ESBL-producing-multidrug resistant E. coli population from urinary tract infections is less diverse than non-ESBL-multidrug resistant population

Abstract

Objective

The aim of this study was to compare the population structure of three different representative groups of E. coli isolates causing urinary tract infections in a large area of Madrid, Spain: two groups of multidrug resistant isolates (MDR), ESBL- and non-ESBL producers, and one of fully-susceptible isolates (35 isolates in each group).

Methods

Epidemiological relatedness was studied by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequence typing (MLST). The presence of genes encoding ESBL was determined by using PCR and sequencing. Antimicrobial susceptibility testing was performed by broth microdilution.

Results

PFGE analysis revealed a high degree of genetic diversity in susceptible and non-ESBL-MDR groups. However, the ESBL-MDR E. coli population was less diverse and a large cluster consisting of ST131 and CTX-M-15-producing isolates was detected.

Conclusions

The present study revealed that ESBL-producing-MDR E. coli population was less diverse than the non-ESBL MDR group and that ST131 was dominant among CTX-M-15-producing isolates that reflects the spread of this successful MDR lineage.

Resumen

Objetivo

El objetivo del presente estudio fue comparar la estructura poblacional de tres grupos representativos diferentes de aislados de E. coli que producen infecciones del tracto urinario en una gran área de Madrid, España: dos grupos de aislados multirresistentes (multidrug resistant, MDR), productores y no productores de BLEE (β-lactamasas de espectro extendido), y uno de aislados totalmente sensibles (35 aislamientos en cada grupo).

Métodos

La relación epidemiológica se estudió mediante electroforesis en gel de campo pulsado (pulsed-field gel electrophoresis, PFGE) y tipificación de secuencias multilocus (multilocus sequence typing, MLST). La presencia de genes que codifican para BLEE se determinó mediante el uso de PCR y secuenciación. La prueba de sensibilidad a los antimicrobianos se realizó por microdilución del medio.

Resultados

El análisis de PFGE reveló un alto grado de diversidad genética en el grupo de sensibles y de MDR no productores de BLEE. Sin embargo, la población de E. coli MDR productora de BLEE era menos diversa y se detectó un grupo grande de aislados formado por productores de CTX-M-15 y ST131.

Conclusiones

El presente estudio reveló que la población de E. coli MDR productora de BLEE era menos diversa que el grupo MDR no productor de BLEE, y que ST131 era dominante en los aislados de productores de CTX-M-15, lo que refleja la propagación de esta exitosa línea de MDR.