اثر افزودن سرم گوساله بر بیان ژن‌های ویرولانس استافیلوکوکوس اورئوس

فصلنامه علمی پژوهشی دنیای میکروب ها

مقاله 7، دوره 12، شماره 1 (پیاپی 38)، خرداد 1398، صفحه 73-83   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

هادی کوهساری^{* 1}؛ عزت الله قائمی²؛ نور امیرمظفری³؛ مریم صادق شش پلی⁴

¹استادیار، گروه میکروبیولوژی، واحد آزادشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، آزادشهر، ایران

²استاد، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران

³دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران

⁴دانش آموخته دکتری تخصصی پزشکی مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: استافیلوکوکوس اورئوس یک پاتوژن فرصت‌طلب و یکی از مهم‌ترین عوامل تهدید کننده سلامت در سطح جهان است. بیان عوامل بیماری زایی باکتری ها در شرایط محیط‌های کشت آزمایشگاهی و شرایط in vivo یکسان نیست. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی اثرات افزودن 5٪ سرم گوساله بر بیان ژن‌های ویرولانس استافیلوکوکوس اورئوس است.
 
مواد و روش ها: میزان بیان ژن‌های agrA،RNAIII ، hla، spa و mecA در مدت رشد جدایه های‌های استافیلوکوکوس اورئوس در محیط کشت BHI براث و BHI براث غنی شده با 5 درصد سرم گوساله و در فازهای مختلف رشد تعیین شد. به این منظور منحنی رشد 5 جدایه از باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در دو شرایط محیطی مختلف رسم شد. سپسRNA از فازهای مختلف رشد استخراج و میزان بیان ژن‌های یادشده با real-time PCR مورد آنالیز قرار گرفت.
 
یافته ها: به طور میانگین در انتقال از فاز لگاریتمی به سکون میزان بیان ژن‌های agrA و RNAIII در محیط سرم‌دار به ترتیب 3.4 و 9.5 برابر افزایش داشت، اما سیستم agr نتوانست نقش تنظیمی خود را بر بیان ژن‌های ویرولانس به خوبی بازی کند. به این صورت که میزان بیان ژن hla با کاهش 0.81 برابری نشان داد و میزان بیان ژن‌های spa و mecA به‌ ترتیب تنها افزایش 1.25 و1.03 برابری را داشتند.

نتیجه گیری: صرف نظر از فاز رشد بیان همه ژن‌ها در محیط BHI براث حاوی سرم گوساله نسبت به محیط BHI براث افزایش نشان داد. از این رو به نظر می رسد که استافیلوکوکوس اورئوس در حضور فاکتورهای موجود در سرم گوساله  توانایی القای بیان ژن‌های ویرولانس را مشابه با شرایط in vivo داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

استافیلوکوکوس اورئوس؛ بیان ژن؛ سرم گوساله؛ ژن‌های بیماریزایی

مراجع

1. Reddy PN, Srirama K, Dirisala VR. An update on clinical burden, diagnostic tools, and
   therapeutic options of Staphylococcus aureus. Infect Dis. 2017; 22(10): 1-15.
   2. Costa AR, Batistão DWF, Ribas RM, Sousa AM, Pereira MO, Botelho CM. Staphylococcus
   aureus virulence factors and disease. Microbial pathogens and strategies for combating them:
   science, technology and education (A.Méndez-Vilas,Ed.) Badajoz: Formatex Research Center.
   2013; 1: 702-710.
   3. Chen FJ, SiuL KK, Lin JC, Wang CH, Lu PL. Molecular typing and characterization of nasal
   carriage and community-onset infection methicillin-susceptible Staphylococcus aureus isolates
   in two Taiwan medical centers. BMC Infect Dis. 2012; 12: 343-351.
   4. Wang B, Muir TW. Regulation of virulence in Staphylococcus aureus: Molecular mechanisms
   and remaining puzzles. Cell Chem Biol. 2016; 23(2): 214-224.
   5. Oogai Y, Matsuo M, Hashimoto M, Kato F, Sugai M, Komatsuzawa H. Expression of
   virulence factors by Staphylococcus aureus grown in serum. Appl Environ Microbiol. 2011; 77
   (22): 8097-8105.
   6. Koohsari H, Amir Mozafari N, Ghazi-Saidi K, Khavari Nejad RA, Moradi A. Effect of blood
   and sera on growth of Staphylococcus aureus in BHI media. J Pure Appl Microbiol. 2013; 7
   (4): 2851-2855.
   7. Qiu J, Zhang X, Luo M, Li H, Dong J, wang J, Leng B, Wang X, Feng H, Ren W, Deng X.
   Subinhibitory concentrations of Perilla oil affect the expression of secreted virulence factor
   genes in Staphylococcus aureus. PLoS ONE. 2011; 6(1): 1-8.
   8. Loughman JA, Fritz SA, Storch GA, Hunstad DA. Virulence gene expression in human
   community-acquired Staphylococcus aureus infections. J Infect Dis. 2009; 199(3): 294-301.
   9. Mehrotra M, Wang G, Johnson WM. Multiplex PCR for detection of genes for Staphylococcus
   aureus enterotoxins, exfoliative toxins, toxic shock syndrome toxin 1, and methicillin
   MSSA isolates as compared to MRSA isolates,
   which was also observed in this study, can be a
   proof to the validity of this theory.
   resistance. J Clin Microbiol. 2000; 38(3): 1032-1035.
   10. Seidl K, Chen L, Bayer AS, Hady WA, Kreiswirth BN, Xiong YO. Relationship of agr
   expression and function with virulence and vancomycin treatment outcomes in experimental
   endocarditis due to methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents
   Chemother. 2011; 55(12): 5631-5639.
   11. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time
   quantitative PCR and the 2-∆∆CT method. Methods. 2001; 25 (4): 402-408.
   12. Abu Othman A, Humphreys H, O'Neill E, Hughes DF. Differences in expression of
   virulence genes amongst invasive and colonizing isolates of methicillin-resistant
   Staphylococcus aureus. J Med Microbiol. 2011; 2: 259-261.
   13. Regassa LB, Novick RP, Betley MJ. Glucose and nonmaintained pH decrease expression of
   the accessory gene regulator (agr) in Staphylococcus aureus. Infect Immun. 1992; 60(8):
   3381-3388.
   14. Mullarky IK, Su C, Frieze N, Park YH, Sordillo LM. Staphylococcus aureus agr genotypes
   with enterotoxin production capabilities can resist neutrophil bactericidal activity. Infect
   Immun. 2001; 69: 45-51.
   15. Malachowa N, Whitney AR, Kobayashi SD, Sturdevant DE, Kennedy AD, Braughton KR,
   Shabb DW, Diep BA, Chambers HF, Otto M, Deleo FR. Global changes in Staphylococcus
   aureus gene expression in human blood. PLoS ONE. 2011; 6(4): 1-13.
   16. Rasmussen G, Monecke S, Ehricht R, Söderquist B. Prevalence of clonal complexes and
   virulence genes among commensal and invasive Staphylococcus aureus isolates in sweden.
   PLoS ONE. 2013: 8(10): 1-10.
   17. Jiménez JN, Ocampo AM, Vanegas JM, Rodríguez EA, Garcés CG, Patiño LA, Ospina S,
   Correa MM. Characterisation of virulence genes in methicillin susceptible and resistant
   Staphylococcus aureus isolates from a paediatric population in a university hospital of
   Medellín, Colombia. Mem Inst Oswaldo Cruz. 2011; 106(8): 980-985.
   18. Koohsari H, Ghaemi EA, Amir Mozaffari N, Moradi A, Sadegh-Seshpoli M, Javid SN. The
   Effect of adding blood on the virulence genes expression of Staphylococcus aureus in
   exponential and stationary growth phase. Jundishapur J Microbiol. 2017; 10(6): 1-6.
   19. Collins J, Rudkin J, Recker M, Pozzi C, O’Gara JP, Massey RC. Offsetting virulence and
   antibiotic resistance costs by MRSA. ISME J. 2010; 4(4): 577-584.
   20. Lee SM, Ender M, Adhikari R, Smith JM, Berger-Bachi B, Cook GM. Fitness cost of
   staphylococcal cassette chromosome mec in methicillin-resistant Staphylococcus aureus by
   way of continu-ous culture. Antimicrob Agents Chemother. 2007; 51(4): 1497-1499