تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 9,997 |
تعداد مقالات | 83,560 |
تعداد مشاهده مقاله | 77,801,280 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 54,843,911 |
مطالعه کارآیی روش تشخیصی آزمایش مستقیم میکروبی، PCR900IS و کشت میکروبی در تشخیص باکتری مایکوباکتریوم اویوم تحت گونه پاراتوبرکلوزیس در مدفوع گاوهای به ظاهر سالم | |||||||||||||||||||||||||||||
آسیبشناسی درمانگاهی دامپزشکی | |||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 6، دوره 2، 4 (8) زمستان، اسفند 1387، صفحه 309-317 اصل مقاله (6.3 M) | |||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||
یونس انزابی* 1؛ صمد فراشی بناب2؛ غلامعلی مقدم3 | |||||||||||||||||||||||||||||
1گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||
2گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||
3گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||
بیماری یون یا پاراتوبرکلوزیس نوعی آنتریت گرانولوماتوزی مزمن در نشخوارکنندگان با عامل مسبب مایکوباکتریوم اویوم تحت گونه پاراتوبرکلوزیس (MAP) میباشد و خسارات اقتصادی فراوانی به صنعت دامپروری بهخصوص گاوداری شیری در سراسر دنیا وارد میکند. تشخیص MAP در نمونههای بالینی با روش کشت میکروبی به عنوان روش استاندارد طلایی به 16-6 هفته زمان نیاز دارد. از طرف دیگر شناسایی سریع و دقیق گاوهای دفع کننده میکروب فوق در مدفوع برای کنترل موفق بیماری در گله لازم است. در این تحقیق، بر روی مدفوع 100 رأس گاو به ظاهر سالم از گاوداریهای صنعتی تبریز با سابقه بیماری یون، آزمایش مستقیم میکروبی با رنگآمیزی ذیلنلسن، کشت میکروبی در محیط زرده تخممرغ هرولد و دو روش direct PCRبر پایه عنصر 900IS انجام شد. در آزمایش مستقیم میکروسکوپی 7 نمونه (7 درصد)، در کشت میکروبی 14 نمونه (14 درصد)، در PCR با جفت پرایمر 91F/90F 15 نمونه (15 درصد) و در PCR با جفت پرایمر 26FP/25FP 25 نمونه (25 درصد) مثبت ثبت شدند. این نتایج نشان داد روش PCR تعداد موارد مثبت بیشتری را شناسایی میکند، بنابراین میتوان از آن برای شناسایی سریع و در عین حال دقیقتر گاوهای دفع کننده MAP در مدفوع استفاده کرد. همچنین نوع پرایمر در حساسیت تست PCR نقش مهمی ایفا میکند. | |||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||
یماری یون؛ آزمایش مستقیم میکروبی؛ کشت مدفوع؛ PCR؛ مایکوباکتریوم اویوم تحتگونه پاراتوبرکلوزیس | |||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||
مقدمه
بیماری یون (Johne) یا پاراتوبرکلوزیس (Paratuberculosis) نوعی آنتریت گرانولوماتوزی مزمن میباشد که توسط باکتری مایکوباکتریوم اویوم تحتگونه پاراتوبرکلوزیس (Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) (MAP) ایجاد میشود (21). MAP یک باکتری اسیدفست (acid fast)، وابسته به مایکوباکتین (mycobactin) و بسیار کند رشد بوده و تمایل به تشکیل توده دارد (6 و 16). بیماری در سراسر دنیا اتفاق میافتد و از عوامل مهم مرگ و میر در نشخوارکنندگان بهخصوص گاو میباشد و خسارات اقتصادی فراوانی به صنعت دامپروری وارد میکند. بیماری در گاو در کشورهای در حال توسعه اندمیک است (37). درایران در اکثر استانهای کشور وجود بیماری به اثبات رسیده است (1 و30). فرم بالینی بیماری با اسهال پایدار، کاهش وزن، کاهش تولید شیر و در نهایت مرگ یا حذف زودرس دام از گله مشخص میشود (37). در گاو با توجه به طولانی بودن دوره کمون بیماری معمولاً علائم درمانگاهی تا قبل از دو سالگی ظاهر نمیشود و بروز علائم در سنین 6-2 سالگی معمول است. دوره بیماری از هفتهها تا ماهها متغیر است ولی همیشه منجر به دهیدراتاسیون، لاغری و ضعف میشود (1). علاوه بر زیانهای اقتصادی (در اثر کاهش وزن، کاهش تولید شیر، کاهش بازده تولید مثلی و افزایش مرگ و میر) (21)، برخی از محققین معتقدند ارتباط احتمالی بین باکتری عامل بیماری یون و بیماری کرون (Crohn) انسان وجود دارد (15، 29 و 32). اکثر حیوانات در اوایل زندگی آلوده میشوند و راه انتقال عفونت عمدتاً راه مدفوعی-دهانی (faecal-oral) است (23). باکتری در مدفوع و شیر گاوهای آلوده دفع میشود. حتی گاوهای آلوده ممکن است از 18 ماه قبل از بروز علایم بالینی باکتری را دفع کنند و گاوهای مبتلا به فرم بالینی میتوانند تا 1012×5 سلولMAP را در مدفوع دفع کنند (3، 5 و 7). بنابراین شناسایی گاوهای دفع کننده عامل یون در مدفوع برای جلوگیری از گسترش عفونت در گله لازم و ضروری میباشد. در گذشته کشت مدفوع را حساسترین، اختصاصیترین و معمولترین روش برای تشخیص فرم بالینی و تحتبالینی بیماری گاو در نظر میگرفتند. اگرچه هنوز هم این روش ابزار قدرتمندی برای کنترل بیماری در این حیوان محسوب میشود، استفاده گسترده از آن به دلیل پرهزینه و وقتگیر بودن محدود شده است (11 و 27). تشخیص سریع MAP با روش آزمایش مستقیم میکروسکپی (Direct micriscopic test) قابل انجام است (13، 21 و 38). در سالهای اخیر PCR هم برای تشخیص باکتری مذکور توسعه یافته است (33 و 36). در این مطالعه کارآیی سه روش کشت میکروبی، آزمایش مستقیم میکروسکپی و PCR در تشخیص MAP در مدفوع گاو بررسی شده است. برای انجام PCR از دو روشdirect PCR (PCR مستقیم) بر پایه عنصر 900IS استفاده شد. 900IS قطعه نوکلئوتیدی به طول 1451 جفتباز است که تصور میشود برای MAP اختصاصی باشد (10). مواد و روشکار نمونه مدفوع 100 رأس گاو به ظاهر سالم از تعدادی گاوداری صنعتی تبریز که سابقه بیماری یون در پرونده بهداشتی آن گاوداریها در 3-2 سال گذشته ثبت شده بود، جمعآوری و به آزمایشگاه ارسال شد. جمعآوری نمونهها از رکتوم انجام میشد. رنگآمیزی ذیلنلسن: گسترشهای میکروبی تهیه شده از مدفوع با تکنیک ذیلنلسن رنگآمیزی شدند و از نظر وجود باکتریهای اسیدفست با عدسی 100 میکروسکوپ نوری بررسی شدند. وجود باسیلهای اسیدفست که به تعداد زیاد و به صورت کلامپ (مجتمع) مشاهده میشدند نشانه مثبت بودن آزمایش بود (38). کشت میکروبی: 1 گرم مدفوع با 20 میلیلیتر هگزادسیل پریدنیومکلراید (Hexadecyl Pridnium Chloride) 75/0 درصد آلودهزدایی میشد (در دمای آزمایشگاه و به مدت 18 ساعت). محلول آلودهزدایی شده را به مدت 15 دقیقه در g3000 سانتریفوژ کرده و 1/0 میلیلیتر رسوب حاصله جهت کشت در محیط زرده تخممرغ هرولد (Herrolds’ egg yolk media) به کار میرفت. از هر نمونه مدفوع در چهار محیط کشت مذکور کشت داده شد که سه تا از محیطهای کشت واجد مایکوباکتین J (ml 1000/mg2) یا چند برابر عصاره کشت خالص مایکوباکتریوم فلئی (M. phelei) و لوله چهارم فاقد آن بود. لولهها به مدت 16 هفته در Cº 37 انکوبه شدند. پس از اتمام دوره رشد و تشکیل پرگنههای باکتریها، پرگنههای MAP با بررسی مشخصات پرگنهها، رشد باکتری فقط در محیطهای واجد مایکوباکتین و تهیه گسترش میکروبی و رنگآمیزی ذیلنلسن تأیید میشدند (14). استخراج DNA: با استفاده از لیزوزیم، SDS، پروتئیناز K و CTAB (N-cetyl-N, N, N- trimethyl ammonium bromide) مطابق پروتکل اقدام به استخراج DNA از رسوب شد (34). PCR: دو روش direct PCR با دو جفتپرایمر 91F/90F و 26FP/25FP (ساخت شرکت طوبینگین-تهران) بر روی هر نمونه انجام شد. توالی نوکلئوتیدی پرایمرها به شرح زیر میباشد (24): P90: 5'-GTTCGGGGCCGTCGCTTAGG-3'/ P91: 5'-GAGGTCGATCGCCCACGTGA-3' FP25:5'-CCAGGGACGTCGGGTATGGC-3'/ FP26: 5'-GGTCGGCCTTACCGGCGTCC-3' PCR mix (حجم µl 50) برای جفتپرایمر 91F/90F عبارت بود از: µM 200 dNTP mix، mM 5/2 MgCl2، Mm 50 KCl، mM 20 Tris-Cl (4/8=PH)، µl1 از هر پرایمر، 2 واحد DNA پلیمراز Taq (شرکت طوبی نگین، تهران) و ng 100 DNA الگو و برنامه PCR عبارت بود از: ´5/˚C94 (مرحله واسرشتگی اولیه)، 35 چرخه: ً40/˚C94، ´1/˚C65 و ´1/˚C72 و در نهایت´7/˚C72 (مرحله گسترش نهایی). PCR mix (حجم µl 50) برای جفت پرایمر 26FP/25FP شامل µM 200 dNTP mix، mM 2 MgCl2، Mm 50 KCl، mM 20 Tris-Cl (4/8=PH)، µl1 از هر پرایمر، 2 واحد DNA پلیمراز Taq (شرکت طوبی نگین، تهران) و ng 100 DNA الگو بود. برنامه PCR به قرار زیر بود: ´4/˚C94 (مرحله واسرشتگی اولیه)، 35 چرخه: ً30/˚C94، ً30/˚C70 و ً40/˚C72 و در نهایت´7/˚C72 (مرحله گسترش نهایی). پس از اتمام PCR، محصولات PCR در ژل 1 درصد آگار الکتروفورز شد و پس از رنگآمیزی با اتیدیوم بروماید (Ethidium bromide) (µg/ml0/5) ژل زیر اشعه UV بررسی میشد. اندازه محصول PCR با جفت پرایمر 91F/90F 400 جفتباز (bp) و اندازه محصول PCR با جفتپرایمر 26FP/25FP 228 جفتباز میباشد. به عنوان کنترل منفی از آب مقطر استریل و به عنوان کنترل مثبت از MAP تأیید شده استفاده شد. آنالیز آماری: جهت مشخص کردن میزان توافق (agreement) تستهای مورد استفاده در این تحقیق از تست Kappa استفاده شد. نتایج در آزمایش مستقیم میکروسکوپی 7 نمونه، در کشت میکروبی 14 نمونه، در PCR با جفتپرایمر 91F/90F 15 نمونه و در PCR با جفت پرایمر 26FP/25FP 25 نمونه مثبت ثبت شدند (نمودار 1). تصاویری از آزمایش مستقیم میکروسکوپی مثبت و کشت میکروبی مثبت (نگارههای1-الف و 1-ب) و الکتروفورز مربوط به هر دو جفت پرایمر (نگاره 2) نشان داده شده است.
نگاره 1-الف: آزمایش مستقیم میکروسکپی مثبت مدفوع با رنگآمیزی ذیلنلسن
نگاره 1-ب: کشت مثبت در محیط زرده تخممرغ هرولد حاوی مایکوباکتین
نگاره 2- عکسی از ژل الکتروفورز مربوط به PCR با جفتپرایمرهای 91F/90F و 26FP/25 FP دراین شکل ردیف 1 (از چپ به راست) سایز مارکر bp100 Plus شرکت Fermentas (به ترتیب از بالا به پایین شامل باندهای با اندازه 3000، 2000، 1500، 1200، 1031، 900، 800، 700، 600، 500، 400، 300، 200 و 100 جفت باز)، ردیف 14 سایز مارکر bp100 شرکت Fermentas (به ترتیب از بالا به پایین شامل باندهای با انـدازه 1031، 900، 800، 700 ،500، 400، 300.،200، 100 و 80 جفت باز) و در ردیفهای 6-2، 8 و11 محصـول bp400 مربوط به جفتپرایمر 91F/90F و در ردیفهای 9 و 10 محصـول bp228 مربوط به جفتپرایمر 26FP/25FP و در ردیفهای 7، 12 و 13 جواب منفی مشاهده میشود.
نمودار 1- نتایج به دست آمده از آزمایش مستقیم میکروسکپی، کشت میکروبی و PCR در تشخیص MAP در مدفوع گاوهای به ظاهر سالم (100=n)
توافق آزمایش مستقیم میکروسکپی با کشت میکروبی متوسط، با PCR با جفت پرایمر 91F/90F متوسط و با PCR با جفت پرایمر 26FP/25FP نسبی بود. توافق کشت میکروبی با PCR با جفت پرایمر 91F/90F کامل و با PCR با جفت پرایمر 26FP/25FP متوسط بود. توافق دو روش PCR هم متوسط بود (جدول 1).
جدول 1- توافق آزمایش مستقیم میکروسکپی، کشت میکروبی و PCR در تشخیص MAP در مدفوع گاوهای به ظاهر سالم
بحث و نتیجهگیری کنترل بیماری یون به علت فقدان یک روش تشخیصی مناسب که قادر به شناسایی هم حیوانات مبتلا به فرم بالینی و هم حیوانات مبتلا به فرم تحت بالینی بیماری باشد دشوار است (35) و حساسیت پایین تستهای تشخیصی از مهمترین موانع در کنترل بیماری یون محسوب میشود (20). تست استاندارد طلایی (Golden standard) برای بیماری یون کشت مدفوع بر روی محیط کشت زرده تخممرغ هرولد است ولی به علت کند رشد بودن MAP کشت مدفوع فرآیندی وقتگیر است به طوری که جداسازی این باکتری از مدفوع با روشهای متداول کشت 16-6 هفته طول میکشد (27). همچنین علیرغم اعمال روشهای آلودهزدایی، اغلب کشتها به دلیل آلودگی از دست میروند (19 و 36) و حتی به کار بردن روش های آلودهزدایی قبل از کشت به خاطر تأثیر روی سلولهای MAP میتواند به کسب نتایج منفی کاذب منجر شود (28). در تعدادی از مطالعات حساسیت پایین کشت مدفوع مشخص شده و این روش قادر به شناسایی همه حیوانات مبتلا به فرم تحتبالینی بیماری که از منابع مهم عفونت گله و آلودگی محیط هستند نبوده است (22، 25 و 27). در این مطالعه هم حساسیت کشت مدفوع پایین بود (در مقایسه با PCR) و در ضمن به علت طولانیشدن انکوباسیون محیطهای کشت گاهی آلودگی ثانویه و حتی خشک شدن و ناکارآمد شدن محیط کشت رخ میداد که احتمالاً در ثبت نتایج واقعی تأثیر گذاشته است. تشخیص MAP به روش آزمایش مستقیم میکروسکپی هم انجام میشود ولی در مورد حساسیت و ویژگی روش مستقیم تردید وجود دارد و تفریق عامل بیماری یون از سایر اجرام اسیدفست موجود در مدفوع مشکل میباشد (21 و 38). تعدادی از گزارشات نشان دادهاند آزمایش مستقیم گسترشهای مدفوعی پس از رنگآمیزی ذیلنلسون ابزار تشخیصی قابل اطمینانی نیست (18). در مطالعه انجام شده توسط Glanemann (2003) حساسیت و ویژگی روش آزمایش مستقیم میکروسکپی در مدفوع در مقایسه با کشت به ترتیب 4/54 و 73 درصد بود (13). در این مطالعه هم که کمترین تعداد موارد مثبت در آزمایش مستقیم میکروسکپی به دست آمد حساسیت پایین این روش تأیید شد. به این دلایل این روش اگرچه ارزان است ولی به تنهایی برای تشخیص دقیق توصیه نمیشود. برای تشخیص MAP تستهای سرولوژیکی مختلفی از قبیل ایمونودیفوزیون در ژل آگار (AGID)، تثبیت کمپلمان (CFT)، تست جلدی با یونین، اندازهگیری اینترفرون گاما و الایزا (ELISA) ابداع شدهاند ولی حساسیت و ویژگی این تستها متفاوت گزارش شده و حساسیت یا ویژگی پایینی داشتهاند و حتی در مواردی گزارش شده از کشت مدفوع حساسیت کمتری داشتند (25، 27، 31 و 36). در سالهای اخیر روشهای مختلف PCR بر پایه 900IS برای تشخیص MAP در نمونههای بالینی (مدفوع، نمونههای بافتی، بافیکت و شیر) استفاده شده است (2، 7، 12، 24 و 36). Huntley و همکاران (2005) از کشت مدفوع، کشت بافتها (مقاطع ایلئوم و ژوژنوم، عقدههای لنفاوی ایلئوسکال و مزانتریک)، PCR بافتها بر پایه عنصر 900IS، رنگآمیزی ذیلنلسن، رنگآمیزی فلورسنت اورامین O/آکریدین اُرانژ و رنگآمیزی ایمونوهیستوشیمی بافتها برای تشخیص MAP در 14 گاومیش آمریکایی (American bison) مشکوک به بیماری یون استفاده کردند که دادهها نشان داد تشخیص MAP بر پایه DNA (PCR) حساستر از کشت مدفوع، کشت بافت و رنگآمیزی بافت در تشخیص عفونت در گاومیش آمریکایی بود (16). Dieguez و همکاران (2007) از کشت مدفوع، چهار نوع کیت الایزایِ سرم در دسترس (تجاری) و PCR بر پایه 900IS برای تشخیص عفونت MAP در 396 گاو از چهار گله گاو شیری با سابقه بیماری بالینی یون استفاده نمودند. نتایج نشان داد هیچیک از روشهای الایزای سرم، کشت مدفوع و PCR توانایی تشخیص زودهنگام MAP در گاوهای شیری را ندارند (7). Singha و همکاران (2007) از کشت مدفوع، الایزای شیر، کشت شیر و PCR مدفوع برای تشخیص بیماری یون در 26 گاو شیری استفاده نمودند. حساسترین روش به ترتیب کشت شیر (15/96%)، کشت مدفوع (6/86%)، الایزای شیر (9/76%) و PCR 900IS (23%) بود. در بین چهار روش، PCR کم حساسترین ولی 100% اختصاصی بود. علت پایین بودن حساسیت PCR در این مطالعه میتواند به علت عدم تهیه DNA الگوی مناسب باشد (33). Clark و همکاران (2008) از کشت مدفوع، الیزای سرم و PCRمدفوع برای تشخیص MAP در 250 گاو که وضعیت آنها از نظر بیماری یون نامشخص بود استفاده کردند. با کشت مدفوع 8/26%، با الایزای سرم 10% و با PCR مدفوع 6/29% مثبت تشخیص داده شد (4).Irenge و همکاران (2008) از آزمایش مستقیم میکروسکپی، کشت میکروبی و real time PCR برای تشخیص MAP در نمونههای مدفوعی گوسالههای آلوده شده به صورت تجربی با MAP استفاده کردند و real time PCR حساسیت بالاتری از آزمایش مستقیم میکروسکپی و کشت میکروبی نشان داد (18). Pinedo و همکاران (2008) ارتباط بین نتایج به دست آمده از کشت مدفوع، الایزای سرم و PCR آشیانهای را در تشخیص MAP در شیر، خون و مدفوع گاوهای شیری (328=n) بررسی نمودند. بیشترین توافق برای کشت مدفوع و PCR مدفوع و کمترین توافق برای PCR خون و الایزا به دست آمد (26). در تحقیق حاضر هم که از روش کشت میکروبی، آزمایش مستقیم میکروسکپی و دو روش PCR بر پایه 900IS برای تشخیص MAP در مدفوع گاوهای به ظاهر سالم استفاده شد، PCR (مخصوصاً با جفت پرایمر 26FP/25FP) نسبت به آزمایش مستقیم میکروسکپی و کشت میکروبی موارد مثبت بیشتری را نشان داد. با توجه به این نتایج و توافق بین تستها؛ PCR میتواند به عنوان یک روش سریع ودقیقتر، جایگزینی برای روشهای متداول تشخیص MAP در مدفوع گاوها باشد. اگرچه توافق بین هر دو روش PCR مناسب بود (69/0=K) ولی PCR با جفت پرایمر 91F/90F نتیجهای شبیه به کشت و کمی بهتر از آزمایش مستقیم میکروسکپی نشان داد، بنابراین PCR با این جفتپرایمر جایگزین مناسبی برای روشهای متداول تشخیص MAP در مدفوع گاوها نیست و انتخاب نوع پرایمر در افزایش حساسیت تست PCR اهمیت زیادی دارد.
| |||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,662 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,046 |