Characterization of extended spectrum β-lactamases in Colombian clinical isolates of non-typhoidal Salmonella enterica between 1997 and 2022

Biomedica. 2023 Sep 30;43(3):374-384. doi: 10.7705/biomedica.6891.
[Article in English, Spanish]

Abstract

Introduction. Salmonella spp. is a zoonotic pathogen transmitted to humans through contaminated water or food. The presence of extended-spectrum β-lactamases is a growing public health problem because these enzymes are resistant to third and fourth generation cephalosporins. Objective. To characterize extended-spectrum β-lactamases in Salmonella spp. isolates received by the acute diarrheal disease/foodborne disease surveillance program of the Grupo de Microbiología of the Instituto Nacional de Salud. Materials and methods. A total of 444 Salmonella spp. isolates, resistant to at least one of the cephalosporins, were obtained between January 1997 and June 2022. The extendedspectrum β-lactamases phenotype was identified by the double disk test. DNA extraction was carried out by the boiling method, and the blaCTX-M, blaSHV, and blaTEM genes were amplified by PCR. Results. All the isolates were positive for the extended-spectrum β-lactamases test. The genes identified were: blaCTX-M + blaTEM (n=200), blaCTX-M (n=177), blaSHV (n=16), blaSHV + blaCTX-M (n=6), blaTEM (n=13) and blaSHV + blaCTX-M + blaTEM (n=3). Twenty-six isolates were negative for the evaluated genes. Positive extended-spectrum β-lactamases isolates were identified in Bogotá and 21 departments: Chocó, Magdalena, Meta, Bolívar, Casanare, Cesar, Córdoba, Quindío, Atlántico, Tolima, Cauca, Cundinamarca, Huila, Boyacá, Caldas, Norte de Santander, Risaralda, Antioquia, Nariño, Santander y Valle del Cauca. Conclusion. Resistance to third generation cephalosporins in Salmonella spp. isolates was mainly caused by blaCTX-M. Isolates were resistant to ampicillin, tetracycline, chloramphenicol, and trimethoprim-sulfamethoxazole (44 %; 197/444). The most frequent extended-spectrum β-lactamases-expressing serotypes were Salmonella Typhimurium and Salmonella Infantis.

Introducción. Salmonella spp. es un agente patógeno zoonótico transmitido al humano por el agua o los alimentos contaminados. La presencia de β-lactamasas de espectro extendido es un creciente problema para la salud pública debido a que estas enzimas confieren resistencia contra las cefalosporinas de tercera y cuarta generación. Objetivo. Caracterizar las β-lactamasas de espectro extendido en aislamientos de Salmonella spp. recibidos por el programa de vigilancia de enfermedad diarreica aguda o enfermedad transmitida por alimentos del Grupo de Microbiología del Instituto Nacional de Salud. Materiales y métodos. Entre enero de 1997 y junio de 2022, se recibieron 444 aislamientos de Salmonella spp. resistentes, por lo menos, a una de las cefalosporinas de tercera generación. El fenotipo de las β-lactamasas de espectro extendido se identificó con la prueba de doble disco. El ADN se extrajo por ebullición y mediante PCR se amplificaron los genes blaCTX-M, blaSHV y blaTEM. Resultados. Todos los aislamientos fueron positivos para la prueba de β-lactamasas de espectro extendido. Los resultados de la amplificación por PCR fueron: blaCTX-M + blaTEM (n=200), blaCTX-M (n=177), blaSHV (n=16), blaSHV + blaCTX-M (n=6), blaTEM (n=13) y blaSHV + blaCTX-M + blaTEM (n=3). Del total, 26 aislamientos fueron negativos para los genes evaluados. Los aislamientos positivos para β-lactamasas de espectro extendido se identificaron en Bogotá y en 21 departamentos: Chocó, Magdalena, Meta, Bolívar, Casanare, Cesar, Córdoba, Quindío, Atlántico, Tolima, Cauca, Cundinamarca, Huila, Boyacá, Caldas, Norte de Santander, Risaralda, Antioquia, Nariño, Santander y Valle del Cauca. Conclusión. La resistencia a las cefalosporinas de tercera generación en aislamientos de Salmonella spp. fue generada principalmente por blaCTX-M. El 44 % (197/444) de los aislamientos presentó resistencia a ampicilina, tetraciclina, cloranfenicol y trimetoprimsulfametoxazol Los serotipos portadores de β-lactamasas de espectro extendido más frecuentes fueron S. Typhimurium y S. Infantis.

Keywords: Salmonella; drug resistance; bacterial; beta-Lactamases.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Anti-Bacterial Agents / pharmacology
  • Cephalosporins
  • Colombia / epidemiology
  • Humans
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Salmonella enterica* / genetics
  • Salmonella typhimurium
  • beta-Lactamases / genetics

Substances

  • Anti-Bacterial Agents
  • beta-Lactamases
  • Cephalosporins