TY - BOOK AU - Rahma Mohammed Rabiee Mostafa, AU - Maha Ahmed Sabry AU - Dalia Anwar Hamza AU - Sara Mohamed Nader TI - Public health importance of shellfish as a reservoir for some emerging zoonotic diseases U1 - 636.089 PY - 2024/// KW - Veterinary Medicine KW - qrmak KW - Oysters KW - E. coli KW - K. pneumoniae KW - S. aureus KW - Antibiotic resistance KW - Virulence factors N1 - Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024; Bibliography: pages 120-145.; Issued also as CD N2 - The global dissemination of emerging zoonotic diseases, carrying a wide array of resistance and virulence traits via food sources, poses a significant public health challenge. The present study was conducted to investigate the role of bivalve molluscan shellfish (oysters) marketed in Egypt as a reservoir for some emerging zoonotic pathogens, namely Escherichia coli, Klebsiella Pneumoniae and Staphylococcus aureus and identify the resistance and virulence profile of these pathogens to estimate the associated zoonotic risks. Therefore, a total of 33 pooled fresh oyster samples were purchased from various retail fish markets in Egypt. Bacteriological examination indicated that E. coli was the most common isolate detected, with a prevalence of 72.7% (24/33), followed by K. pneumoniae 48.5% (16/33), and S. aureus 39.4% (13/33), respectively. The antimicrobial resistance phenotypes of Enterobacteriaceae revealed that 45.8% (11/24) of E. coli were extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) producers. Molecular characterization of antibiotic resistance genes (ARGs) revealed that the most prevalent ESBL gene in E. coli was blaTEM (91.7%). Carbapenem resistance was identified in 50% (12/24) of the E. coli isolates, and the most commonly detected carbapenemase gene was blaKPC (45.8%). Additionally, 66.7% (16/24) of E. coli isolates exhibited multidrug-resistance phenotype (MDR). The PCR screening for virulence genes in E. coli isolates reveals the detection of twelve out of sixteen genes, with papC (87.5%) and sfa (66.7%) genes being the most prevalent. The majority of E. coli isolates had hybrid pathotypes, mostly associated with extra-intestinal pathogenic E. coli (ExPEC) (87.5%) and enteropathogenic E. coli (EPEC) (70.8%) pathotypes. On the other hand, carbapenem resistance was determined in 81.3% (13/16) of K. pneumoniae isolates. Molecular characterization of carbapenemase genes in K. pneumoniae isolates revealed that the blaVIM gene was the most common with 68.8% prevalence. Hypervirulent K. pneumoniae (hvKp) was identified in 10 out of 16 (62.5%) of K. pneumoniae isolates based on virulence gene markers, with Peg-344 being the most prevalent gene (6/10, 60%). Among the S. aureus isolates, 77% (10/13) were MDR and 46.2% (6/13) were identified as methicillin-resistant (MRSA). Interestingly, all MRSA isolates displayed MDR (MDR-MRSA). These MDR-MRSA isolates recorded positive results for both the mecA and mecC genes at 66.7% and 16.7% respectively. Additionally, the TSST-1 virulence gene was identified in one isolate (16.7%). Cluster analysis of virulent drug resistant strains was carried out using R with the pheatmap package. The results showed that two CR- hvKp isolates, four MDR E. coli isolates, and two MDR-MRSA isolates obtained from the same fish markets exhibited clustered patterns. In conclusion, this study provides the first insight into the emergence of CR-hvKp, virulent MDR E. coli, and MDR-MRSA strains among oysters in Egypt. It underscores the potential role of oysters as a source for disseminating these strains within aquatic ecosystems, presenting a possible threat to food safety and public health; يشكل الانتشار العالمي للأمراض المشتركة الطارئة ، والتي قد تحمل مجموعة واسعة من جينات المقاومة والضراوة و تنتقل للانسان من خلال مصادر الغذاء تحديًا كبيرًا للصحة العامة. وقد أجريت الدراسة الحالية للكشف عن دور المحار الرخوي ذو الصدفتين المباع فى أسواق مصر كمستودع لبعض مسببات الأمراض المشتركة، مثل ميكروبات Escherichia coli , Klebsiella Pneumoniae, وStaphylococcus aureus . هذا بالأضافة الى الاهتمام بتحديد خصائص المقاومة للمضادات الحيوية وضراوة تلك الميكروبات و ذلك لتقدير المخاطر الحيوانية المنشأ المرتبطة بالميكروبات المعزولة. لذا تم جمع 33 عينة من المحار الطازج من مختلف أسواق بيع الأسماك بالتجزئة في مصر. وباجراء الفحوص البكتريولوجية علي تلك العينات وجد أن ميكروبات E. coli كانت الأكثر شيوعا حيث بلغ معدل انتشارها 72.7 % ,تليها ميكروبات Pneumoniae K. بنسبه تواجد 48.5%, بينما بلغت نسبة عزل ميكروب S. aureus حوالي 39.4%. و بالكشف عن الأنماط الظاهرية لمقاومة مضادات الميكروبات من البكتيريا المعوية وجد أن 45.8 % من E. coli كانت منتجة لانزيمات البيتالاكتميز واسعه المدي (ESBLs). وباجراء التصنيف الجزيئي لجينات مقاومة المضادات الحيوية (ARGs) تبين أن جين blaTEM هو أكثر جينات ESBL انتشارا بين معزولات E. coli ( 91.7%). وكانت مقاومة الميكروب للكاربابينيم بنسبة بلغت 50٪ (12/24), حيث كانت جينات المقاومة للكاربابنيم الأكثر شيوعا والتى تم الكشف عن تواجدها فى المعزولات هى blaKPC و بلغت نسب تواجدها 45.8%. بالإضافة إلى ذلك أظهرت معزولات E.coli نمطا ظاهريا لمقاومة العديد من الأدوية (MDR) بنسبة 66.7٪ (16/24). وبدراسة عوامل الضراوه لعترات E. coliالمعزولة تبين تواجد اثني عشر جينا من أصل ستة عشر جينا تم فحصها, و سجلت الدراسة نشاط عالي لجينات) papC (87.5%) و sfa ) 66.7%). وقد اظهرت معظم المعزولات أنماطا مرضية هجينة ارتبطت معظمها بالأنماط EXPEC (87.5% ) و EPEC (70.8%). وعلى الجانب الأخر بلغت مقاومة معزولات K. Pneumoniae للكاربابينيم 81.3 ٪ (13/16). وبفحص جينات مقاومة الكاربابنيم فى المعزولات تبين أن جين blaVIM كان الأكثر شيوعا حيث بلغت نسب تواجده 68.8% وذلك بعد اجراء التصنيف الجزيئي لجينات مقاومة المضادات الحيوية (ARGs). كما تم تحديد ميكروبات K. pneumoniae مفرطة الضراوة (HvKp) في 10 معزولات من بين 16 (62.5٪) معزولة تم فحصها , وأثبتت الدراسة أن جين الضراوة Peg-344 هو الجين الأكثر انتشارا ( 60٪ ,6 /10) فى معزولات هذا الميكروب. و فيما يخص ميكروب S. aureus فقد أظهرت معزولات هذا الميكروب نمطا ظاهريا لمقاومة العديد من الأدوية (MDR) بنسبة بلغت 77% (10/13). بينما تم تحديد مقاومه الميثيسيلين (MRSA)في 46.2% (6/13) من معزولات الميكروب, ومما هو جدير بالذكر أن جميع المعزولات المقاومة للميثيسيلين (MRSA) قد أظهرت نمط المقاومة للعديد من الأدوية (MDR -MRSA). كما سجلت معزولات MDR-MRSA نتائج ايجابية لكلا من جينات mecA و mecC حيث بلغت النسبة 66.7% و 7. 16٪ على التوالى. كما تبين ايجابية عزلة واحدة لجين (TSST-1) من بين 6 معزولات تم فحصها MDR-MRSA)) بنسبة بلغت 16.7٪. وبإجراء التحليل العنقودي لسلالات الميكروبات المعزولة المقاومة للمضادات الحيوية والتي تحمل عوامل الضراوة ايضا تبين أن معزولتين من ميكروب CR- hvKp ، وأربع معزولات من ميكروب MDR E.coli ، وعزلتين من ميكروب MDR-MRSA قد تم تجميعهم من أسواق واحده لبيع الأسماك اظهروا أنماطا متشابهة. و تعد هذه الدراسة نظرة أولية ثاقبة لظهور سلالات من ميكروبات CR-hvKp , MDR E. coli, MDR-MRSA بين المحار في مصر, كما تؤكد النتائج علي الدور المحتمل للمحار كمصدر لنشر تلك السلالات داخل البيئة المائية، مما يشكل تهديدا محتملا لسلامة الأغذية والصحة العامة ER -