مقاومت آنتی بیوتیکی و ردیابی حضور ژن fimH در جدایه های اشریشیاکلی بدست آمده از انسان و طیور گوشتی

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

مقاله 5، دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 37، اسفند 1397، صفحه 49-60   

نویسندگان

راحم خوشبخت^{* 1}؛ سیده هانیه هادی نژاد²؛ مجتبی خسروی³؛ عباس میهن خواه⁴؛ مائده صلواتی⁵؛ علی محبت⁶

¹گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی،دانشگاه فناوری نوین آمل

²دانشجوی کارشناسی، علوم آزمایشگاهی دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تخصصصی فناوری نوین آمل

³گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تخصصی فناوری نوین آمل

⁴کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی، دانشگاه شهرکرد

⁵کارشناسی ارشد بهداشت مواد غذایی، دانشگاه شهید چمران اهواز

⁶دکترای تخصصی میکروب شناسی دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

یکی از منابع بالقوه ی عفونت های باکتریایی در انسان و خصوصاً عفونت های ناشی از باکتری اشریشیاکلی، طیور پرورشی می باشد. مطالعات مختلف قرابت های ژنتیکی را بین سویه های پاتوژن پرندگان (APEC) و سایر سویه های بیماریزای انسان نشان داده است. در این مطالعه ضمن ردیابی حضور ژن fimH که از عوامل اتصال و کلونیزه شدن باکتری در غشاهای مخاطی می­باشد، مقاومت آنتی بیوتیکی جدایه­های مختلف اشریشیاکلی بدست آمده از طیور گوشتی و انسان با یکدیگر مقایسه و بررسی شد. پس از جمع­آوری و شناسایی جدایه ها (شامل 26 جدایه انسانی و 60 جدایه طیور گوشتی)، ابتدا DNA تام میکروارگانیسم ها با روش جوشاندن استخراج شده و سپس با کمک پرایمرهای اختصاصی ژن مورد نظر با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) مورد ردیابی قرار گرفت. همچنین مقاومت سویه های مورد مطالعه نسبت به 14 آنتی بیوتیک مختلف با کمک روش انتشار دیسک (Disk diffusion method) ارزیابی و تعیین شد. در مجموع از میان 86 سویه اشریشیاکلی  مورد مطالعه، ژن fimH در میان 53 جدایه (62/61%) ردیابی و شناسایی شد. همچنین جدایه­ها، مقاومت بالایی را به آنتی بیوتیک­های اکساسیلین (02/93%)، کلیستین (86/91%) و سفالکسین (53/89%) نشان دادند. بر اساس نتایج بدست آمده حضور ژن مورد نظر در میان جدایه­های انسانی به طور معناداری (P<0.05) بیشتر از جدایه­های بیماریزای پرندگان بود. در مجموع 70 الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی در جدایه ها مشاهده شد و بررسی آنها تفاوت آشکار الگوهای غالب در جدایه های با منبع متفاوت را نشان داد که می تواند به دلیل مصرف آنتی بیوتیک­های متفاوت در درمان عوارض ناشی از این باکتری در انسان و دام باشد.

کلیدواژه‌ها

اشریشیاکلی؛ fimH؛ مقاومت آنتی بیوتیکی

مراجع

1- شمس، ن.، جایدری، امین. (1395). ردیابی مولکولی ژن کد کننده فیمبریه نوع یک (fimH) در سویه های اوروپاتوژنیک اشریشیاکلی جداشده از بیماران سرپایی مبتلا به عفونت مجرای ادراری. مجله دانشگاه علوم پزشکی فسا، دوره 6، شماره 2، صفحات221-226.

2- عبدالهی خیرآبادی، س.، نجفی پور، س.، کفیل زاده، ف.، عبدالهی، ع.، جعفری، س.، مروج. ع.  (1391). بررسی الگوی مقاومت دارویی در سویه‌های اشریشیاکلی جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان ولی عصر شهرستان فسا. مجله دانشگاه علوم پزشکی فسا، دوره 2، شماره 4، صفحات 273-278.‎

3- مهدیخانی، م.، پیمانی، امیر.، ناصرپور فریور، ت و اصلانیمهر، م. (1394). فراوانی ژنهای کدکننده فیمبریه های نوع 1 و P در جدایه های اشریشیاکلی  بیماران بستری در بیمارستانهای کرج و قزوین، مجله دانشگاه علوم پزشکی قزوین، دوره 19، شماره 3، صفحات 35-40.

4- میرمصطفی، س.م.، حدادی، ا.، امیرمظفری ثابت, ن. (1392). تعیین الگوی پلاسمیدی و مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه های بالینی اشریشیاکولی جدا شده از بیماران مناطق مختلف شهر کرج. مجله تازه های بیوتکنولوژی سلولی-مولکولی، دوره 3، شماره 12، صفحات 93-97.‎

 

5.Akhtar, F., Rabbani, M., Muhammad, K., Younus, M., Ghafoor, A., Sheikh, A.A., Ahmad, A., Muhammad, J., Rasool, A. and Shaheen, A.Y. (2016). Comparative antibiotic resistance profile of the multidrug resistant E. coli isolated from commercial and backyard poultry. japs: Journal of Animal & Plant Sciences 26:1628-1632.

6.Amiri, P., Pournajaf, A., Shavalipour, A., Tayebi, Z., Goudarzi, H., Eslami, G., Hashemi, A. and Gholami, M. (2015). Evaluation of Antimicrobial Resistance in the Beta-lactamase Producing Escherichia Coli Isolated from Urinary Tract Infection in the Patients Referring to Taleghani Hospital of Tehran. Tabari Journal of Preventive Medicine 1: 11-19.

7.Chen, Swaine L., Chia S. Hung, Jerome S. Pinkner, Jennifer N. Walker, Corinne K. Cusumano, Zhaoli Li, Julie Bouckaert, Jeffrey I. Gordon, and Scott J. Hultgren. (2009). Positive selection identifies an in vivo role for FimH during urinary tract infection in addition to mannose binding. Proceedings of the National Academy of Sciences 106: 22439-44.

8.Cho, S.H., Lim, Y.S. and Kang, Y.H. (2012). Comparison of antimicrobial resistance in Escherichia coli strains isolated from healthy poultry and swine farm workers using antibiotics in Korea. Osong Public Health and Research Perspectives 3:151-5.

9.Ferreira, A.J.P., L. Revolledo, Ferreira, C.S.A. (2009). Colibacilose. Patologia Aviária. Manole, Barueri: 67-74.

 10. Hammerum, A.M., Heuer, O.E. (2009). Human health hazards from antimicrobial-resistant Escherichia coli of animal origin. Clinical Infectious Diseases 48: 916-21.

11. Hojati, Z., Zamanzad, B., Hashemzadeh, M., Molaie, R., Gholipour, A. (2015). The FimH Gene in Uropathogenic Escherichia coli Strains Isolated From Patients With Urinary Tract Infection. Jundishapur Journal Of Microbiology 8: e17520

12. Johnson, J.R., Manges, A.R., O’Bryan, T.T., Riley, L.W. (2002). A disseminated multidrug-resistant clonal group of uropathogenic Escherichia coli in pyelonephritis. Lancet 359:2249–51.

13. Kaper, J.B., Nataro, J.P., Mobley, H.L. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology 2:123-40.

14. Kazemnia, A., Ahmadi, M., Dilmaghani, M. (2014). Antibiotic resistance pattern of different Escherichia coli phylogenetic groups isolated from human urinary tract infection and avian colibacillosis. Iranian biomedical journal 18: 219–224.

15. Koluman, A., Dikici A. (2013). Antimicrobial resistance of emerging foodborne pathogens: status quo and global trends. Critical Reviews In Microbiology 39: 57-69.

16. Krogfelt, K.A., Bergmans, H., Klemm, P. (1990). Direct evidence that the FimH protein is the mannose-specific adhesin of Escherichia coli type 1 fimbriae. Infection and Immunity 58: 1995-8.

17. Lai, Y.M., Norgainathai, R., Zaw, M.T., Lin, Z., A (2015). A New Primer Set for Detection of fimH Gene in Escherichia coli Isolates.International Journal of Collaborative Research on Internal Medicine & Public Health 7: 65-71.

18. Mathew, A.G., Cissell, R., Liamthong, S. (2007). Antibiotic resistance in bacteria associated with food animals: a United States perspective of livestock production. Foodborne pathogens and disease 4: 115-133.

19. Mulvey, M.A., Lopez-Boado, Y.S., Wilson, C.L., Roth, R., Parks, W.C., Heuser, J., Hultgren, S.J. (1998). Induction and evasion of host defenses by type-1 piliated uropathogenic Escherichia coli. Science 282:1494-7.

20. Nakazato, G., Campos, T.A., Stheling, E.G., Brocchi, M., Silveira, W.D. (2009). Virulence factors of avian pathogenic Escherichia coli (APEC). Pesquisa Veterinária Brasileira 29:479-86.

21. Pourbakhsh, S.A., Boulianne, M., Marineau- Doizé, B., Fairbrother, J.M. (1997a). Virulence mechanisms of avian fimbriated Escherichiacoli in experimentally inoculated chickens. Veterinary Microbiology 58:195-213.

22. Pourbakhsh, S.A., Dho-Moulin M., Bree A., Desautels C., Marineau-Doizé B., Fairbrother J.M. (1997b) Localization of the in vivo expression of P and F1 fimbriae in chickens experimentally inoculated with pathogenic Escherichia coli, Microbial Pathogenesis 22:331-341.

23. Rodriguez-Siek, K.E., Giddings, C.W., Doetkott, C., Johnson, T.J., Fakhr, M.K., Nolan, L.K. (2005). Comparison of Escherichia coli isolates implicated in human urinary tract infection and avian colibacillosis. Microbiology 151:2097-110.

24. Smith, D.L., Harris, A.D., Johnson, J.A., Silbergeld, E.K., Morris, J.G. (2002). Animal antibiotic use has an early but important impact on the emergence of antibiotic resistance in human commensal bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences 99:6434-9.

25. Sokurenko, E.V., Feldgarden, M., Trintchina, E., Weissman, S.J., Avagyan, S., Chattopadhyay, S., Johnson, J.R., Dykhuizen, D.E. (2004). Selection footprint in the FimH adhesin shows pathoadaptive niche differentiation in Escherichia coli. Molecular Biology and Evolution 21:1373-83.

26. Srinivasan, V., Nam, H.M., Sawant, A.A., Headrick, S.I., Nguyen, L.T., Oliver, S.P. (2008). Distribution of tetracycline and streptomycin resistance genes and class 1 integrons in Enterobacteriaceae isolated from dairy and nondairy farm soils. Microbial Ecology 55:184-193.

27. Talebiyan, R., Kheradmand, M., Khamesipour, F., & Rabiee-Faradonbeh, M. (2014). Multiple antimicrobial resistance of Escherichia coli isolated from chickens in Iran. Veterinary Medicine International 2014: Article ID 491418, 4 pages

28. Tamura, K. and Nei M. (1993). Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees. Molecular Biology and Evolution 10:512-526.

29. van der Sluijs, M.T., Kuhn, E.M., Makoschey, B. (2010). A single vaccination with an inactivated bovine respiratory syncytial virus vaccine primes the cellular immune response in calves with maternal antibody. BMC Veterinary Research 6: 2.

30. Zhao, L., Gao, S., Huan, H., Xu, X., Zhu, X., Yang, W., Gao, Q., Liu, X. (2009). Comparison of virulence factors and expression of specific genes between uropathogenic Escherichia coli and avian pathogenic E. coli in a murine urinary tract infection model and a chicken challenge model. Microbiology 155:1634-44.