تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 9,997 |
تعداد مقالات | 83,560 |
تعداد مشاهده مقاله | 77,801,286 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 54,843,919 |
مقایسه واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) و الیزای تجاری بهمنظور شناسایی عفونت با ویروس لکوز در گاوهای شیری | |||||||||||||||||||
آسیبشناسی درمانگاهی دامپزشکی | |||||||||||||||||||
مقاله 1، دوره 9، 3 (35) پاییز، آذر 1394، صفحه 181-190 اصل مقاله (711.29 K) | |||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | |||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||
رضیاله جعفریجوزانی* 1؛ غلامعلی مقدم2؛ محسن آسمند3 | |||||||||||||||||||
1دانشیار گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | |||||||||||||||||||
2استاد گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | |||||||||||||||||||
3دانشآموخته دامپزشکی، شرکت سوا، تهران، ایران. | |||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||
ویروس لوسمی گاوی (BLV) یک رتروویروس است که باعث لکوز انزوتیک گاوی میشود. روش متداول برای شناسایی وجود عفونت با BLV غربالگری آنتیبادیها است. آگار ژل ایمونودیفیوژن و الیزا بهطور گستردهای برای شناسایی آنتیبادیهای ضد BLV استفاده میشود. تکثیر و شناسایی DNA پروویروس لکوز گاو بهوسیله واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) روش توانمندی است که قادر به تشخیص مستقیم عفونت میباشد. با این حال، استفاده گسترده از این روش به منظور تشخیص آزمایشگاهی بیماری محدودیتهایی داشته و نیاز به مطالعات بیشتری دارد. هدف از این مطالعهمقایسه نتایج آزمون واکنش زنجیرهای پلیمراز و یک الیزای تجاری در شناسایی پروویروس لکوز گاو و آنتیبادیهای ضد این ویروس در خون گاوهای شیری بود. بدین منظور حساسیت و ویژگی نسبی واکنش زنجیرهای پلیمراز در مقایسه با یک الیزای تجاری مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونههای خونی از 173 رأس گاو شیری از گاوداریهای اطراف تبریز تهیه شد و توسط یک الیزای تجاری به منظور تشخیص آنتیبادی ضد لکوز ویروس گاو و نیز توسط واکنش زنجیرهای پلیمراز مورد ارزیابی قرار گرفتند. حساسیت و ویژگی نسبی آزمون واکنش زنجیرهای پلیمراز در مقایسه با الیزای تجاری به ترتیب 100% و 6/98% محاسبه شد. فراوانی حضور بخش هدف از ژن gag در واکنش زنجیرهای پلیمراز 3/13% و فراوانی پاسخ سرمی مثبت با الیزای تجاری 1/12% بهدست آمد. نتایج حاکی از آن است که امکان استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز در تشخیص آزمایشگاهی بیماری وجود دارد. | |||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||
لکوز گاو؛ واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR)؛ الیزای تجاری | |||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||
مقدمه ویروس لوسمی گاوی (BLV) یک رتروویروس اگزوژنی بوده که باعث لکوز انزوتیک گاوی میشود. در شرایط طبیعی این بیماری در گاو رخ می دهد اما گوسفند نیز به عفونت آزمایشگاهی حساس است. ویروس عمدتاً لنفوسیتهای B را آلوده میکند ولی همچنین در لنفوسیتهای T، مونوسیتها و گرانولوسیتها نیز یافت میشود (Fechner et al., 1996; Poon et al., 1993). عفونت ایجادشده توسط BLV میتواند منجر به سه وضعیت متفاوت شود: بروز عفونت و تولید پادتن، بروز عفونت و تولید پادتن بهعلاوه رخداد لنفوسیتوز پایدار و بروز عفونت پایدار و تولید پادتن بهعلاوه لنفوسارکوم (Jafari Jozani et al., 2010). اولین وسیله برای شناسایی وجود عفونت BLV غربالگری آنتیبادیها است. آگار ژل ایمونودیفیوژن و الایزا بهطور گستردهای برای شناسایی آنتیبادیهای BLV استفاده میشود (Johnson and Kaneene, 1991). با این وجود، روشهای مذکور در شناسایی گاوهای مبتلا به BLVکه فاقد آنتیبادی بوده و یا تیتر آنتیبادی آنها ناچیز است، مفید و کارآمد نخواهد بود (Brandon et al., 1991). از اینرو، مهم است که وجود عفونت را با تشخیص مستقیم ویروس تعیین نمود. تکثیر و شناسایی DNA پروویروسی BLV و سکانسهای RNA آن بهوسیله واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) نشان داده شده است که یک روش مناسب در تشخیص مستقیم عفونت BLV میباشد (Kittelberger et al., 1996; Poon et al., 1993). هدف از این مطالعه مقایسه نتایج آزمون واکنش زنجیرهای پلیمراز و یک الیزای تجاری در شناسایی پروویروس لکوز گاو و آنتیبادیهای ضد این ویروس در خون گاوهای شیری میباشد که بدین منظور حساسیت و ویژگی نسبی واکنش زنجیرهای پلیمراز در مقایسه با یک الیزای تجاری مورد ارزیابی قرار گرفته است.
مواد و روشها نمونههای سرمی نمونههای خونی از 173 رأس گاو شیری هلشتاین و از گاوداریهای اطراف تبریز تهیه شدند، تمامی حیوانات در بازه سنی 2 تا 5 سال قرار داشتند و در معاینه بالینی به ظاهر سالم بودند. نمونه های خونی پس از اخذ در شرایط مناسب به آزمایشگاه انتقال یافتند. جهت استخراج سرم، نمونههای خون درg 1000 بهمدت 10 دقیقه سانتریفوژ شده و سرمها جدا گردیدند. تمامی نمونههای سرمی در میکروتیوپ ریخته شده و تا زمان انجام آزمایش در دمای 20- درجه سلسیوس نگهداری شدند. الیزای غیر مستقیم تجاری جهت تشخیص آنتیبادی ضدویروس لکوز گاو تمامی نمونههای سرمی اخذ شده با کیت تجاری (IDEXX, USA) طبق دستورالعمل شرکت سازنده جهت تشخیص آنتیبادیهای ضد ویروس لکوز گاو مورد آزمایش قرار گرفتند. الیزای تجاری نمونههای سرمی استحصال شده بهمنظور تشخیص آنتیبادی ضد لکوز ویروس گاو، توسط کیت تجاری (IDEXX,US) مورد ارزیابی قرار گرفتند. به این منظور از دستگاه الیزا ریدر (DANA 3200, IRAN) در طول موج nm 450 بهره گرفته شد. استخراج DNA پس از جداسازی لوکوسیتها از نمونههای خونی توسط گرادیانت فایکول و سه مرتبه شستشوی آنها با فسفات بافر سالین (4/7pH=)، سلولها در µl 465 بافر لیزکننده (حاوی 100 میلیمولار کلرید سدیم، 25 میلیمولار EDTA و 10 میلیمولار تریس-کلریدریک با pH=7.0 و نیم درصد سدیم دودسیل سولفات) و پروتئیناز K (mg/ml 1) تخریب شدند، سپس مطابق توصیه سازنده کیت (Bioneer, S. Korea) و با استفاده از ستونهای سیلیکا ژل استخراج DNA انجام شد. سپس DNA خشک شده در μl200-100 از بافر TE (Tris-EDTA) تا رسیدن به تغلیظ μg/μl 5/0 حل شد. کنترل مثبت شامل DNA استخراجی از سلولهای رده FLK-BLV بود (هدیه از طرف دکتر فرهید همتزاده، دانشگاه آدلاید، استرالیا). این سلولها توسط پروتئیناز K و بافر لیزکننده هضم شدند، سپس مطابق توصیه سازنده کیت (Bioneer, S. Korea) و با استفاده از ستونهای سیلیکا ژل استخراج DNA انجام شد. ارزیابی کمی و کیفی به ترتیب توسط روش اسپکتروفتومتری و با استفاده از دستگاه بایوفتومتر(Eppendorof, Germany) در طول موجnm 260 و nm280 و الکتروفورز ژل آگاروز همراه با رنگآمیزی توسط اتیدیوم بروماید انجام گردید. پرایمرها از دو پرایمر gag4 (5 GGTTCCTTAGGACTCCGTCG 3) و gag3 (5 AACACTACGACTTCGAATCG 3) برگرفته از قطعات ژنومیBLV، برای PCR استفاده گردید (Fechner et al., 1996). علت انتخاب ژن gag به دلیل حفاظت و مصونیت ناحیه مربوطۀ آن میباشد. واکنش زنجیرهای پلیمراز تمام واکنشهای PCRدرحجم µl20 از محلول حاوی µl1 نمونه ng DNA100، µl4/0 از mM 2/0dNTPs mix ، µl 4/1 از mM MgSo45/3، µl2 از بافر PCR، µl12/0 از 6/0 واحد پلیمراز platinum Taq و µl4/0 از 2/0 mM از هر پرایمر صورت گرفت. واکنش زنجیرهای پلیمراز در دستگاه ترمال سایکلر پریموس 96 (MWG, Germany)، با چرخش حرارتی به صورت دناتوراسیون اولیه برای 5 دقیقه در ˚C95، سپس 35 چرخش در ˚C94 برای 1 دقیقه، ˚C65 به مدت 1 دقیقه و ˚C72 برای 2 دقیقه و در نهایت کاملسازی قطعات به مدت 10 دقیقه در ˚C72 انجام گرفت (Fechner et al., 1996). برای رویت و عکسبرداری از محصول تکثیر یافته در PCR از الکتروفورز ژل آگارز (2%) در بافر تریس استات EDTA و نیز رنگآمیزی با اتیدیوم بروماید (mg/ml 5) استفاده شد. در نمونه فاقد الگو (non template control) از آب مقطر دو بار تقطیر استفاده شد. به عنوان کنترل مثبت نیز از DNA استخراج شده از رده سلولی FLK-BLV (هدیه از طرف دکتر فرهید همتزاده، دانشگاه آدلاید، استرالیا) در واکنش زنجیرهای پلیمراز فوق استفاده شد. کنترل واکنش از دو پرایمر PRL033 (5- CGAGTCCTTATGAGCTTGATTCTT -3) وPRL035 (5- GCCTTCCAGAAGTCGTTTGTTTTC -3) بهمنظور تکثیر بخش اگزوژن شماره 3 ژن پرولاکتین گاوی استفاده شد.
تحلیل آماری دادهها حساسیت و ویژگی نسبی آزمایش واکنش زنجیرهای پلیمراز در مقایسه با الیزای تجاری، مطابق فرمولهای زیر محاسبه شد:
نتایج آزمایش واکنش زنجیرهای پلیمراز و الیزای تجاری توسط آزمون بررسی توافق مثبت (آماره کاپا) و در نرمافزار SPSS ویرایش 16 مورد مقایسه قرار گرفت و تفسیر آماره کاپا به صورت زیر انجام گردید: آماره کاپا بین صفر (شانس) و یک ( توافق کامل) متغییر میباشد. تفسیر آن طبق نظری است که توسط لاندیس و کچ در سال 1977 ارائه شده است. بدین صورتکه مقادیر بین صفر و دو دهم معادل توافق جزئی، بین 21/0 و 4/0 معادل توافق اندک، بین 41/0 و 6/0 معادل توافق متوسط، بین 61/0 و 7/0 معادل توافق محکم و بین 71/0 تا یک معادل توافق بسیار کامل می باشد (Landis and Koch, 1977).
یافتهها الیزای تجاری قادر به شناسایی آنتیبادی ضد ویروس لکوز گاو در 21 مورد از نمونه های سرمی آزمایش شده بود. در روش واکنش زنجیرهای بر مبنای مشاهده محصول واکنش زنجیرهای پلیمراز (با وزن تقریبی 370 جفت باز) تعداد 23 مورد از نمونههای تحت مطالعه دارای واکنش مثبت بودند (شکل 1).
شکل 1- الکتروفورز ژل آگاروز رنگآمیزی شده با اتیدیوم بروماید؛ خط یک نردبان وزن مولکولی، خطوط دو تا پنج: بخش هدف از ژن پرولاکتین، خط شش: نمونه شاهد فاقد الگو، خط هفت: بخش هدف از ژن gag (پروویروس لکوز گاو)، خط یازده: نمونه با واکنش پلی مراز زنجیره ای منفی.
در کلیه نمونههایی که مورد استخراج DNA قرارگرفته بودند، بخش هدف از ژن پرولاکتین مورد تکثیر قرار گرفت و یک باند با وزن تقریبی 156 جفت باز مشاهده شد (شکل 1). حساسیت و ویژگی نسبی آزمون واکنش زنجیرهای پلی مراز در مقایسه با الیزای تجاری به ترتیب 100% و 6/98% محاسبه شد. فراوانی حضور بخش هدف از ژن gag در واکنش زنجیرهای پلیمراز 3/13% و فراوانی پاسخ سرمی مثبت با الیزای تجاری 1/12% محاسبه شد. نتایج مثبت و منفی هر دو واکنش زنجیرهای پلیمراز و الیزای تجاری در جدول 1 با یکدیگر مقایسه شده است. توافق بین دو آزمایش بر حسب آماره کاپا، 94/0 محاسبه شد که نشان از توافق محکم میان واکنش زنجیرهای پلیمراز و الیزای تجاری وجود دارد.
جدول 1- نتایج واکنش زنجیرهای پلیمراز و الیزای تجاری در تشخیص موارد مثبت و منفی در سرم گاوها
بحث و نتیجهگیری برای تشخیص آزمایشگاهی عفونت ناشی از ویروس لکوز گاو روشهای مختلفی وجود دارد که عمده آنها بر اساس پدیده اتصال آنتیژن به آنتیبادی عمل میکنند. از این میان میتوان به AGID، ELISA وWestern blotting اشاره نمود (Kittelberger et al., 1996; Simard et al., 2000). گرچه این روشها تا حدودی ارزان قیمت بوده و انجام آنها آسان میباشد، اما برخی از محققین معتقد هستند که این آزمایشات به اندازه کافی برای شناسایی این عفونت حساس نیستند (Burkhardt et al., 1993; Jacobs et al., 1992)، بهویژه زمانیکه بدانیم این آزمایشات قادر به تفکیک ایمنی مادری از عفونت فعال نبوده و حتی بلافاصله بعد از رخداد عفونت فعال قادر به شناسایی آنتی بادیها نیستند. در مقابل آزمایشات مذکور که به شکل غیرمستقیم به تشخیص آزمایشگاهی عفونت میپردازند، روشهای مولکولی وجود دارند که به شکل مستقیم در جستجوی ژنوم پروویروس در نمونه میباشند. در میان این روشها واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) به شکل روزافزونی در تشخیص آزمایشگاهی این عفونت گسترش یافته است (Poon et al., 1993; Sherman et al., 1992; Tani et al., 1997). در مطالعات تجربی مشاهده شده است که PCR هفت روز بعد از ایجاد عفونت قادر به تشخیص ویروس میباشد درحالی که آزمایشات سرولوژیک سه هفته بعد از این زمان قادر به شناسایی آنتیبادیها هستند (Brandon et al., 1991; Klintevall et al., 1994). حساسیت بالای PCR موجب شده که از آن در تجارت حیوانات و در مراکز تلقیح مصنوعی و اصلاح نژاد برای شناسایی عوامل عفونی استفاده شود. گذشته از این، میتوان از این آزمایش در برنامههای ملی مبارزه با بیماری لکوز گاو بهخصوص زمانیکه بر اثر راهکارهای قبلی فراوانی بیماری کاهش یافته است، به منظور تایید صحت آزمایشات سرولوژیک متداول استفاده نمود. یکی از مشکلات آزمایشات سرولوژیک بهویژه انواع الیزا، نتایج مشکوک آنها میباشد که در این موارد میتوان با استفاده از روش واکنش زنجیرهای پلیمراز به تایید یا رد این دسته از نتایج اقدام نمود. نتایج آزمایش الیزا در این مطالعه حاکی از فراوانی نسبی1/12% میباشد که با نتایج مطالعه قبلی جعفری جوزانی و همکاران در سال 2010 هماهنگ میباشد (Jafari Jozani et al., 2010). این نتایج در مقایسه با نتایج گزارشهای حدادزاده در سال 1364، کارگر موخر و همکاران در سال 1375 و ممتاز و همتزاده در سال 1374 حاکی از گسترش بیماری در طی سه دهه اخیر می باشد (حدادزاده، 1364؛ کارگر موخر و همکاران، 1375؛ ممتاز و همتزاده، 1374). مسئلهای که باید به آن توجه نمود این است که فراوانی نسبی این عفونت در کشور دامنه وسیعی دارد و از 5/0% (حاجی حاجیکلایی و همکاران، 1375)، تا 30% (کارگر موخر و همکاران 1375) متغیر است. بر این اساس می توان انتظار داشت که استفاده از یک روش منحصر به فرد برای تشخیص آزمایشگاهی عفونت راه حل مناسبی نمیباشد و با توجه به جمیع شرایط باید از روش مناسبی برای تشخیص آزمایشگاهی استفاده نمود. نتایج این مطالعه نشان میدهد که میتوان از هر دو آزمایش الیزا و PCR برای تشخیص عفونت استفاده نمود. برخی از مطالعات قبلی حاکی از حساسیت بالاتر آزمایش PCR در مقایسه با الیزا هستند. بهطور مثال فچنر و همکاران در سال 1996 با آزمایش PCR، 10% فراوانی نسبی بالاتری را در مقایسه با الیزا مشاهده نمودند که البته گاوهای مورد مطالعه توسط ایشان دارای فراوانی بسیار پایینی از نقطه نظر این بیماری بودند. در این مطالعه آزمایش PCR قادر به شناسایی تمامی موارد مثبت شناسایی شده توسط آزمون الیزا تجاری بود (حساسیت 100%) ضمن اینکه، دو مورد از نتایج منفی الیزای تجاری نیز مثبت تشخیص داده شد (Fechner et al., 1996). در هر صورت باید توجه داشت که فراوانی بیماری یکی از عوامل تعیینکننده نوع آزمایش مورد استفاده در تشخیص آزمایشگاهی این عفونت میباشد. بهطور مثال، در مناطقی که فراوانی عفونت به ویروس لکوز گاو بالاتر میباشد، استفاده از آزمایشی با ویژگی بالا دارای اهمیت بیشتری است و در مقابل، در مناطقی که فراوانی بیماری پایین است استفاده از روشی با حساسیت بالاتر، ارزشمندتر میباشد تا مطمئن شویم مواردی که منفی در نظر گرفته شدهاند، واقعاً منفی میباشند گرچه ممکن است که در این روند شاهد رخداد موارد مثبت کاذب باشیم. علیرغم اینکه در دهه گذشته پیچیدگی انجام آزمایش و هزینه گزاف آن از جمله عوامل ممانعتکننده از توسعه PCR به منظور تشخیص بالینی بوده است، اما در طی چند سال گذشته با پیشرفتهای چشمگیر در این زمینه هزینه انجام این آزمایش و مشکلات انجام آن به شدت کاهش یافته است و همین امر زمینه را برای استفاده روزمره آن به منظور شناسایی پروویروس در خون گاوها فراهم میسازد.
سپاسگزاری نگارندگان بر خود لازم میدانند از معاونت محترم پژوهشی و فناوری و کارکنان محترم مدیریت پژوهشی و فناوری دانشگاه تبریز بهخاطر فراهم نمودن امکانات مالی برای انجام این مطالعه و نیز از جناب دکتر ذکریا زاده (کارشناس سازمان دامپزشکی استان آذربایجانشرقی) تشکر و قدردانی نمایند. | |||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,388 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,470 |