Molecular detection of antimicrobial resistance genes in multidrug-resistant Gram-negative bacteria isolated from clinical samples in two hospitals in Niger

Abstract

Background: According to the World Health Organization (WHO), bacterial resistance to antibiotics is a global public health challenge, which is also developing in Niger. The aim of this study was to determine the prevalence of antibiotic resistance genes in Gram-negative bacilli isolated from clinical samples in the biological laboratories of two selected health facilities in Niger. Methodology: Clinical bacterial isolates were randomly collected from two biological laboratories of Zinder National Hospital and Niamey General Reference Hospital. These were multi-resistant Gram-negative bacteria that have been routinely isolated from pathological samples of patients. Molecular detection of resistance genes was carried out by polymerase chain reaction (PCR) amplification using specific primers. These include plasmid-mediated AmpC beta lactamase genes (blaCITM, blaDHAM, blaFOXM), ‘Cefotaxime-Munich’ type beta lactamase genes (blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-9), KPC-type beta lactamase gene (blaKPC), Oxa-type beta lactamase gene (blaOXA-48), SHV-type beta lactamase gene (blaSHV), TEM-type beta lactamase gene (blaTEM), quinolone resistance genes (qnrA, qnrB, qnrS), and sulfonamide resistance genes (sul1, sul2, sul3). Results: A total of 24 strains of multidrug-resistant Gram-negative bacteria isolated from different clinical samples were analysed. The distribution of the resistance genes detected is as follows; AmpC blaCITM (n=6; 25.0%), AmpC blaDHAM (n=4; 17.0%), AmpC blaFOXM (n=0), blaCTX-M-1 (n=11; 46.0%), blaCTX-M-2 (n=0), blaCTX-M-9 (n=0), blaKPC (n=0), blaOXA-48 (n=2; 8..0%), blaSHV (n=5; 21.0%), blaTEM (n=0), qnrA (n=0), qnrB (n=5; 21.0%), qnrS (n=17; 71.0%), sul1 (n=22; 92.0%), sul2 (n=12; 50.0%), and sul3 (n=0). All isolates tested had at least two resistance genes. Conclusion: The results of this study provide a better understanding of the resistance situation of clinical isolates in Niger. Therefore, it is more than necessary to intensify the detection on a larger number of samples and on a national scale. This will make it possible to assess the true extent of the phenomenon and consequently guide control strategies through a national multisectoral plan. Contexte: Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), la résistance bactérienne aux antibiotiques constitue un défi mondial de santé publique, qui se développe également au Niger. Le but de cette étude était de déterminer la prévalence des gènes de résistance aux antibiotiques chez les bacilles Gram négatif isolés à partir d'échantillons cliniques dans les laboratoires de biologie de deux formations sanitaires sélectionnées au Niger. Méthodologie: Des isolats bactériens cliniques ont été collectés de manière aléatoire dans deux laboratoires de biologie de l'Hôpital National de Zinder et de l'Hôpital Général de Référence de Niamey. Il s’agissait de bactéries Gram-négatives multirésistantes qui ont été systématiquement isolées à partir d’échantillons pathologiques de patients. La détection moléculaire des gènes de résistance a été réalisée par amplification par réaction en chaîne par polymérase (PCR) à l'aide d'amorces spécifiques. Il s'agit notamment des gènes de bêta-lactamase AmpC à médiation plasmidique (blaCITM, blaDHAM, blaFOXM), des gènes de bêta-lactamase de type «Céfotaxime-Munich» (blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaCTX-M-9), du gène de bêta-lactamase de type KPC (blaKPC), du gène de bêta-lactamase de type Oxa (blaOXA-48), le gène bêta-lactamase de type SHV (blaSHV), le gène bêta-lactamase de type TEM (blaTEM), les gènes de résistance aux quinolones (qnrA, qnrB, qnrS) et les gènes de résistance aux sulfamides (sul1, sul2, sul3). Résultats: Au total, 24 souches de bactéries Gram-négatives multirésistantes isolées de différents échantillons cliniques ont été analysées. La répartition des gènes de résistance détectés est la suivante; AmpC blaCITM (n=6; 25,0%), AmpC blaDHAM (n=4; 17,0%), AmpC blaFOXM (n=0), blaCTX-M-1 (n=11; 46,0%), blaCTX-M-2 (n=0), blaCTX-M-9 (n=0), blaKPC (n=0), blaOXA-48 (n=2; 8,0%), blaSHV (n=5; 21,0%), blaTEM (n=0), qnrA (n=0), qnrB (n=5; 21,0%), qnrS (n=17; 71,0%), sul1 (n=22; 92,0%), sul2 (n=12; 50,0%) et sul3 (n=0). Tous les isolats testés possédaient au moins deux gènes de résistance. Conclusion: Les résultats de cette étude permettent de mieux comprendre la situation de résistance des isolats cliniques au Niger. Il est donc plus que nécessaire d’intensifier la détection sur un plus grand nombre d’échantillons et à l’échelle nationale. Cela permettra d'évaluer l'ampleur réelle du phénomène et par conséquent d'orienter les stratégies de lutte à travers un plan national multisectoriel.