characterization of biofilm formation ability, virulence factors and antibiotic resistance pattern of staphylococcus aureus isolates from subclinical bovine mastitis

Background: mastitis is an important disease that affects dairy herds worldwide. the staphylococcus aureus (s. aureus) is the causative pathogen for mastitis. this pathogen has the tendency to biofilm forming, and may happen to antibiotic resistance. objectives: the aim of this study was to characterize the biofilm formation of different genotypes and antibiotic resistance pattern of s. aureus isolated from the subclinical bovine mastitis in tehran province. methods: the lactating dairy cows were screened for the subclinical mastitis. the isolates were identified by phenotypic method and the presence of the nuc gene. the biofilm forming and quantification was characterized using colorimetric assay. the s. aureus biofilm gene was evaluated using pcr assay. the antimicrobial susceptibility of the isolates was assessed using dad method. the lowest antimicrobial concentration preventing the visible growth was construed by mic50. the antibiotic susceptibility and mbecs for the bacteria embedded in the biofilms were determined by xtt method. results: the antimicrobials susceptibility test showed penicillin and ceftiofur to be less and more effective in vitro, respectively. the genotypic characterization showed that the highest and the lowest frequencies for icad (75%) and fnbb (31.2%) genes, respectively. the biofilm formation was also characterized. the mbec results for the bacterial biofilm showed resistance to ceftiofur in the biofilm state; however, these strains were susceptible to this agent in the planktonic state. conclusions: the biofilm formation is a significant virulence factor that was detected at a high rate. it is antibiotic-resistant and responsible for the subclinical bovine mastitis that does not respond to the routine treatments.in order to control the infection achieve the effective treatment, and prevent the emergence of antibiotic-resistant bacteria, it is necessary to isolate the causative agent and determine the antimicrobial susceptibility

شناسایی توانایی تولید بیوفیلم، عوامل حدت و الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از ورم پستان تحت بالینی

چکیدهکلید واژه‌ها: تشکیل بیوفیلم، مقاومت آنتی بیوتیکی، ورم پستان گاوی، ورم پستان تحت بالینی، استافیلوکوکوس اورئوسزمینه مطالعه: استافیلوکوکوس اورئوس شایع‌ترین پاتوژن واگیردار در ورم پستان گاو است. این پاتوژن تمایل به تشکیل بیوفیلم دارد، که متعاقب آن مقاومت آنتی بیوتیکی ایجاد می‌گردد. هدف از این مطالعه توصیف توانایی تشکیل بیوفیلم، عوامل حدت و الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از ورم پستان تحت بالینی است.روش کار: گاوهای شیری از نظر ابتلا به ورم پستان تحت بالینی غربالگری شدند. ایزوله‌ها با روش فنوتیپی و حضور ژن nuc شناسایی شدند. امکان تشکیل و کیفیت بیوفیلم با استفاده از روش رنگ سنجی مشخص شد. ژن‌های وابسته به بیوفیلم در استافیلوکوکوس اورئوس با استفاده از روش PCR شناسایی شد. حساسیت ضد میکروبی ایزوله‌ها در حالت پلانکتونی با استفاده از روش DAD انجام شد. حداقل غلظت ممانعت کننده از رشد توسط MIC50 تعیین گردید. حساسیت آنتی بیوتیکی و MBEC برای ایزوله‌ها در بیوفیلم با استفاده از روش XTT تعیین شد.نتایج: نتایج بالاترین میزان مقاومت آنتی‌بیوتیکی را در برابر پنی‌سیلین و کمترین میزان مقاومت را در برابر سفتیوفور و سیپروفلوکساسین نشان داد. MIC50 سفتیوفور 2 μg/ml تعیین شد. 100٪ ایزوله‌ها توانایی تولید بیوفیلم را داشتند و اکثر آنها بیوفیلم قوی تشکیل دادند. فراوانی ژن‌های عوامل حدت icaA,D، fnbA,B و bap کدکننده بیوفیلم هستند، شناسایی شد. بیشترین و کمترین فراوانی را ژن‌های icaD، و fnbB به ترتیب داشتند. نتایج MBEC برای برای ایزوله‌ها محاصره شده در بیوفیلم مقاومت به سفتیوفور را نشان داد، در حالی که، این ایزوله‌ها در حالت پلانکتونی به سفتیوفور حساس بودند.نتیجه گیری نهایی: تشکیل بیوفیلم فاکتور حدت قابل توجهی است که با نرخ تشکیل بالا و ایجاد مقاومت در برابر آنتی بیوتیک، مسبب ورم پستان تحت بالینی گاو می‌باشد که به درمان‌های معمول پاسخ نمی‌دهد. بر اساس این نتایج، می‌بایست باید به دنبال استراتژی‌های درمانی مناسب تری جهت جلوگیری از تشکیل یا پراکندگی بیوفیلم ها باشیم.