Characterization of the enzyme aac(3)-id in a clinical isolate of Salmonella enterica serovar Haifa causing traveler's diarrhea

IntroductionThe objective of this investigation was to identify the mechanism of decreased susceptibility to gentamicin in a Salmonella clinical isolate, leading to the detection of a aminoglycoside acetyltransferase gene found in a class 1 integron.MethodsA multidrug-resistant Salmonella strain was recovered from feces of a traveler to Egypt. The antimicrobial susceptibility test to 12 antimicrobial agents was performed with the Kirby-Bauer method. The presence of class 1 integron was determined by PCR. The amplified product was recovered and sequenced in order to establish the genes carried. In addition, susceptibility to gentamicin C1a, gentamicin C1, sisomicin, neomycin, dibekacin, kanamycin, tobramycin, amikacin, netilmicin, apramycin, dactimicin, spectinomycin, streptomycin, lividomycin and butirosin, was established. The Champion™ pET101 Directional TOPO® Expression Kit was used to clone and express the aac(3)-I gene.ResultsThe isolate was identified as Salmonella enterica serovar Haifa, showing resistance to nalidixic acid, tetracycline and decreased susceptibility to gentamicin. One integron with a size circa 1,500 bp, encoding an aac(3)-Id plus aadA7 genes was observed. The analysis of the susceptibility to different aminoglycosides in the E. coli TOP10F’ transformed with the vector carrying aac(3)-Id gene showed resistance to gentamicin C1a, gentamicin C1, and dactimicin, in accordance with the presence of this enzyme but, was susceptible to sisomicin. The homology of the amino acid and nucleotide sequences with the AAC(3)-Id enzyme was of 100%.ConclusionThe presence of the AAC(3)-Id enzyme was described for the first time in a S. Haifa.

ResumenIntroducciónel objetivo de este estudio fue identificar el mecanismo de sensibilidad disminuida a gentamicina en un aislamiento clínico de Salmonella, lo que nos condujo a la detección de un gen que codifica una acetiltransferasa modificante de aminoglucósidos localizada en un integron tipo 1.Métodosla cepa multiresistente de Salmonella fue aislada de las heces de un viajero a Egipto. La susceptibilidad a 12 agentes antimicrobianos se determinó mediante Kirby-Bauer. La presencia de integron clase 1 se realizó mediante PCR. El producto de PCR amplificado del integrón fue recuperado y secuenciado para conocer los genes que contenía dicho integrón. Además se determinó la susceptibilidad a gentamicina C1a, gentamicina C1, sisomicina, neomicina, dibekacina, kanamicina, tobramicina, amikacina, netilmicina, apramicina, dactimicina, espectinomicina, estreptomicina, lividomicina y butirosina. El kit de expresión Champion™ pET101 Directional TOPO® fue utilizado para clonar y expresar el gen aac(3)-I.Resultadosel aislamiento fue identificado como Salmonella enterica serovariedad Haifa, el cual presentaba resistencia al ácido nalidixico, tetraciclina y sensibilidad disminuida a gentamicina. Se observó la presencia de un integron tipo 1 con un tamaño de 1,500 bp en el que se encontraron dos genes (aac(3)-Id y aadA7). El análisis de la sensibilidad a diferentes aminoglucósidos de la cepa de E. coli TOP10F’ transformada con el vector que contenia el gen aac(3)-Id demostró resistencia a gentamicina C1a, gentamicina C1, y dactimicina, en concordancia con la presencia del enzima pero era susceptible a sisomicina. La secuencia de aminoácidos presentaba un 100% de identidad con el enzima AAC(3)-Id.Conclusiónla presencia del enzima AAC(3)-Id ha sido descrita por primera vez en S. Haifa.