شیوع ژن های حدت در اشرشیاکلی های جدا شده از موارد کلی باسیلوز طیور و عفونت دستگاه ادراری انسان

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

مقاله 10، دوره 15، شماره 1 - شماره پیاپی 38، شهریور 1398، صفحه 109-118   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی (اصیل)

نویسندگان

ملاحت احمدی¹؛ سالار داداش زاده²؛ ابوالفضل غنی ئی^{* 3}

¹گروه میکروب شناسی - دانشکده دامپزشکی- دانشگاه ارومیه

²گروه میکروبیولوژی دانشکده دامپزشکی دانشکاه ارومیه

³گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

اشرشیاکلی یکی از مهمترین میکروب‌های بیماری‌زا در انسان و پرندگان محسوب می‌شود. جدایه‌های اشرشیاکلی بیماریزای پرندگان (APEC) و اشرشیاکلی بیماریزای دستگاه ادراری (UPEC) قادر به بیماریزایی خارج از محیط روده می‌باشند. این جدایه‌ها صفات مشترکی دارند. این احتمال وجود دارد که انتقال برخی از خصوصیات مشترک بین میزبان‌های مختلف، در اپیدمیولوژی بیماری در انسان و طیور حائز اهمیت باشد. در مطالعه حاضر، شیوع 4 ژن وابسته به حدت (sitA، iutA، traT و tsh) در 26 جدایه APEC و 25 ایزوله UPEC جدا شده از موارد بالینی مشکوک به عفونت اشرشیاکلی در آذربایجان غربی به روش واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) بررسی گردید. آنالیز آماری با استفاده از نرم افزار minitab 15 انجام گرفت. فراوانی ژن‌های حدت در جدایه‌های APEC و UPEC به ترتیب در مورد ژن traT %2/96 و %64، ژن sitA %5/88 و %76، ژن iutA %6/84 و %68، و tsh %5/61 و %16 می-باشد. ژن‌های حدت traT و sitA به ترتیب در جدایه‌های APEC و UPEC بالاترین فراوانی را داشتند. تنوع زیادی از حضور ژن-های حدت در این جدایه‌ها مشاهده شد. ترکیب iutA-sitA-tsh-traT بیشترین فراوانی ژن‌های حدت را در بین جدایه‌های بیماریزای پرندگان داشت. در مورد جدایه‌های بیماریزا در عفونت ادراری انسان، بالاترین فراوانی را ترکیب iutA-sitA-traT داشت. این احتمال وجود دارد که ژن‌های حدت بین طیور و انسان انتقال یابند. ضروری است تا مطالعات بیشتری انجام گیرد و اهمیت چنین احتمالاتی را در اپیدمیولوژی بیماری در انسان و طیور ارزیابی نماید.

کلیدواژه‌ها

اشرشیاکلی بیماریزای پرندگان (APEC)؛ اشرشیاکلی بیماریزای دستگاه ادراری (UPEC)؛ ژن های حدت؛ ایران

مراجع

1-   Ananias, M., Yano, T. (2008). Serogroups and virulence genotypes of Escherichia coli isolated from patients with sepsis. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 41:877-883.

2-   DeLorenzo, V., Bindereif, A., Paw, B.H., Neilands, J.B. (1986). Aerobactin biosynthesis and transport genes of plasmid ColV-K30 in Escherichia coli K-12. Journal of Bacteriology, 165:570-578.

3-   Ewers, C., Li, G., Wilking, H., Kiessling, S., Alt, K., Antáo, E.M., Laturnus, C., Diehl, I., Glodde, S., Homeier, T., Böhnke, U., Steinrück, H., Philipp, H.C., Wieler, L.H. (2007). Avian pathogenic, uropathogenic, and newborn meningitis-causing Escherichia coli: how closely related are they? International Journal of Medical Microbiology, 297:163–176.

4-   Herzer, P.J., Inouye, S., Inouye, M., Whittam, T.S. (1990). Phylogenetic distribution of branched RNA-linked multicopy single-stranded DNA among natural isolates of Escherichia coli. Journal of Bacteriology, 172: 6175-6181.

5-   Johnson, J.R., Brown, J.J. (1996). A novel multiply primed polymerase chain reaction assay for identification of variant papG genes encoding the Gal (alpha 1-4) Gal-binding PapG adhesins of Escherichia coli. The Journal of Infectious Diseases, 173: 920-6.

6-   Johnson, J.R., Delavari, P., O’Bryan, T.T., Smith, K.E., Tatini, S. (2005). Contamination of retail foods, particularly turkey, from community markets (Minnesota, 1999–2000) with antimicrobial-resistant and extraintestinal pathogenic Escherichia coli. Foodborne Pathogens and Diseases, 2:38–49.

7-   Johnson, T.J., Kariyawasam, S., Wannemuehler, Y., Mangiamele, P., Johnson, S.J., Doetkott, C., Skyberg, J.A., Lynne, A.M., Johnson, J.R., Nolan, L.K. (2007). The genome sequence of avian pathogenic Escherichia coli strain O1:K1:H7 shares strong similarities with human extraintestinal pathogenic E. coli genomes. Journal of Bacteriology, 189:3228 –3236.

8-   Johnson, J.R., Russo, T.A. (2005). Molecular epidemiology of extraintestinal pathogenic (uropathogenic) Escherichia coli. International Journal of Medical Microbiology, 295: 383–404.

9-   Johnson, J.R., Stell, A.L. (2000). Extended virulence genotypes of 26 Escherichia coli strains from patients with urosepsis in relation tophylogeny and host compromise. Journal of Infectious Diseases, 181:261–272.

10-              Johnson, T.J., Wannemuehler, Y., Doetkott, C., Johnson, S.J., Rosenberger, S.C., Nolan, L.K. (2008). Identification of Minimal Predictors of Avian Pathogenic Escherichia coli Virulence for Use as a Rapid Diagnostic Tool. Journal of Clinical Microbiology, 46: 3987- 3996.

11-   Johnson, T.J., Wannemuehler, Y., Jonson, S.J., Stell, A.L., Doetkott, C., Johnson, R.J., Kim, K.S., Spanjaard, L., Nolan, L.K. (2008). Comparison of extraintestinal pathogenic Escherichia coli strains from human and avian sources reveals a mixed subset representing potential zoonotic pathogens. Applied and Environmental Microbiology, 74:7043–7050.

12-   Kafshdouzan, Kh., Zahraei Salehi, T., Nayeri Fasaei, B., Madadgar, O., Yamasaki, Sh., Hinenoya, A., Yasuda, N. (2013). Distribution of virulence associated genes in isolated Escherichia coli from avian colibacillosis. IJVM, 7(1):1-6.

13-  Maurer, J.J., Brown, T.P., Steffens, W.L., Thayer, S.G. (1998). The occurrence of ambient temperature-regulated adhesins, curli, and thetemperature-sensitive hemagglutinintsh among avian Escherichia coli. Avian Diseases, 42: 106–118.

14-  Mellata, M. (2013). Human and avian extraintestinal pathogenic Escherichia coli: infections, zoonotic risks, and antibiotic resistance trends. Foodborne Pathogens and Diseases, 10:916–932.

15- Moulin-Schouleur, M., Répérant, M., Laurent, S., Brée, A., Mignon-Grasteau, S., Germon, P., Rasschaert, D., Schouler, C. (2007). Extraintestinal pathogenic Escherichia coli strains of avian and human origin: link between phylogenetic relationships and common virulence patterns. Journal of Clinical Microbiology, 45:3366–3376.

16-  Neamati, F., Firoozeh, F., Saffari, M., Zibaei, M. (2015). Virulence genes and antimicrobial resistance pattern in uropathogenic Escherichia coli isolated from hospitalized patients in Kashan, Iran. Jundishapur Journal of Microbiology, 8:e17514.

17-  Nolan, L.K., Barnes, H.J., Vaillancourt, J.P., Abdul-Aziz, T., Logue, C.M. (2013). Colibacillosis In: Swayne D.E. (Eds) Diseases of poultry. Wiley-Blackwell, 13^th edition, 751-805.

18- Riley, M., Manges, A.R. (2005). Epidemiologic versus genetic relatedness to define an outbreak-associated uropathogenic Escherichia coli group. Clinical Infectious Diseases, 41:567–568.

19-  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, 151:2097–2110.

20-   Ron, E.Z. (2006). Host specificity of septicemic Escherichia coli: human and avian pathogens. Current Opinion in Microbiology, 9:28–32.

21-  Runyen-Janecky, L., Reeves, J., Gonzales, S.A.E.G., Payne, S.M. (2003). Contribution of the Shigella flexneri Sit, Iuc, and Feo ironacquisition systems to iron acquisition in vitro and in cultured cells. Infection and Immunity, 71:1919–1928.

22- Russo, T.A., Johnson, J.R. (2003). Medical and economic impact of extraintestinal infections due to Escherichia coli: focus on an increasingly important endemic problem. Microbes and Infection, 5:449-456.

23-  Sabri, M., Le´veille´, S., Dozois, C.M. (2006). A SitABCD homologue from an avian pathogenic Escherichia coli strain mediates transport of iron and manganese and resistance to hydrogen peroxide. Microbiology, 152:745–758.

24-  Sabarinath, A., Tiwari, K.P., Deallie, C., Belot, G., Vanpee, G., Matthew, V., Sharma, R., Hariharan, H. (2011). Antimicrobial resistance and phylogenetic groups of commensal Escherichia Coli isolates from healthy pigs in Grenada. WebmedCentral Veterinary medicine, 2011;2.

25-  Schouler, C., Schaeffer, B., Brée, A., Mora, A., Dahbi, G., Biet, F., Oswald, E., Mainil, J., Blanco, J., Moulin-Schouleura, M. (2012). Diagnostic strategy for identifying avian pathogenic Escherichia coli based on four patterns of virulence genes. Journal of Clinical Microbiology, 50(5):1673–1678.

26-              Waters, V.L., Crosa, J.H. (1991). Colicin V virulence plasmids. Microbiological Reviews, 55:437–450.

27-  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, 155:1634-1644.