Инноваци - Шинэ Санаа, Шинэ Нээлт, 2015, 17(9-2)
ГЭДЭСНИЙ БУС ЭМГЭГТӨРӨГЧ ESCHERICHIA COLI-ИЙН ФИЛОГЕНЕТИК БҮЛЭГ БОЛОН АДГЕЗИЙН ХҮЧИН ЗҮЙЛҮҮДИЙН ХАМААРАЛ
( Судалгааны өгүүлэл )
Өгүүллийн PDF-ийг татах
ҮНДЭСЛЭЛ
E.coli-ийг хэвийн бичил биетэн, гэдэсний эмгэгтөрөгч E.coli (суулгалт үүсгэдэг) болон гэдэсний бус эмгэгтөрөгч E.coli (ExPEC) гэж 3 ангилдаг. ExPEC нь нярайн менингит, бактереми, сепсис, пиелонефрит, цистит, простатит гэх мэт гэдэсний бус халдваруудын үндсэн шалтгаан болдог1,2.
Филогенетик анализ хийсэн бусад судалгаанаас харахад E.coli-ийг A, B1, B2, болон D гэсэн үндсэн 4 филогенетик бүлэгт хуваах ба гэдэсний бус эмгэгтөрөгч омгуудын ихэнх нь B2 бүлэгт болон D бүлэгт хамаардаг бол А бүлэгт ихэвчлэн хэвийн бичил биетэн ордог байна2,3.
E.coli нь адгезийн хүчин зүйлүүдийн тусламжтайгаар эзэн эстэй холбогдон адгези болж, халдварыг үүсгэхээс гадна мөн эзний дархлалын системээс зайлсхийдэг4,5. ExPEC-ийн адгезийн эрхтэнүүдэд эсийн гадаргуугийн утаслаг уураг (curli) болон type 1, P, S, F1C сормуус хамаарах бөгөөд эдгээр сормуусууд нь fim, pap, sfa, болон foc оперонд тус бүр кодлогддог6,7.
Олон судлаачид бактерийн хоруу чанар болон филогенетик бүлгийн хооронд тодорхой хамаарал байдаг гэж дүгнэсэн байдаг. Иймээс бид ExPEC-ийн филогенетик бүлэг болон адгезийн хоруу чанарын хүчин зүйлүүдийн хамаарлыг тодорхойлохыг зорилоо.
АРГА, АРГАЧЛАЛ
2012-2014 онд УНТЭ, ЭХЭМҮТ болон ХӨСҮТийн бактериологийн лабораторид хандсан үйлчлүүлэгчдийн сорьцноос ялган дүйсэн гэдэсний бус эмгэгтөрөгч (шээс, идээ, умайн хүзүүний арчдас ) 161 E.coli-ийг цуглуулсан.
Биофильм үүсгэхэд оролцдог эсийн гадаргуугийн уургийг (curli) илрүүлэхдээ конго улаан будаг болон сахарозыг нэмэлтээр агуулсан тархи-зүрхний шөл бүхий тэжээлт орчин бэлтгэн нянг тарьж өсгөвөрлөн колонийг хүрээлэн тод хар өнгө өгснийг эерэг гэж үнэлэв8.
Өсгөврөөс нянгийн булинга бэлтгэн ДНХ-г халааж буцалгах аргаар ялган авч өвөрмөц праймеруудыг ашиглан ExPEC-ийн FimH (508х.н), PapC(200 х.н), PapGII(190 х.н), PapGIII(258 х.н), Afa/draBC(559 х.н), sfa/ focDE(410 х.н) гэсэн адгезийн хоруу чанарын 6 генийг ПГУ-аар илрүүлсэн2.
ExPEC-ийн филогенетик бүлгийг тодорхойлохдоо c h u A F : G A C G A A C C A A C G G T C A G G A T, R : T G C C G C C A G T A C C A A A G A C A ; y j a A F : T G A A G T G T C A G G A G A C G C T G , R:ATGGAGAATGCGTTCCTCAAC болон TSPE4. C2 дарааллыг F:GAGTAATGTCGGGGCATTCA, R:CGCGCCAACAAAGTATTACG дараалал бүхий өвөрмөц праймеруудыг (COSMO GENETECH) ашиглан 279 х.н (chuA), 211 х.н (yjaA) болон 152 х.н (TSPE4.C2) урттай хэрчмүүдийг ПГУ-аар олшруулж3 гарсан үр дүнг дараах схемийн дагуу үнэлж ExPEC-ийн филогенетик бүлгийг тодорхойлно3.
ҮР ДҮН
Судалгаанд хамрагдсан нийт 161 сорьцны 78 (48,4%)ийг умайн арчдас, 17 (10,6%)-ийг идээ, 66 (41%)-ийг шээсний сорьц эзэлж байлаа.
Эсийн гадаргуугийн утаслаг уураг (curli)–ийг илрүүлэхдээ Конго улаан агар бэлтгэн өсгөвөрлөж хар өнгө өгснийг эерэг, өнгө өөрчлөгдөөгүй бол сөрөг (Зураг 2) гэж үнэлэхэд гэдэсний бус эмгэгтөрөгч E.coli нянгийн 81 (50,3%) нь эсийн гадаргуугийн утаслаг уураг (curli) эерэг, 80 (49,7%) нь сөрөг байна.
Эсийн гадаргуугийн утаслаг уураг эерэг байх нь сорьцны төрлүүдэд ялгаагүй байлаа.
E.coli нянгийн адгезийн хоруу чанарын хүчин зүйлүүдийг кодлогч генүүдийг ПГУ–аар олшруулж, олширсон бүтээгдэхүүнийг 1.5%-ийн гель ашиглан хэвтээ гелийн электрофорезийн аппаратанд 135V 30 минут гүйлгэж UVI микроскопт зургийг авч тодорхойлсон. E.coli нянгийн хоруу чанарын генүүдийг гурвалсан ПГУ– аар илрүүлэхэд fimHген 145 (90,1%), papCген 37(23%), PapGII27(16,8%), PapGIII3(1,9%), Afa/draBC19(11,8%), sfa/focDE9(5,6%) сорьцонд эерэг илэрсэн (Хүснэгт 1). Хоруу чанарын генүүд илэрсэн байдлыг үнэлж үзэхэд FimHген эерэг байх нь сорьцны төрлүүдэд статистикийн ач холбогдол бүхий ялгаатай байлаа (p=0.007).
Филогенетик бүлгийг тодорхойлж үзэхэд нийт өсгөврийн 41 (25,3%) нь В2 бүлэг, 63 (38,9%) нь D бүлэг, 17 (10,5%) нь В1 бүлэг, 40 (24,7%) нь А бүлэгт хамаарагдаж байна (Хүснэгт 2). Филогенетик бүлэг болон адгезийн хоруу чанарын генүүдийн хамаарлыг үзэхэд FimHболон PapCгенүүд нь филогенетик бүлгүүдэд ялгаатай байлаа.
ХЭЛЦЭМЖ
Бид E.coli нянгийн адгезийн хоруу чанарын хүчин зүйлүүдийг кодлогч fimH, papC, PapGII, PapGIII, Afa/ draBC, Sfa/focDEгенүүдийг мультиплекс ПГУ–аар олшруулж илрүүлэхэд fimH ген хамгийн өндөр хувьтай буюу 90,1%, papC ген 23% эерэг байсан бол Mouna Tarchouna (2013)9 болон Ki WookYun (2013)10 нарын судалгаагаар fimH ген 83%, 96.9%; papC ген 20%, 3,1%д тус тус илэрсэн байна. Aslam M (2014) нарын судалгаагаар fimH болон kii гэсэн адгезийн хоруу чанарын генүүд нь өндөр тархалттай харин sfaS, focG, afa/dra гэх мэт бусад генүүд нь дундаж хэмжээгээр илэрсэн1 нь бидний судалгааны дүнтэй тохирч байна.
Адгезийн хүчин зүйл болох эдгээр сормуусны тусламжтайгаар нян эсийн гадаргууд адгези болохыг халдварын эхний шат гэж үздэг6. Бидний судалгаагаар E.coli нянгийн fimH, papC генүүд нь филогенетик бүлэгтэй хамааралтай байлаа.
Энэ судалгаагаар эмгэгтөрөгч омгуудын 25,3% нь B2, 38,9% нь D филогенетик бүлэгт хамаарч байлаа. Испани болон АНУ-д хийгдсэн судалгааны дүнд ихэнх хувь нь В2 бүлэгт хамаарагдаж байсан бол D бүлэг нь харьцангуй бага хувьтай тодорхойлогдсон7,11.
Сүүлийн үеийн хэвлэлүүдэд архаг халдвар болон халдвар сэдрэхэд ялгасан E.coli нь В2 бүлэгт, дахилтат халдвар үүсгэгч E.coli нь D бүлэгт хамаарч байна гэжээ12. Тиймээс бидний судалгаагаар D бүлэг өндөр хувьтай тодорхойлогдсон нь үүнтэй холбоотой байж болох юм.
Хэвийн бичил биетнүүд нь А филогенетик бүлэгт хамаардаг бөгөөд бидний судалгаагаар 24,7% тодорхойлогдсон нь бусад судлаачдынхаас харьцангуй өндөр хувьтай байсан. Энэ нь хоол боловсруулах замын омгууд нь шээсний замд орж халдвар үүсгэсэнтэй хамааралтай байж болох юм13.
ДҮГНЭЛТ
Гэдэсний бус эмгэгтөрөгч E.coli-ийн ихэнх хувь нь B2 болон D бүлэгт хамаарч байгаа бөгөөд адгезийн хоруу чанарын зарим генүүд(fimH, papC) болон эсийн гадаргуугийн утаслаг уураг эерэг байх нь филогенетик бүлгүүдэд статистикийн ач холбогдол бүхий ялгаатай байна.
Ном зүй
1. Aslam M, Toufeer M, Narvaez Bravo C, et al. Characterization of Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli isolated from retail poultry meats from Alberta, Canada. International journal of food microbiology. May 2 2014;177:49-56.
2. Johnson JR, Stell AL. Extended virulence genotypes of Escherichia coli strains from patients with urosepsis in relation to phylogeny and host compromise. The Journal of infectious diseases. Jan 2000;181(1):261-272.
3. Clermont O, Bonacorsi S, Bingen E. Rapid and simple determination of the Escherichia coli phylogenetic group. Applied and environmental microbiology. Oct 2000;66(10):4555-4558.
4. Emody L, Kerenyi M, Nagy G. Virulence factors of uropathogenic Escherichia coli. International journal of antimicrobial agents. Oct 2003;22 Suppl 2:29-33. 5. Johnson JR. Virulence factors in Escherichia coli urinary tract infection. Clinical microbiology reviews. Jan 1991;4(1):80-128.
6. Johnson JR, Russo TA. Extraintestinal pathogenic Escherichia coli: “the other bad E coli”. The Journal of laboratory and clinical medicine. Mar 2002;139(3):155-162.
7. Lopez-Banda DA, Carrillo-Casas EM, Leyva-Leyva M. Identification of virulence factors genes in Escherichia coli isolates from women with urinary tract infection in Mexico. 2014;2014:959206.
8. Niveditha S, Pramodhini S, Umadevi S, Kumar S, Stephen S. The Isolation and the Biofilm Formation of Uropathogens in the Patients with Catheter Associated Urinary Tract Infections
(UTIs). Journal of clinical and diagnostic research : JCDR. Nov 2012;6(9):1478-1482.
9. Tarchouna M, Ferjani A, Ben-Selma W, Boukadida J. Distribution of uropathogenic virulence genes in Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infection. International journal of infectious diseases : IJID : official publication of the International Society for Infectious Diseases. Jun 2013;17(6):e450-453. 10. Yun KW, Kim HY, Park HK, Kim W, Lim IS. Virulence factors of uropathogenic Escherichia coli of urinary tract infections and asymptomatic bacteriuria in children. Journal of microbiology, immunology, and infection = Wei mian yu gan ran za zhi. Sep 21 2013.
11. Narciso A, Nunes F, Amores T, Lito L, Melo-Cristino J, Duarte A. Persistence of uropathogenic Escherichia coli strains in the host for long periods of time: relationship between phylogenetic groups and virulence factors. European journal of clinical microbiology & infectious diseases : official publication of the European Society of Clinical Microbiology. Jun 2012;31(6):1211-1217.
12. Ejrnaes K. Bacterial characteristics of importance for recurrent urinary tract infections caused by Escherichia coli. Danish medical bulletin. Apr 2011;58(4):B4187.
13. Moreno E, Andreu A, Perez T, Sabate M, Johnson JR, Prats G. Relationship between Escherichia coli strains causing urinary tract infection in women and the dominant faecal flora of the same hosts. Epidemiology and infection. Oct 2006;134(5):1015-1023.
2. Johnson JR, Stell AL. Extended virulence genotypes of Escherichia coli strains from patients with urosepsis in relation to phylogeny and host compromise. The Journal of infectious diseases. Jan 2000;181(1):261-272.
3. Clermont O, Bonacorsi S, Bingen E. Rapid and simple determination of the Escherichia coli phylogenetic group. Applied and environmental microbiology. Oct 2000;66(10):4555-4558.
4. Emody L, Kerenyi M, Nagy G. Virulence factors of uropathogenic Escherichia coli. International journal of antimicrobial agents. Oct 2003;22 Suppl 2:29-33. 5. Johnson JR. Virulence factors in Escherichia coli urinary tract infection. Clinical microbiology reviews. Jan 1991;4(1):80-128.
6. Johnson JR, Russo TA. Extraintestinal pathogenic Escherichia coli: “the other bad E coli”. The Journal of laboratory and clinical medicine. Mar 2002;139(3):155-162.
7. Lopez-Banda DA, Carrillo-Casas EM, Leyva-Leyva M. Identification of virulence factors genes in Escherichia coli isolates from women with urinary tract infection in Mexico. 2014;2014:959206.
8. Niveditha S, Pramodhini S, Umadevi S, Kumar S, Stephen S. The Isolation and the Biofilm Formation of Uropathogens in the Patients with Catheter Associated Urinary Tract Infections
(UTIs). Journal of clinical and diagnostic research : JCDR. Nov 2012;6(9):1478-1482.
9. Tarchouna M, Ferjani A, Ben-Selma W, Boukadida J. Distribution of uropathogenic virulence genes in Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infection. International journal of infectious diseases : IJID : official publication of the International Society for Infectious Diseases. Jun 2013;17(6):e450-453. 10. Yun KW, Kim HY, Park HK, Kim W, Lim IS. Virulence factors of uropathogenic Escherichia coli of urinary tract infections and asymptomatic bacteriuria in children. Journal of microbiology, immunology, and infection = Wei mian yu gan ran za zhi. Sep 21 2013.
11. Narciso A, Nunes F, Amores T, Lito L, Melo-Cristino J, Duarte A. Persistence of uropathogenic Escherichia coli strains in the host for long periods of time: relationship between phylogenetic groups and virulence factors. European journal of clinical microbiology & infectious diseases : official publication of the European Society of Clinical Microbiology. Jun 2012;31(6):1211-1217.
12. Ejrnaes K. Bacterial characteristics of importance for recurrent urinary tract infections caused by Escherichia coli. Danish medical bulletin. Apr 2011;58(4):B4187.
13. Moreno E, Andreu A, Perez T, Sabate M, Johnson JR, Prats G. Relationship between Escherichia coli strains causing urinary tract infection in women and the dominant faecal flora of the same hosts. Epidemiology and infection. Oct 2006;134(5):1015-1023.
Нийтлэлийн нээгдсэн тоо: 498
