ظهور الإشريكية القولونية المنتجة للبيتا لاكتاماز واسعة الطيف في اللحوم مع تداعيات على صحة الإنسان والسيطرة باستخدام القرفة الليبوسومية، والأوريجانو، والقرنفل ضمن إطار صحة واحدة Emergence of virulent ESBL-producing Escherichia coli in meat with human health implications and control using liposomal cinnamon, oregano, and clove within a One Health framework

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-48140-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42031851
تاريخ النشر: 2026-04-24
المؤلف: Marwa Ibrahim Abd El-Hamid وآخرون
الموضوع الرئيسي: مقاومة المضادات الحيوية في البكتيريا

نظرة عامة

تدرس الدراسة انتقال بكتيريا الإشريكية القولونية المنتجة للبيتا لاكتاماز واسع الطيف (ESBL) من منتجات اللحوم إلى البشر، مما يبرز قضية صحية عامة هامة. تم تحديد ما مجموعه 90 عينة من الإشريكية القولونية من لحم الدجاج، برجر اللحم البقري، وعينات براز بشرية، مع انتشار قدره 28.1%. تم تصنيف هذه العزلات إلى أربع مجموعات فيلو جينية (B1، B2، A، وD)، حيث أظهرت 97.8% مقاومة متعددة للأدوية (MDR) ومقاومة ملحوظة للأمبيسيلين، التتراسيكلين، والسيفوتاكسيم. كانت الجينات الأكثر شيوعًا للمقاومة التي تم تحديدها هي blaTEM، tetA، aadA1، وblaCTX-M. بالإضافة إلى ذلك، كانت 70% من العزلات متعددة الفوعة، مع كون جين iroN الأكثر انتشارًا.

كما قامت الدراسة بتقييم فعالية الزيوت الأساسية من القرفة، الأوريجانو، والقرنفل (LCOC) ضد هذه العزلات، ووجدت أن LCOC تمنع بشكل فعال نمو الإشريكية القولونية المقاومة للأدوية والمتعددة الفوعة بينما تقلل من تعبير جينات الفوعة. تؤكد النتائج على الحاجة الملحة لتدابير سلامة الغذاء، خاصة بالنسبة لحم الدجاج، وتقترح أن LCOC يمكن أن تكون بديلاً قابلاً للتطبيق للسيطرة على الإشريكية القولونية المقاومة للأدوية والفوعة في منتجات اللحوم. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية للتحقق من هذه النتائج في الجسم الحي وتقييم سلامة وقابلية تطبيق LCOC في أنظمة الغذاء.

الطرق

يستعرض قسم “الطرق” في ورقة البحث المواد والأساليب المستخدمة في الدراسة. يوضح التصميم التجريبي، بما في ذلك اختيار المواد، إعداد العينات، والتقنيات المحددة المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها. يبرز القسم أهمية القابلية للتكرار والدقة في الإعداد التجريبي، مما يضمن إمكانية تفسير النتائج بشكل موثوق.

بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف الطرق المستخدمة بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على أي تحليلات إحصائية أو نماذج حسابية استخدمت لتقييم البيانات. يعمل هذا القسم كأساس حاسم لفهم صلاحية النتائج المقدمة في الدراسة، حيث يوفر نظرة ثاقبة حول كيفية إجراء البحث والمنطق وراء الأساليب المختارة.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الاختبارات المختلفة، بما في ذلك التحليلات الإحصائية، التي تدعم الفرضيات المطروحة في الدراسة. غالبًا ما يتم توضيح النتائج من خلال الجداول، الرسوم البيانية، أو الأشكال، مما يوفر تمثيلًا بصريًا للبيانات التي تم جمعها.

تشمل النتائج المهمة [أدخل نتائج محددة أو بيانات عددية إذا كانت متاحة]، والتي توضح [أدخل الآثار أو الأهمية لهذه النتائج]. تشير النتائج إلى وجود علاقة واضحة بين [أدخل المتغيرات أو الظروف]، مما يقترح أن [أدخل الآثار الأوسع أو الاستنتاجات المستخلصة من البيانات]. بشكل عام، تسهم النتائج في الجسم المعرفي القائم من خلال [أدخل كيف تعزز النتائج الفهم في هذا المجال].

المناقشة

في هذه الدراسة، تم جمع ما مجموعه 320 عينة من لحم الدجاج، منتجات اللحوم البقرية، والبشر الذين يعانون من الإسهال للتحقيق في انتشار ومقاومة المضادات الحيوية لعزلات الإشريكية القولونية (E. coli). من بين هذه العينات، تم تأكيد 90 عينة (28.1%) كإشريكية قولونية، مع أعلى انتشار موجود في عينات البشر (45.7%)، تليها الدجاج (26.7%) واللحم البقري (18%). كشفت الدراسة عن اختلافات كبيرة في انتشار الإشريكية القولونية بين المصادر المختلفة (p = 0.0004). أشار التحليل الجزيئي إلى أن جميع العزلات تحمل جين phoA، مع تصنيف التحليل الفيلوجيني لها إلى المجموعات B1، B2، A، وD. ومن الجدير بالذكر أن الغالبية العظمى من عزلات البشر تنتمي إلى النمط الفيلوجيني B2 (65.6%).

أظهر اختبار حساسية المضادات الحيوية معدلات مقاومة عالية عبر العزلات، خاصة للأمبيسيلين (95.6%)، التتراسيكلين (84.4%)، والسيفوتاكسيم (81.1%). في المقابل، كانت جميع العزلات حساسة للتيجيسيكلين، مما يجعلها خيار علاج قابل للتطبيق. كما حددت الدراسة انتشارًا مقلقًا لسلالات مقاومة متعددة للأدوية (MDR)، حيث أظهرت 97.8% من العزلات مقاومة لعدة فئات من المضادات الحيوية. علاوة على ذلك، كشفت دراسة الفوعة أن جميع العزلات تحمل على الأقل جين فوعة واحد، مع كون جين iroN الأكثر انتشارًا (92.2%). تؤكد النتائج على الآثار الصحية العامة لمقاومة المضادات الحيوية والفوعة في الإشريكية القولونية من مصادر الغذاء، مما يبرز الحاجة إلى المراقبة المستمرة واستراتيجيات الإدارة الفعالة.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-48140-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42031851
Publication Date: 2026-04-24
Author(s): Marwa Ibrahim Abd El-Hamid et al.
Primary Topic: Antibiotic Resistance in Bacteria

Overview

The study investigates the transmission of extended-spectrum β-lactamases-producing (ESBL) Escherichia coli from meat products to humans, highlighting a significant public health concern. A total of 90 E. coli isolates were identified from chicken meat, beef burgers, and human stool samples, with a prevalence of 28.1%. These isolates were classified into four phylogenetic groups (B1, B2, A, and D), with 97.8% exhibiting multidrug resistance (MDR) and notable resistance to ampicillin, tetracycline, and cefotaxime. The most common resistance genes identified were blaTEM, tetA, aadA1, and blaCTX-M. Additionally, 70% of the isolates were multi-virulent, with the iroN gene being the most prevalent.

The study also evaluated the in vitro efficacy of liposomal cinnamon, oregano, and clove essential oils (LCOC) against these isolates, finding that LCOC effectively inhibited the growth of MDR and multi-virulent E. coli while downregulating virulence gene expression. The findings underscore the urgent need for food safety measures, particularly for chicken meat, and suggest that LCOC could be a viable alternative for controlling MDR and virulent E. coli in meat products. Future research is recommended to validate these findings in vivo and assess the safety and practical applicability of LCOC in food systems.

Methods

The “Methods” section of the research paper outlines the materials and methodologies employed in the study. It details the experimental design, including the selection of materials, sample preparation, and the specific techniques used for data collection and analysis. The section emphasizes the importance of reproducibility and rigor in the experimental setup, ensuring that the results can be reliably interpreted.

Additionally, the methods employed are described in a systematic manner, highlighting any statistical analyses or computational models used to evaluate the data. This section serves as a critical foundation for understanding the validity of the findings presented in the study, as it provides insight into how the research was conducted and the rationale behind the chosen methodologies.

Results

The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of various tests, including statistical analyses, which support the hypotheses posited in the study. The results are often illustrated through tables, graphs, or figures, providing a visual representation of the data collected.

Significant findings include [insert specific results or numerical data if available], which demonstrate [insert the implications or relevance of these findings]. The results indicate a clear correlation between [insert variables or conditions], suggesting that [insert broader implications or conclusions drawn from the data]. Overall, the findings contribute to the existing body of knowledge by [insert how the results advance understanding in the field].

Discussion

In this study, a total of 320 samples were collected from chicken meat, beef meat byproducts, and diarrheic humans to investigate the prevalence and antimicrobial resistance of Escherichia coli (E. coli) isolates. Out of these, 90 isolates (28.1%) were confirmed as E. coli, with the highest prevalence found in human samples (45.7%), followed by chicken (26.7%) and beef (18%). The study revealed significant differences in the prevalence of E. coli among the different sources (p = 0.0004). Molecular characterization indicated that all isolates possessed the phoA gene, with phylogenetic analysis categorizing them into groups B1, B2, A, and D. Notably, the majority of human isolates belonged to phylotype B2 (65.6%).

Antimicrobial susceptibility testing demonstrated high resistance rates across the isolates, particularly to ampicillin (95.6%), tetracycline (84.4%), and cefotaxime (81.1%). In contrast, all isolates were susceptible to tigecycline, marking it as a viable treatment option. The study also identified a concerning prevalence of multidrug-resistant (MDR) strains, with 97.8% of isolates exhibiting resistance to multiple antimicrobial classes. Furthermore, virulotyping revealed that all isolates carried at least one virulence gene, with the iroN gene being the most prevalent (92.2%). The findings underscore the public health implications of antimicrobial resistance and virulence in E. coli from food sources, highlighting the need for ongoing surveillance and effective management strategies.