Molecular characterization of PVL-positive methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates from skin and soft tissue infections in Alexandria, Egypt.

چکیده اصلی

Data regarding the molecular epidemiology, clonal diversity, and resistance mechanisms of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) causing skin and soft tissue infections (SSTIs) in Egypt remain limited. This study aimed to characterize the clonal structure, resistance determinants, and virulence profiles of MRSA isolates from SSTIs in Alexandria, Egypt. We analyzed 38 non-duplicate MRSA isolates recovered between July and December 2024 from SSTI specimens submitted to a central microbiology laboratory serving hospitals and outpatient clinics in Alexandria, Egypt. Molecular characterization of antimicrobial resistance, virulence, and biofilm-associated genes were performed using DNA microarray analysis, assigning isolates to clonal complexes (CCs). The diagnostic performance of lateral flow assays (LFAs) for penicillin-binding protein 2a (PBP2a) and Panton-Valentine leukocidin (PVL) detection was evaluated against microarray results. Ten distinct CCs were identified, predominantly CC152 (28.9%) and CC1153 (23.7%). A high prevalence of PVL genes (lukS-PV/lukF-PV) was detected (78.9%), demonstrating significant lineage specificity (p < 0.001) among CC152, and CC1153. Analysis of the antimicrobial resistance gene profiles revealed a broad genotypic resistance repertoire across the collection. Notably, 78.9% carried the fusidic acid resistance gene fusC and 71.1% carried the aminoglycoside resistance gene aacA-aphD, both significantly associated with CC152 and CC1153 (p < 0.001). One isolate (2.6%; lineage CC1-MRSA-[V/VT + fus+ccrAB1]) was confirmed as vancomycin-resistant (VRSA). LFAs demonstrated 100% concordance with microarray results for both PBP2a and PVL detection. This study demonstrates a high prevalence of PVL-positive, multidrug-resistant MRSA lineages among SSTI isolates in Alexandria. The frequent detection of CC152 and CC1153 lineages co-carrying mobile genetic element (MGE)-borne resistance genes (fusC and aacA-aphD) highlights the expansion of multidrug resistance profiles among community-associated genetic backgrounds. Furthermore, the detection of a sporadic VRSA strain emphasizes the necessity of routine phenotypic susceptibility testing alongside molecular screening. The 100% concordance of LFAs supports their implementation as rapid, culture-based screening tools in laboratory diagnostic workflows to guide empirical antibiotic therapy and infection control.

ترجمه فارسی چکیده

اطلاعات محدودی در مورد اپیدمیولوژی مولکولی، تنوع کلونی و مکانیسم‌های مقاومت استایل‌های مقاوم به متیکیلین (MRSA) که باعث عفونت‌های پوستی و بافت نرم (SSTI) در مصر می‌شوند، وجود دارد. این مطالعه هدف داشت که ساختار کلونی، عوامل مقاومت و پروفایل‌های ویروژن استایل‌های MRSA را از SSTI در اسکندریه، مصر، شخصی‌سازی کند. ما ۳۸ استایل MRSA غیرتکراری را که بین ژوئیه و دسامبر ۲۰۲۴ بازیابی شده بودند، از نمونه‌های SSTI تحلیل کردیم که به آزمایشگاه میکروبیولوژی مرکزی که بیمارستان‌ها و کلینیک‌های بیرون‌بخشی را در اسکندریه، مصر، پشتیبانی می‌کرد، ارسال شده بودند. شخصی‌سازی مولکولی مقاومت آنتی‌بیوتیکی، ویروژن و ژن‌های مرتبط با بیوفیلم با استفاده از آنالیز میکروآرای DNA انجام شد و ایزولات‌ها به کلونی‌های ترکیبی (CC) اختصاص یافتند. عملکرد تشخیصی تست‌های جریان جانبی (LFAs) برای تشخیص پروتئین پیوندی پنی‌سیلین 2a (PBP2a) و لکوسیژن پانتون-والینتین (PVL) در برابر نتایج میکروآرای ارزیابی شد. ده CC متمایز شناسایی شد، عمدتاً CC152 (۲۸.۹٪) و CC1153 (۲۳.۷٪). یک شیوع بالا از ژن‌های PVL (lukS-PV/lukF-PV) شناسایی شد (۷۸.۹٪)، که نشان‌دهنده خاصیت خطی معنادار (p < 0.001) بین CC152 و CC1153 بود. تحلیل پروفایل‌های ژن مقاومت آنتی‌بیوتیکی، یک تنوع ژنوتیپی مقاومت گسترده را در کل مجموعه آشکار کرد. به طور قابل توجهی، ۷۸.۹٪ حامل ژن مقاومت اسید فوسیدی fusC و ۷۱.۱٪ حامل ژن مقاومت آمینوگلیکوزید aacA-aphD بودند، هر دو به طور معنادار با CC152 و CC1153 مرتبط بودند (p < 0.001). یک ایزولات (۲.۶٪؛ خط CC1-MRSA-[V/VT + fus+ccrAB1]) به عنوان مقاوم به وانسومایسین (VRSA) تأیید شد. LFAs نشان دادند ۱۰۰٪ همخوانی با نتایج میکروآرای برای هر دو تشخیص PBP2a و PVL. این مطالعه نشان‌دهنده شیوع بالا از خطوط MRSA چندمقاوم مثبت PVL در ایزولات‌های SSTI در اسکندریه است. شناسایی مکرر خطوط CC152 و CC1153 که به طور همزمان ژن‌های مقاومت (fusC و aacA-aphD) متعلق به عناصر ژنتیکی متحرک (MGE) را حمل می‌کنند، بر گسترش پروفایل‌های مقاومت چنددارو در پس‌زمینه‌های ژنتیکی مرتبط با جامعه تاکید دارد. علاوه بر این، شناسایی یک استایل VRSA پراکنده، ضرورت تست حساسیت فنوتیپی روتین به همراه غربالگری مولکولی را برجسته می‌کند. همخوانی ۱۰۰٪ LFAs پشتیبانی از پیاده‌سازی آن‌ها به عنوان ابزارهای غربالگری سریع مبتنی بر کشت در جریان کار تشخیصی آزمایشگاهی را برای هدایت درمان آنتی‌بیوتیکی تجربی و کنترل عفونت ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی