Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 98-119.

Pet animals may pose a potential risk to public health because they can carry a variety of emerging zoonotic pathogens to humans. Therefore, the current study was carried out to investigate the potential role of pet dogs and cats in transmission of extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), vancomycin resistant enterococci (VRE), and Acinetobacter baumannii to human being. From 145 diarrheic pet animals (75 dogs and 70 cats), rectal swabs were collected to detect ExPEC, samples were processed for isolation and identification of ExPEC through bacterial culture, conventional biochemical tests, quadruplex PCR to detect E. coli phylogroups and multiplex PCR targeting six virulence genes. The results showed that 16 isolates were ExPEC with a prevalence rate 11%. Fifteen (10.3%) strains were categorized as phylogroup B2, and 1 (0.69%) isolate belonged to phylogroup D. The prevalence of virulence genes among the obtained isolates was 92.3% for papC and sfa/focDE, followed by papAH (76.9%), iutA (53.8%), afa/draBC (30.8%) and kpsMT II (30.8%). Moreover, 9% of diarrheic pet animals carried the major human ExPEC STs after examination of isolates by PCR, where 4.8%, 2.8%, 0.69%, and 0.69% of the examined animals were positive for ExPEC ST73, ST131, ST95, and ST69, respectively. Then, antimicrobial susceptibility testing was performed for all major human ExPEC STs isolates, and multidrug resistance was observed in 38.5% of the obtained isolates. For detection of vancomycin resistant enterococci, rectal swabs were gathered from 153 diarrheic pet animals (80 dogs and 73 cats) and cultured on CHROMagarTMVRE followed by Gram staining and conventional biochemical tests. Eighteen diarrheic pet animals (11.8%) were positive for VRE whereas VR Enterococcus faecium and VR Enterococcus faecalis were detected with prevalence rates 5.2% and 6.5%, respectively. Investigation of van genes among VRE isolates revealed that none of VRE had vanA gene, whereas, vanB gene was detected in 40% of E. faecalis isolates. Three virulence genes cylA, esp and hyl were examined among VRE strains where 5 E. faecalis isolates carried esp and/or cylA while all strains were negative for hyl gene. Among 5 VRE isolates which harbored virulence genes, 4 isolates exhibited extensively drug-resistant pattern, and one isolate was multidrug-resistant (MDR) after antimicrobial susceptibility testing. On the other hand, 154 oral swabs were obtained from pet animals with respiratory illness (80 cats and 74 dogs) to isolate Acinetobacter baumannii. The samples were cultured on CHROMagar MH Orientation medium, then Gram staining and conventional biochemical tests were performed for isolation and identification of Acinetobacter spp. PCR targeting blaOXA-51-like gene was conducted to confirm the identity A. baumannii. Ten (6.5%) animals were positive for A. baumannii with prevalence rates 8.1% and 5% for dogs and cats, respectively. MDR A. baumannii was found in 3.9% of the examined animals. The phylogenetic tree analysis revealed that partial sequences of E. coli ST73, VR E. faecalis esp gene and A. baumannii have a high genetic relatedness with human strains from various countries. In conclusion, this study highlights the potential role of pet dogs and cats in transmission of ExPEC, VRE, and A. baumannii to human being.

قد تشكل الحيوانات الأليفة خطرًا محتملاً على الصحة العامة حيث انها قد تحمل العديد من مسببات الأمراض المشتركة الطارئة إلى الانسان. لذلك هدفت الدراسة الحالية للكشف عن الدورالمحتمل للحيوانات الأليفة الكلاب والقطط في نقلextraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), vancomycin resistant enterococci (VRE), Acinetobacter baumannii الى الإنسان. من ١٤٥حيوانا اليفا مصابا بالإسهال (٧٥ كلبًا و٧٠ قطة)، تم جمع مسحات من المستقيم للكشف عن ExPEC من خلال الزرع البكتيري والاختبارات الكيميائية التقليدية يليها استخدم تفاعل البوليمراز المتسلسل الرباعي للكشف عن phylogroups E. coli وتفاعل البوليمراز المتسلسل المتعدد للكشف عن ٦ جينات ضراوة. أظهرت النتائج أن ١٦ معزولة كانت ExPEC بنسبة ١١٪. ووجد ان خمسة عشر(١٠.٣٪) معزولة تنتمي إلى phylogroup B2 ، ومعزولة واحدة (٠.٦٩٪) تنتمي إلى .phylogroup D كان انتشار جينات الضراوة بين المعزولات التي تم الحصول عليها هو (٩٢.٣٪) لجينات sfa/focDE , papC تليها papAH (٧٦.٩٪)، iutA (٥٣.٨٪) ، afa/draB(٣٠.٨٪) و kpsMT II (٣٠.٨٪). علاوه على ذلك، ٩٪ من الحيوانات الاليفة المصابة بالاسهال كانت إيجابية ل ExPEC STs بعد فحص المعزولات بواسطة تفاعل البوليميراز حيث كانت ٤.٨٪، ٢.٨٪، ٠.٦٩٪ ، ٠.٦٩٪ من الحيوانات التي تم فحصها كانت ايجابية ل ST73, ST131, ST95, ST69 على التوالي .تم اجراءاختبار الحساسية للمضادات الحيوية لجميع معزولات ExPEC ST، ووجد ان ٣٨.٥٪ من المعزولات التي تم الحصول عليها كانت مقاومة للمضادات الحيوية . بالنسبة ل VRE، تم جمع مسحات من المستقيم من ١٥٣ حيوانا اليفا مصابا بالاسهال (٨٠ كلبًا و٧٣ قطة) و زرعها على وسط CHROMagarTMVRE، ثم تم إجراء صبغة جرام والاختبارات الكيميائية التقليدية. أظهرت النتائج أن ١٨ حيوانا اليفا مصابا بالاسهال (١١.٨٪) كانوا إيجابيين ل VRE حيث وجدت VR Enterococcus faecium and VR Enterococcus faecalis بمعدل انتشار٥.٢٪ و ٦.٥٪ في الحيوانات التي تم فحصها على التوالي. الكشف عن جينات van بين معزولاتVRE أظهر عدم وجود جين vanA ، بينما وجد جين vanB في ٤٠٪ من معزولات. VR Enterococcus faecalis تم الكشف عن ٣ جينات ضراوة cylA و esp و hyl بين معزولاتVRE حيث حملت ٥ معزولات من VR Enterococcus faecalis جينات esp و/أو cylA بينما كانت جميع المعزولات سلبية لجينhyl . من ضمن ٥ معزولات من VRE التي تحمل جينات الضراوة، أظهرت ٤ معزولات نمط مقاومة واسعة النطاق للمضادات الحيوية ومعزولة واحدة كانت مقاومة للمضادات الحيوية المتعددة بعد اختبارالحساسية للمضادات الحيوية. على الجانب الاخر، تم جمع مسحات من الفم من ١٥٤ حيوانا اليفا (٨٠ قطة و ٧٤ كلباً) مصابون بأمراض الجهاز التنفسي لعزل Acinetobacter baumannii. تم زرع العينات على وسط CHROMagar MH Orientation، ثم تم إجراء صبغة جرام الاختبارات الكيميائية التقليدية لعزل و تصنيف Acinetobacter spp.. تم استخدام جين blaOXA-51-like في تفاعل البوليميراز المتسلسل للتاكد من هوية Acinetobacter baumannii .وجد ان ١٠ معزولات ( ٦.٥٪) كانت إيجابية لبكتيريا Acinetobacter baumannii بمعدل انتشار ٥٪ و ٨.١٪ في القطط والكلاب على التوالي. وجدت Acinetobacter baumannii المقاومة للمضادات الحيوبة في ٣.٩٪ من الحيوانات التي تم فحصها. اظهر تحليل النشوء والتطور أن التسلسل النيوكلوتيدي الخاص ب ExPEC ST73 و جين esp VR Enterococcus faecalis و Acinetobacter baumannii المعزولة في هذة الدراسة على درجة عالية من التقارب الوراثي مع العترات البشرية المعزولة من دول مختلفة. خلصت الدراسة الى ان هناك دورا محتملا للحيوانات الأليفة ( الكلاب والقطط) في نقل extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), vancomycin resistant enterococci (VRE), Acinetobacter baumanni إلى الانسان.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.