Isolation and molecular characterization of Thermophilic campylobacter spp. in dogs and cats

Abstract

This study aimed to evaluate the occurence, virulence properties, genetic diversity, antimicrobial susceptibilities and genetic determinants of resistance of thermophilic Campylobacters from dogs and cats under different housing conditions. Rectal swabs were taken from 136 dogs (household dogs, n=56; shelter-housed dogs, n=80), and 14 shelter-housed cats. Antimicrobial susceptibilities of the isolates were performed by disc diffusion method. Tetracycline (tetO), ampicillin (blaOXA-61), aminoglycoside (aph-3-1) resistance and multidrug efflux pump (cmeB) genes were investigated by multiplex polymerase chain reaction (mPCR). The genetic diversity among the isolates was determined by sequence analysis of short variable regions (SVRs) of flaA gene. The presence of virulence and toxin genes was also investigated by PCR. Campylobacter spp. were isolated from 33.8% of dogs and 28.6% of cats. C. jejuni was the most common species in both dogs (52.2%) and cats (100%), followed by C. coli, which was isolated from 41.3% of dogs. High rates of resistance against nalidixic acid (78.7%), ciprofloxacin (74.5%), ampicillin (68.1%), tetracycline (53.2%) were observed. The frequency of flaA, virB11, cdtA, cdtB, cdtC, racR, cadF, ciaB, dnaJ and pldA genes was 100%, 2.1%, 83%, 72.3%, 72.3%, 57.4%, 93.6%, 12.8%, 53.2% and 44.7%, respectively. Based on flaA-SVR typing, 17 different alleles were determined among the isolates. The results of this study suggested that pet animals were colonized with antimicrobial resistant thermophilic Campylobacter spp. having high pathogenic potential and genetic diversity.

Bu çalışmada, farklı koşullarda barındırılan köpekler ve kedilerde termofilik Campylobacter türlerinin varlığı, virülans özellikleri, genetik çeşitliliği, antimikrobiyal duyarlılık ve direnç genlerinin belirlenmesi amaçlandı. Rektal svab örnekleri 136 köpekten (sahipli, n=56; barınak, n=80) ve 14 barınak kedisinden alındı. İzolatların antimikrobiyallere olan duyarlılıkları disk difüzyon metodu ile belirlendi. Tetrasiklin (tetO), ampisilin (blaOXA-61), aminoglikozid (aph-3-1) direnç ve multidrug efluks pompası (cmeB) genleri multipleks polimeraz zincir reaksiyonu (mPZR) ile araştırıldı. İzolatlar arasındaki genetik farklılık, flaA geninin kısa değişken bölgelerinin (SVR’ler) dizi analizi ile belirlendi. İzolatlar arasında virülans ve toksin genlerinin varlığı ise PZR ile araştırıldı. Campylobacter spp., köpeklerin %33.8’inden ve kedilerin %28.6’sından izole edildi. C. jejuni hem köpeklerde (%52.2) hem de kedilerde (%100) en sık izole edilen tür iken; C. coli sadece köpeklerin %41.3’ünden izole edildi. Nalidiksik asit (%78.7), siprofloksasin (%74.5), ampisilin (%68.1) ve tetrasikline (%53.2) karşı yüksek oranlarda direnç gözlendi. flaA, virB11, cdtA, cdtB, cdtC, racR, cadF, ciaB, dnaJ ve pldA virulens genleri sırasıyla %100, %2.1, %83, %72.3, %72.3, %57.4, %93.6, %12.8, %53.2 ve %44.7 oranlarında saptandı. flaASVR tiplendirme metodu ile C. jejuni ve C. coli izolatları arasında 17 farklı allel belirlendi. Bu çalışmanın sonuçları, pet hayvanlarının antimikrobiyal dirençli, yüksek patojenik potansiyele ve genetik çeşitliliğe sahip termofilik Campylobacter spp. ile kolonize olduğunu göstermektedir.