First report of a Multidrug-Resistant ST58 Escherichia coli Harboring Extended-Spectrum Beta-Lactamase of the CTX-M-1 Class in a Fecal Sample of a Captive Baird’s Tapir (Tapirus bairdii) in Costa Rica, Central America

Abstract

Objective: This study’s main objective was to analyze the antibiotic susceptibility profile of Escherichia coli isolates obtained from a fecal sample of a captive Baird’s tapir (Tapirus bairdii) in Costa Rica. Materials and Methods: The fecal sample was collected inside the enclosure on March 3, 2017, right after the animal defecated. Samples were cultured on MacConkey agar plates nonsupplemented and supplemented with 2 mg/mL of cefotaxime. Bacterial identification and antibiotic susceptibility were performed with the Vitek 2

Compact System and the Kirby Bauer disk diffusion method, respectively. Polymerase chain reaction ampli- fication was performed to detect blaCTX-M beta-lactamase genes. Resistant isolates were subjected to whole- genome sequencing (WGS).

Results: After evaluating several antibiotic classes, a multidrug-resistant E. coli strain with extended-spectrum beta-lactamase phenotype was isolated. Resistance to cefotaxime, cefepime, ampicillin, ampicillin/sulbactam, and tetracycline was detected. WGS analysis showed the presence of blaCTX-M-1, blaTEM-1B, and tet(B) genes. The presence of IncN plasmids and Col156 was also detected. Conclusion: Our findings are according with the notion that animals’ high density enhances the spread of resistant determinants in a captive environment in a limited space, where the likelihood of direct or indirect contact with other animals and humans is more frequent.Objetivo: El objetivo principal de este estudio fue analizar el perfil de susceptibilidad a los antibióticos de los aislados de Escherichia coli obtenidas de una muestra fecal de un tapir de Baird (Tapirus bairdii) cautivo en Costa Rica. Materiales y Métodos: La muestra fecal se recogió dentro del recinto el 3 de marzo de 2017, justo después de que el animal defecara. Las muestras se cultivaron en placas de agar MacConkey sin suplementar y suplementadas con 2 mg/mL de cefotaxima. La identificación bacteriana y la susceptibilidad a los antibióticos se realizaron con el sistema Vitek 2, Compact System y el método de difusión en disco de Kirby Bauer, respectivamente. La reacción en cadena de la polimerasa se llevó a cabo la ampliación de la reacción en cadena de la polimerasa para detectar los genes de betalactamasas blaCTX-M. Los aislados resistentes fueron sometidos a la genoma completo (WGS).

Resultados: Tras evaluar varias clases de antibióticos, se encontró una cepa de E. coli multirresistente con fenotipo de betalactamasas de espectro extendido, fenotipo de betalactamasas de espectro extendido. Se detectó resistencia a cefotaxima, cefepima, ampicilina, ampicilina/sulbactam y tetraciclina. El análisis WGS mostró la presencia de los genes blaCTX-M-1, blaTEM-1B y tet(B). También se detectó la presencia de plásmidos IncN y Col156. Conclusiones: Nuestros resultados concuerdan con la idea de que la alta densidad de animales aumenta la propagación de determinantes resistentes en un entorno de cautiverio en un espacio limitado, donde la probabilidad de contacto directo o indirecto con otros animales y seres humanos.