ا گردید. باکتری اشرشیا کلی با استفاده از تکنیک های بیوشیمیایی و میکروب شناسی استاندارد شناسایی شد. استخراج ژنوم باکتری ها با استفاده از روش جوشاندن انجام گرفت و بررسی وجود و تعیین هویت فاکتورهای ویرولانس با استفاده از روش PCR انجام گرفت. نتایج: PCR به طور موفقیت آمیزی برای تمامی 6 ژن مورد نظر بهینه سازی شد و توانست باندهای مورد نظررا نشان دهند. عفونت مجاری ادراری ایجاد شده با اشرشیا کلی 83 % برآورد گردید شیوع ژن های ویرولانس به ترتیب شامل:(98%)( bp 328) Pap(95%)(bp 602) aer ،(94%)( bp 559) Fim،(86%)( bp 693)cnf ،(63%)( bp 750)Afa ، (62%)( bp 1177)hlyA به طور موفقیت آمیزی تکثیر یافتند. بحث: مطالعه حاضر نشان داد که شیوع ژن های ویرولانس pap ،aer ، Fimدر میان سویه های اشرشیا کلی یوروپاتوژن جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان بقیه الله (عج) تهران بالا می باشد و کمترین شیوع مربوط به ژن hlyA (همولیزین)می باشد.
کلمات کلیدی: اشرشیا کلی یوروپاتوژن، عفونت مجاری ادراری، ژن های ویرولانس، واکنش زنجیره ای پلیمراز
فصل اول
مقدمه
1-1-بیان مسئله
اشریشیا کلی(E.coli)1 یک باسیل گرم منفی از خانواده انتروباکتریاسه است که به طور شایع در روده جانوران خونگرم و برخی پرندگان وجود دارد. انتقال این باکتری از طریق مسیر مدفوعی- دهانی از یک فرد به فرد دیگر و یا از طریق آب و غذای آلوده می باشد. اشریشیا کلی به خوبی روی محیط های معمولی رشد کرده و یک باکتری کم نیاز است و در روی محیط های جدا کننده روده ای بیشتر سویه ها کلنی های تخمیر کننده لاکتوز را ایجاد می کنند (هاملین و همکاران،2007)2. اشرشیا کلی یکی از مهمترین دلایل ایجاد کننده عفونت های کلیه، مثانه، ریه و مننژ می باشند که به نوبه خود ممکن است منجر به سپسیس گردند و یکی از مهمترین عوامل تهدید کننده حیات انسان محسوب می شوند (چانج و همکاران، 2006 )3. عفونت مجاری ادراری(UTI)4 یکی از شایع ترین عفونت های باکتریایی در انسان است که به طور عمده توسط اشرشیا کلی ایجاد می شود(گریبلینگ و توماس، 2005)5. عفونت های ادراری از لحاظ شیوع، رتبه دوم را پس از عفونت های تنفسی داشته و در بزرگسالان رتبه اول بیماری های عفونی بزرگسالان را از نظر مراجعه به پزشک تشکیل می دهند. به این ترتیب اهمیت عفونت های ادراری از نظر عوارض بسیار جدی که در نتیجه عدم تشخیص درمان مناسب بر جای می گذارد بر کسی پوشیده نیست در ارزیابی تکامل ژنتیکی اشرشیا کلی، بررسی های فیلوژنتیکی از اهمیت خاصی برخوردار است. اشرشیا کلی عامل 90-80 درصد از عفونت مجاری ادراری اکتسابی از جامعه و 50-30 درصد از عفونت مجاری ادراری بیمارستانی است(نعمتی و همکاران، 2014).
1
2 عفونت مجاری ادراری از علل عمده بستری شدن در بیمارستان با عوارض قابل توجه و هزینه های مراقبت بهداشتی است(نعمتی و همکاران، 2014 ). تشخیص و درمان موثر عفونت مجاری ادراری یک نگرانی بزرگ در زمینه ی مراقبت های بهداشتی است(سنتیلو و فرانکلین، 2007)1. در سراسر جهان حدود 150 میلیون نفر با عفونت مجاری ادراری تشخیص داده شده اند که هر ساله هزینه اقتصادی در این زمینه بیش از 6 میلیارد دلار در جهان می باشد (کومار و همکاران، 2006)2. شدت عفونت مجاری ادراری به دو عامل ویرولانس باکتری و حساسیت میزبان بستگی دارد(گریبلینگ و توماس، 2005). اشرشیا کلی ایجاد کننده ی عفونت مجاری ادراری UPEC))3 فاکتورهای ویرولانس مختلفی از جمله آلفا همولیزین، فاکتور نکروز دهنده سایتوتوکسیک، چسبنده ها و سیستم های اکتساب آهن دارد; این فاکتورها در نهایت منجر به آسیب بافتی می شوند(پیت آئوت، 2012)4. اتصال باکتری به سلول های اورو اپی تلیال یک مرحله ضروری برای شروع و گسترش است. این فرایند به باکتری اجازه می دهند تا در مقابل عملکرد شستشوی ادرار و تخلیه مثانه و فعال شدن مسیرهای انتقال پیام در میزبان مقاومت کند. سویه های اشرشیا کلی یوروپاتوژن قادر هستند تا انواع متفاوتی از چسبنده های لازم برای تشخیص و اتصال به رسپتورهای مجاری ادراری را تولید کنند: از جمله فیمبریه تیپ 1 که توسط ژن fim کد می شود، P فیمبریه که توسط ژن های pap (phylonephritis-associated pili) کد می شود، S فیمبریه که توسط ژن های sfa کد می شود و چسبنده ی Afa که توسط ژن های afa کد می شود(آنتااو و همکاران، 2009)5. تولید توکسین ها مانند همولیزین و سایتوتوکسیک نکروز دهنده فاکتور 1(CNF1 ( باعث آسیب بافتی می شود که انتشار باکتری و ترشح مواد غذایی میزبان را تسهیل می کنند و ممکن است همچنین باعث تغییر مسیرهای انتقال پیام در میزبان شود(توماس و همکاران، 2011)6. از دیگر خصوصیات UPEC برای ایجاد عفونت مجاری ادراری سیستم اکتساب آهن است که باکتری با کمک سیدروفورها آهن را از محیط جذب می کند. ژن aer سیدروفور آئروباکتین را کد می کند (نعمتی و همکاران، 2014).
1-2- اهمیت و ضرورت تحقیق
تحقیق فوق از آن جهت حائز اهمیت نو آوری است که تاکنون در خصوص شناسایی ژن های پاتوژنیسته و ویرولوتیینگ ایزوله های جداشده از منابع یوروپاتوژن عفونت های ادراری اشرشیا کلی تحقیقی جامع در برخی بیمارستان ها از جمله بیمارستان بقیه الله (عج) تهران انجام نشده است و ما قصد داریم این تحقیق را برای اولین بار در این بیمارستان به انجام برسانیم.

1-3-اهداف تحقیق:

اهداف علمی:
1. تعیین فراوانی ژن های مرتبط با بیماری زایی سویه های اشرشیا کلی یوروپاتوژن جداشده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان بقیه الله(عج) تهران.
2. تعیین ویرولوتیپ های سویه های اشرشیا کلی جدا شده از بیماران بیمارستان
بقیه الله (عج) تهران.
3. تعیین رابطه ی بین ژن های پاتوژنیسته خاص با سویه های جدا شده از اشرشیا کلی یوروپاتوژن از بیماران بیمارستان بقیه الله (عج) تهران.

اهداف کاربردی:
راه اندازی روش های سریع شناسایی ژن های پاتوژنیسته و تعیین ویرولوتیپ های سویه ها

1-4- فرضیه های تحقیق:
1. سویه های اشرشیا کلی یوروپاتوژن جدا شده از عفونت های ادراری دارای ژن های ویرولانس خاصی می باشند.
2. انتظار می رود فراوانی ژن های ویرولانس باکتری اشرشیا کلی در ایران همانند کشورهای دیگر باشد.
3. بین حضور ژن های خاص ویرولانس و منبع جداسازی باکتری ها رابطه وجود دارد.

1-5- تاریخچه
اشرشیا کلی اولین بار به وسیله پزشکی آلمانی به نام تئودر اشریش1شناسایی شد. او در سال 1885، این ارگانیسم را باکتریوم کلی 2 نامید و آن را به عنوان عامل بیماری زای اصلی عفونت های روده ای و برخی از عفونت های خارج روده ای معرفی کرد. نام باکتریوم کلی به طور وسیع تا سال 1919 استفاده می شد تا وقتی که کاستلائی 3 و کالمرز4جنس اشرشیا را تعریف کردند و نام اشرشیا کلی را پایه نهادند. 3
اشرشیا کلی4ارگانیسمی است که به شدت از جنبه های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در باکتریولوژی عمومی به عنوان ارگانیسم مدل برای مطالعه ی ساختار سلولی، رشد ومتابولیسم استفاده می شود، همچنین ابزاری بسیار مهم برای کلونینگ ژن ها در سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی و بیان محصولات ژن ها شده است. اشرشیا کلی به عنوان ارگانیسم کنترلی جهت انجام آزمایشهای کنترلی موثر بودن عوامل ضد میکروبی و مواد ضد عفونی کننده استفاده می شود و به عنوان ارگانیسم اندیکاتور جهت تعیین آلودگی مدفوعی، مواد غذایی، آب و محیط مطرح می باشد و نقش مهمی را به عنوان فلور میکروبی روده ی انسان و حیوانات خونگرم تشکیل می دهد. کم و بیش برخی از سویه های پاتوژن های مهمی برای میزبان هایشان هستند.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   مقاله رایگان درموردنتایج، دمایی، اشرشیا، ویرولانس

1-5-1- خانواده انتروباکتریاسه
خانواده انتروباکتریاسه بزرگترین و ناهمگون ترین مجموعه ی باسیل های گرم منفی هستند که از لحاظ بالینی اهمیت دارند. حداقل 28 جنس و 7 گروه روده ای5 با بیش از 80 سویه شناخته شده است. جنس های این خانواده بر اساس خصوصیات بیوشیمیایی، ساختار آنتی ژنی و ترادف یابی اسیدهای نوکلئیک طبقه بندی شده اند. باکتری های متعلق به انتروباکتریاسه گسترش جهانی داشته و ساکن روده ی حیوانات و انسان ها هستند و گیاهان، خاک و آب را آلوده می سازند. آن ها بسیاری از بیماری های بالینی از قبیل آبسه، پنومونی6، مننزیت، سپتی سمی و عفونت های اداری را باعث می شوند(عموئیان و میبدی، 1383). باکتری های خانواده انتروباکتریاسه را به دو دسته باکتری های فرصت طلب و بیماری زای روده ای تقسیم می کنند که برخی از جنس های این خانواده مثل سالمونلا، شیگلا و یرسینا همیشه مرتبط با بیماری هستند و جز پاتوژن های روده ای می باشند ولی برخی دیگر مانند اشرشیا کلی، کلبسیلا و پروتئوس به عنوان فلور طبیعی روده بوده و با ایجاد شدن شرایطی مانند کسب ژن های بیماری زایی از طریق پلاسمید و باکتریوفاژ، به هم خوردگی فلور میکروبی، جابجایی فلور میکروبی و غیره، قدرت بیماری زایی را به دست آورده و سبب ایجاد عفونت های فرصت طلب می شوند.5
1-5-2- اشرشیا کلی
اشرشیا کلی شایع ترین و مهمترین جنس در خانواده انتروباکتریاسه می باشد که در پزشکی اهمیت دارد. اشرشیا کلی باکتری بی هوازی اختیاری و بخشی از فلور فیزیولوژی روده ای در انسان و حیوانات خونگرم است اما برخی از سویه ها سبب بیماری هایی مثل پنومونی، گاستروانتریت1، بیماری های ادراری -تناسلی و سپتی سمی می شوند. چندین واریانت پاتوژن اجباری و اختیاری از اشرشیا کلی وجود دارد که باعث انواع مختلفی از عفونت های روده ای و خارج روده ای در انسان و حیوانات می شود. در سال های اخیر سویه O157:H7 اشرشیا کلی به عنوان پاتوژن مهم مشترک بین انسان و دام مطرح گردیده، که از طریق غذا منتقل می شود. این سویه عامل سندرم اورمی همولیتیک -کولیت خونریزی دهنده 2 در انسان است (عادلی، 1386).

1-5-3- طبقه بندی
برای اولین بار دسته بندی اشرشیا کلی بر اساس تیپ های متنوعی از آنتی ژن سوماتیک O توسط کائوفمن3 انجام گرفت. برخی محققین چندین گونه برای آن قائل اند : اشرشیا هرمانی4، اشرشیا دکربوکسیلاتا5، اشرشیا ولنزی6، اشرشیا فرگوسنی7، اشرشیا کلی و اشرشیا بلاته8، که بین این ها گونه اخیر از موارد انسانی جدا نشده است. در کتاب Bergeys Manual که در سال 1984 چاپ شد، بر اساس یافته های DNA در خانواده انتروباکتریاسه 20 جنس قرار گرفت (رحیمی، 1387 ).6
* طبقه بندی اشرشیا کلی بر دو اساس صورت می گیرد:
1. بر اساس ساختار آنتی ژنی
2. بر اساس Colicin typing (شناسایی کلی سین ها)

1-5-3-1- ساختار آنتی ژنی اشرشیا کلی
آنتی ژن های سطحی در اشرشیا کلی را می توان به وسیله آزمایش هماگلوتیناسیون نشان داد: سه نوع آنتی ژن سطحی بطور گسترده برای تعیین سروتیپ ارگانیسم های انتریک استفاده می شوند که شامل آنتی ژن های سوماتیک 1 (آنتی ژن (O، آنتی ژن کپسولی ( آنتی ژن K ) و آنتی ژن تاژکی ( آنتی ژن H ) می باشند(تصویر شماره1-1). آنتی ژنF یا فیمبریه ای، نیز جزء آنتی ژن های سطحی است که در برخی از سروتیپ ها یافت می شود.

1-5-3-2- ساختار آنتی ژن سوماتیک یا آنتی ژن O
آنتی ژن سطحی O، بخشی از لیپو پلی ساکارید 2 یا LPS جدار باکتری است. LPS، مجتمع گلیکولیپیدی جدار باکتری های گرم منفی است و از سه ساختار مشخص
تشکیل شده است :
الف- هسته مرکزی پلی ساکاریدی، که یک قند 8 کربنی به نام کتودزاکسی اوکتونات است و به آنتی ژن اختصاصیO متصل می شود.
ب- لیپید A که به هسته مرکزی متصل می شود و بروز تاثیرات بیولوژیکLPS باکتری های گرم منفی ناشی از این بخش از باکتری است و درواقع اندوتوکسین باکتری محسوب می شود. لیپید A می تواند باعث تب، لوکوپنی و حتی نهایتاً مرگ شود.
ج – آنتی ژن اختصاصی O، که پلیمری از واحد های تکراری الیگوساکاریدی است و به خاطر تفاوت آن در سویه های مختلف، در تعیین سروتیپ حائز اهمیت است.
به نظر می رسد طول زنجیره جانبی اختصاصی Oو انتشار آن در سطح باکتری در مقاومت نسبت به کمپلمان نقش داشته باشد، یعنی سویه هایی که بیش از 20 درصد از زنجیره های مولکولی LPS آن ها طویل هستند نسبت به تاثیر سرم مقاومند، در حالی که سویه هایی که کمتر از 20 درصد زنجیره های مولکولی LPS آن ها طویل باشد، نسبت به سرم حساس هستند. بر همین اساس، اخیراً آنتی بیوتیک هایی طراحی شده است که با بیوسنتز پلی ساکارید مرکزی LPS تداخل می کنند.7
همچنین بیان شده که در بین باکتری های روده ای، اجرامی که آنتی ژن های سوماتیک آن ها دارای گروه های فوق العاده هیدروفوبیک 3 ( قندهای دی دزاکسی ) باشند، بیماری زا تر هستند. آنتی ژن های O مقاوم به حرارت هستند و در دمای 100 درجه سانتی گراد برای 5/2 ساعت هم غیر فعال نمی شوند (کویین و همکاران، 1386)4.
آنتی ژن O در تنوع آنتی ژنی شرکت دارد و باعث القاء پاسخ های سیستم ایمنی میزبان می شود. غربالگری سروگروه های سوماتیک اشرشیا کلی یک روش متداول در شناسایی اشرشیا کلی است. به طوری که براساس آنتی ژن O اشرشیا کلی 14 سروتیپ را ایجاد می کند که شامل O1, O2, O4, O6, O7, O8, O15, O16,O18, O21, O22, O25, O75, O85 می باشند. آنتی ژن سوماتیک به عنوان آنتی ژن اختصاصی در هر جنس مطرح می باشد، اما واکنش متقاطع بین جنس های بسیار نزدیک (سالمونلا با سیتروباکتر1 و اشرشیاکلی با شیگلا) شایع می باشد (موری، 1389; بران و همکاران، 2002)2.
1-5-3-3- ساختار آنتی ژن کپسولی یا آنتی ژن k
این آنتی ژن در اکثر جنس های خانواده انتروباکتریاسه به صورت یک لایه چسبنده همگن اطراف باکتری را فرا گرفته و روی آنتی ژن O قرار دارد و نسبت به حرارت حساس است و به طور معمول برای تیپ بندی سویه ها استفاده نمی شود، اما از این جهت اهمیت دارد که ممکن است در تشخیص آنتی ژن O اختلال ایجاد کند پادگن کپسولی k که گاهی به آن پادگن پوششی هم می گویند، روی پادگن های O قرار گرفته و مانع آگلوتیناسیون 3 آن با آنتی سرمO 4 می شوند. با جوشاندن سوسپانسیون ارگانیسم به منظور از بین بردن آنتی ژن K (که حساس به حرارت است ) و باقی ماندن آنتی ژن O (مقاوم به حرارت ) در حرارت زیاد می توان بر این مشکل فایق آمد(کویا، 1998). ماهیت این گروه پادگنی پلی ساکاریدی بوده که با حرارت دادن، تغییر یافته و در نتیجه آگلوتیناسیون بین آنها رخ می دهد. در طی تحقیقات اخیر مشخص شده است که پادگن های K در سویه های خاصی از اشرشیا کلی ماهیت پروتئینی دارد. فیمبریه های K99 و K88 جدا شده از حیوانات و پادگن های عوامل سیطره ای جدا شده از


دیدگاهتان را بنویسید