Антибиотикорезистентность условно-патогенных бактерий водной среды представляет значимую угрозу для здравоохранения, поскольку микробиомы водных экосистем служат как резервуаром, так и возможным источником распространения генов антибиотикорезистентности (АРГ). Цель настоящей работы – анализ фенотипической устойчивости и детекция АРГ условно-патогенных микроорганизмов, выделенных из вод рек Дон и Темерник в акватории городов Ростов-на-Дону и Азов. Поскольку распространение АРГ связано с мобильными генетическими элементами (МГЭ), в геномной ДНК бактерий определяли также гены интеграз 1, 2 и 3 классов (intI1, intI2, intI3). Из проб воды были выделены штаммы Escherichia coli, Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и Citrobacter braakii. Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам показали, что наиболее высокий индекс множественной лекарственной устойчивости (MAR-индекс) характерен для штаммов P. aeruginosa далее следовали Enterococcus spp. и представители Enterobacteriaceae. Количество копий генов антибиотикорезистентности (blaVIM, blaCTX-M, mecA, vanA, tetO, ermB, mphA, sul2, aadA2) и генов интеграз определяли методом количественной ПЦР. Наиболее часто выявлялись и имели повышенное относительное содержание гены sul2, blaCTX-M, tetO и aadA2, а также интегроны 1-го класса. Гены устойчивости к метициллину (mecA) и макролидам (mphA) имели низкую частоту встречаемости у исследованных бактерий. Обнаружены значимые положительные корреляции между относительным содержанием vanA и устойчивостью к колистину, tetO/тетрациклину, tetO/доксициклину, blaVIM/ампициллину. Гены устойчивости vanA, blaVIM, sul2 и ermB имели положительную значимую корреляцию с intI1, intI2 с mecA, а intI3 c blaVIM, sul2, aadA2, что может свидетельствовать о роли МГЭ, в частности, интегронов, в горизонтальном переносе данных АРГ.
Antibiotic resistance of opportunistic waterborne bacteria represents a significant threat to public health, as microbial communities of aquatic ecosystems act both as a reservoir and a potential source of dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs). The aim of this study was to analyze phenotypic resistance and to detect ARGs in opportunistic microorganisms isolated from the waters of the Don and Temernik rivers within the water area of the cities of Rostov-on-Don and Azov. Since the spread of ARGs is associated with mobile genetic elements (MGEs), genes encoding class 1, 2 and 3 integrases (intI1, intI2, intI3) were determined in the bacterial genomic DNA. Strains of Escherichia coli, Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and Citrobacter braakii were isolated from the water samples. Antimicrobial susceptibility testing showed that the highest multiple antibiotic resistance (MAR) index was observed in P. aeruginosa strains, followed by Enterococcus spp. and Enterobacteriaceae family species. Copy numbers of antibiotic resistance genes (blaVIM, blaCTX-M, mecA, vanA, tetO, ermB, mphA, sul2, aadA2) and integrase genes were quantified by real-time PCR. The most frequently detected genes with increased relative abundance were sul2, blaCTX-M, tetO and aadA2, as well as class 1 integrons. Genes conferring resistance to methicillin (mecA) and macrolides (mphA) showed a low prevalence among the studied bacteria. Significant positive correlations were found between the relative abundance of vanA and resistance to colistin, between tetO and resistance to tetracycline and doxycycline, and between blaVIM and resistance to ampicillin. The resistance genes vanA, blaVIM, sul2 and ermB showed a significant positive correlation with intI1, mecA correlated with intI2, and intI3 correlated with blaVIM, sul2 and aadA2, which may indicate an important role of MGEs, in particular integrons, in the horizontal transfer of these ARGs.