Esiri Terensio Lako Mario,

The role of farm animals in the epidemiology of some emerging bacterial zoonoses / دور حيوانات المزرعة في وبائية بعض الامراض البكتيرية المشتركة الطارئة / by Esiri Terensio Lako Mario ; Supervision Prof. Dr. Khaled Abdel-Aziz Abdel-Moein, Prof. Dr. Dalia Anwar Hamza. - 99 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.

Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 82-99.

Farm animals are crucial to food production and human livelihoods, but they can also harbor and spread emerging pathogens that pose risks to human health. Therefore, this study aimed to investigate the occurrence of hypervirulent Klebsiella pneumoniae (hvKp) and carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (CRKP) as well as Escherichia coli pathotypes and related virulence genes among farm animals. Rectal swabs were collected from 165 diarrheic animals (45 cattle, 66 sheep, and 54 goats) and prepared for the isolation, identification, and molecular confirmation of K. pneumoniae. Molecular techniques were also employed to detect hvKp using biomarker virulence genes, and carbapenem resistance was assessed through both phenotypic and molecular methods. Phylogenetic analysis of peg-344 gene sequences was conducted. Results revealed the following occurrence rates: 24.2% for K. pneumoniae, 7.9% for hvKp, 16.4% for CRKP, and 6.1% for carbapenem-resistant hvKp (CR-hvKp). HvKp and CR-hvKp were found in all examined farm animal species. Molecular analysis identified all virulence genes except iroB, with rmpA being the most frequent one. Phylogenetic analysis of peg-344 sequences suggested genetic relatedness to those found in humans. On the other hand, rectal swabs were collected from 175 diarrheic animals (49 cattle, 69 sheep, and 57 goats) for the detection of E. coli pathotypes and their related virulence genes. E. coli was isolated and identified using both biochemical tests and molecular confirmation. Virulence factors associated with E. coli pathotypes were determined through molecular techniques targeting adhesins, capsule synthesis (rfc), and toxins. Also, phylogenetic analysis and statistical analysis were conducted. Results showed the detection of pathogenic E. coli in 39.4% of the examined animals, with 15 out of 16 virulence genes detected in these isolates. The ExPEC pathotype predominated in cattle and sheep, while ETEC pathotype was more frequent in goats. Sequence analysis revealed similarities between farm animal isolates and human-derived strains. In conclusion, farm animals are possible reservoirs for these highly virulent, antimicrobial-resistant strains of hypervirulent Klebsiella pneumoniae as well as pathogenic E. coli strains, with implications for public health. تعد حيوانات المزرعة ضرورية لإنتاج الغذاء وسبل المعيشة البشرية، لكنها قد تحمل وتنشر بعض المسببات المرضية الطارئة التي تشكل مخاطر على صحة الانسان. لذلك تهدف هذه الدراسة الي الكشف عن تواجد Klebsiella pneumoniae سواء كانت العترات شديدة الضراوة(hypervirulent Klebsiella pneumoniae (hvKp)) أو المقاومة للكاربابينم (carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (CRKP)) , وكذلك دراسة جينات الضراوة وكذلك الانواع الممرضة من Escherichia coli بين حيوانات المزرعة. لذا تم جمع مسحات شرجية من 165 حيواناً مصاباً بالإسهال (45 من الأبقار، و66 من الأغنام، و54 من الماعز) لعزل وتصنيف Klebsiella pneumoniae واستخدمت الفحص الجزيئي لاكتشاف (hvKp) باستخدام الجينات الدلالية الخاصة بها، وتم تقييم مقاومة الكاربابينم من خلال الطرق الظاهرية والجزيئية. تم إجراء تحليل النشوء والتطور للتسلسل الجيني ل جين peg-344. أظهرت النتائج انتشارًا بنسبة 24.2% لـ Klebsiella pneumoniae ، و 7.9% لـ hvKp ، و 16.4% لـ CRKP ، و 6.1% لـ Klebsiella pneumoniae شديدة الضراوة المقاومة للكاربابينيم (carbapenem-resistant hvKp (CR-hvKp)) . تم عزل Klebsiella pneumoniae شديدة الضراوة و HvKp و CR-hvKp من جميع أنواع حيوانات المزرعة. كما أظهرت الاختبارات الجزيئية رصد جميع جينات الضراوة ما عدا iroB، مع وجود rmpA كأكثرها شيوعًا. أشار النشوء والتطور لتسلسلات peg-344 إلى وجود صلة جينية مع تلك الموجودة في البشر. على الجانب الأخر بالنسبة pathotypes of Escherichia coli و جينات الضراوة المتعلقة بـها ، تم جمع مسحات من المستقيم من 175 حيوانًا مصابًا بالإسهال (49 من الأبقار و 69 من الأغنام و 57 من الماعز)، وتم عزل وتحديد E. coli باستخدام الأختبارات الكيميائية مع تأكيدها باستخدام الكشف الجزيئي كما تم تحديد جينات الضراوة المرتبطة بالانواع الممرضة من خلال الفحص الجزيئي. تم إجراء تحليل التسلسل الجيني وتحليل إحصائي. أظهرت النتائج وجود pathotypes of Escherichia في 39.4% من الحيوانات محل الدراسة، مع اكتشاف 15 من أصل 16 جين ممرض في هذه المعزولات. سادت ExPEC في الأبقار والأغنام، بينما كانت ETEC أكثر شيوعاً في الماعز. أظهر تحليل التسلسل الجيني تشابهًا بين معزولات حيوانات المزرعة والسلالات التى تصيب الانسان. خلصت الدراسة الى أن حيوانات المزرعة تعتبر مستودع محتمل لهذه السلالات شديدة الضراوة والمقاومة للمضادات الحيوية من Klebsiella pneumoniae بالإضافة إلى سلالات Escherichia coli الممرضة، مما ينطوي على آثار على الصحة العامة.




Text in English and abstract in Arabic & English.


Veterinary Sciences

Farm animals Hypervirulent K. pneumoniae Carbapenem-resistant K. pneumoniae Extraintestinal pathogenic E. coli virulence factors of E. coli

636.089