. W., et al. Characterization of biofilm formation by Enterococcus faecalis isolates derived from urinary tract infections in China. J Med Microbiol. 2018, 67 (1), pp. 60-67.
  30. Zischka M., Künne C. T., Blom J., et al. Comprehensive molecular, genomic and phenotypic analysis of a major clone of Enterococcus faecalis MLST ST40. BMC Genomics. 2015, 16 (175), pp. 1-20

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Komenkova T.S., Zaitseva E.A., Shadrin A.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».