مقاله رایگان درمورد کلي، سويه، اشرشيا، شناسايي

مي شود که به سلول باکتري اجازه اتصال به سطح آنتروسيت را داده و موجب بروز حرکات تيپيک اتصال و محو شدن مي گردد(ون و همکاران، 2001)3.29

جدول شماره (1-1): ژن هاي ويرولانس در اشريشيا کلي و عملکرد ژن ها
ژن
پاتوتيپ
عملکرد
موقعيت ژنتيکي
آئروباکتين
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
دفاعي
جزاير پاتوژنيسته
آلفا- هموليزين
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
توکسين
پلاسميد ; ترانسپوزوم
سايتوتوکسيک نکروز دهنده
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
توکسين
پلاسميد ; ترانسپوزوم
فيمبريه نوع I
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
ادهسين
جزاير پاتوژنيسته
-P فيمبريه
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
ادهسين
جزاير پاتوژنيسته
افمبريال- ادهسين
اشرشيا کلي يوروپاتوژن
ادهسين
جزاير پاتوژنيسته

1-9-1-3- مکانيسم بيماري زايي UPEC در ارتباط با افمبريال ادهسين (afa, foc, sfa, fim, pap,):
UPEC داراي فاکتورهاي اتصالي هستند به نام پيلي يا فيمبريه، که به آنها اجازه مي دهد تا به طور موفقيت آميزي عفونت را آغاز کنند (تيبا و همکاران، 2008).ادهسين ها آنتي ژن هاي فيمبريالي هستند که باکتري را قادر مي سازند تا به موکوس روده متصل شود (مولوي، 2002). از ادهسين هاي معمول موجود در اشرشيا کلي يوروپاتوژن مي توان به P فيميريا، فيمبريا نوع 1، S فيمبريا، FIC فيمبريا و خانواده ادهسين Dr و ادهسين هاي افمبريال مي باشد، نام برد. اين فيمبريه ها به ترتيب توسط ژنهاي(Afa, foc, sfa, Fim, Pap) کد مي شوند (ميازاکي و همکاران، 2002). در UPEC، فيمبريا نوع 1 مهمترين عامل حدت است. تعدادي از اعضاي خانواده انتروباکترياسه اين ژن را توليد مي کنند. فيمبريه نوع 1 به وسيله بيش از 90% سويه هاي اشرشيا کلي بيان مي شود. اين فيمبريه اتصال به گليکو پروتئين هاي ترشح شده و گليکو پروتئين هاي مانوزيله شده اي را که به سلول متصل شده اند وساطت مي کند. P-فيمبريه، ضمائم هتروپلي مريک سخت ميله مانندي هستند که از سطح سلول اشرشيا کلي بيرون زده اند و نشان داده شده است که در بيشتر از 70% اشرشيا کلي پيلونفريتوژن حضور دارد(چورمک، 2006). FIC فيمبريه به وسيله کلاستر ژن foc کد مي شود، يک فاکتور اتصالي غير هماگلوتينه کننده است که به وسيله تقريباً 14% از اشرشيا کلي ايجاد کننده عفونت دستگاه ادراري و 7% از سويه هاي مدفوعي اشرشيا کلي بيان مي شود. اين فيمبريه از نظر ژنتيکي مشابه S فيمبريه است اما از نظر اختصاصيت رسپتورهايشان با يکديگر متفاوتند(ناظمي و همکاران، 2010). S-فيمبريه به رسپتورهاي حاوي بخش هاي قندي اسيد سياليک متصل مي شود و در اشرشيا کلي ايجاد کننده سپتيس و پيلونفريت حضور دارد(مولوي، 2002). افمبريال ادهسين ها از نظر خصوصيات مورفولوژي و بيوشيميايي با ديگر ادهسين ها تفاوت دارند و توسط ژن afa کد مي گردند و نشان داده شده است که در ايجاد عفونت دستگاه ادراري داراي نقش مي باشند (تصوير شماره 1-2).

تصوير شماره (1-2): شکل شماتيک از نحوه اتصال باکتريE.coli به سطح سلول هاي اپيتليال سطحي بدن
1-9-1-4- مکانيسم بيماري زايي UPEC در ارتباط با سايتوتوکسيک نکروز دهنده(cnf):
سويه هاي بيماري زا قابليت توليد و نمود طيف وسيعي از عوامل حدت را دارند که بر اين اساس به پاتوتيپ هاي مختلفي از جمله انتروتوکسيژن(ETEC)، نکروتوکسيژنNTEC))، توليد کننده شيگا توکسين(STEC) و غيره تقسيم مي شوند. سويه هاي نکروتوکسيژن(NTEC) براي اولين بار دراسهال نوزادان گزارش شد(اولت و همکاران، 2007). در ميان محصولات، سيتوتوکسيک نکروز دهنده CNF1),(CNF2)) ممکن توکسين هاي ديگري نظير توکسين هاي تورم دهنده کشنده سلول (CDT)، هموليزين (hly)، P – فيمبريه (pap)، افمبريال ادهسين (afa)، Sفيمبريه (sfa)و …باشند. سويه هاي نکروتوکسيژن قادرند عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده (CNF) توليد کنند که موجب چند هسته اي شدن سلول ها در کشت سلول و نکروز پوست خرگوش مي گردد(الکس و همکاران، 2001).در سويه هاي اشرشيا کلي نکروتوکسيژن جدا شده از عفونت هاي مختلف انسان ودام ها سه نوع از توکسين هاي مذکور تحت عنوان عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 1و2و3 CNF1, CNF2 ,CNF3)) شناسايي و گزارش شده است. عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 2و1 پروتئين هاي مقاوم به حرارت بوده و از نظر وزن مولکولي تقريباً مشابه مي باشند و توالي نوکلئوتيدي ژن هاي کد کننده آنها 7/85 درصد مشابهت با يکديگر را نشان مي دهند(بلنکو وهمکاران،1993; بلنکو و همکاران، 1998). سويه هاي نکروتوکسيژن( NTEC1 و NTEC2 ) که به ترتيب عوامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 1و2 را توليد مي کنند از نظر ژنتيکي و ساختار آنتي ژني به يکديگر شباهت داشته و متعلق به گروه هاي سرومي يا سروتيپ هاي مختلف مي باشند(اسواد و همکاران، 1994; آماويزيت و همکاران، 2001). ژن کد کننده عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 1 بر روي کروموزوم باکتري قرار داشته و معمولاً با ژن هاي کد کننده هموليزين و فيمبريه هاي P و S همراه است. سويه هاي نکروتوکسيژن 1 تاکنون از موارد عفونت هاي گوارشي نشخوارکنندگان، خوک، سگ و همچنين از عفونت هاي خارج گوارشي (نظير عفونت هاي ادراري) انسان جدا شده است(توت و همکاران، 2001; ون و همکاران، 2001). ژن کد کننده عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 2 بر روي پلاسميدي به نام Vir قرار دارد و ممکن است با اپران هاي کد کننده عوامل فيمبريه اي F17 و يا غير فيمبريه اي Afa8 همراه باشد اما سويه هاي نکروتوکسيژن 2 عمدتاً از نشخوارکنندگان با علائم عفونت گوارشي يا سپتي سمي جدا مي گردد. عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 3 که به تازگي در جدايه هاي اشرشيا ک
لي از بره و بزغاله هاي سالم و بيمار شناسايي شده است داراي مشابهت هايي با عوامل 1و2 است(الکس و همکاران،2001)1. ژن کد کننده اين فاکتور بر خلاف ژن هاي عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 1و2 با ژن هاي کد کننده انتيمين و انتروهموليزين همراه است. در سال هاي اخير توکسين هاي تورم دهنده کشنده سلول (CDTs) در سويه هاي مختلف اشرشيا کلي شناسايي شده است که شامل 4 واريانت مي باشد اين توکسين ها موجب توقف تقسيم سلولي در مرحله G2/M مي شوند. توکسين هاي تورم دهنده کشنده سلول نوع 1و2 (CDT-I,CDT-II) از نظر وابستگي با سويه هاي نکروتوکسيژن مورد توجه نيستند اما دسته ژن هاي کد کننده توکسين تورم دهنده سلول نوع 4 (CDT-IV) بر روي کروموزوم قرار دارند و به همين دليل همواره با عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 1 همراه است(نعمتي و همکاران، 2012). در حالي که دسته ژن هاي کد کننده نوع 3 (CDT-III) بر روي پلاسميد Vir قرار داشته و به همراه عامل سيتوتوکسيک نکروز دهنده 2 شناسايي مي گردد. تاکنون حضور توکسين هاي تورم دهنده کشنده سلول در سويه هاي نکروتوکسيژن نوع 3 گزارش نشده است. به تازگي دسته پنجمي از توکسين هاي تورم دهنده کشنده سلول در سويه اي انتروپاتوژنيک جدا شده از دام ها شناسايي و گزارش شده است که با ژن شيگا توکسين همراه است(توچان و همکاران، 2009)2.30
شيوع ژن توليد کننده CNF در اشرشيا کلي مرتبط با عفونت ادراري به طور گسترده اي گزارش شده است. علاوه بر اين، شرايط ميزبان مانند سن بالا و زمينه هايي مانند انسداد مجاري ادراري، ديابت شيرين و ضعف مثانه به کلونيزاسيون باکتري کمک کرده و نقش مهمي در عفونت ادراري دارد(گالز و همکاران، 2002; يولرد، 2003). تحقيقات نشان مي دهد که شيوع فاکتورهاي ويرولانس در سويه هاي UPEC با پاتوژنيسته ادراري در ارتباط است، سويه هاي UPEC انواع مختلف توکسين ها مانند هموليزين و CNF1 را توليد مي کنند تا محيط داخل بدن ميزبان را براي ايجاد عفونت آماده کنند. معمولاً بيان اين دو توکسين در راستاي يکديگر و نزديک به هم هستند.
1-9-1-5- مکانيسم بيماري زايي UPEC در ارتباط با هموليزين(hlyA):
دو نوع هموليزين توسط اشرشيا کلي توليد مي شود : 1) نوع ترشحي 2) متصل به سلول
آنها گلبول هاي سرخ و سفيد را پاره کرده و ممکن است از عمل بيگانه خواري جلوگيري کند. سويه هاي بيماري زاي اشرشيا کلي حاوي يک آندوتوکسين بوده که اثرات آن شبيه به ساير آندوتوکسين ها مي باشد. همچنين اين باکتري ها توليد نوع III سيستم ترشحي مي کند تا بتواند مولکول هاي موثر را مستقيماً وارد سلول باکتري نمايد. اين سيستم همچنين مي تواند سويه هاي تهاجمي اشرشيا کلي را وارد سلول هاي روده اي نمايد. اتصال از طريق پيلي و فيمبريه و انتيمين صورت مي گيرد فاکتورهاي بيماري زايي که کمک به تهاجم باکتري و بيماري زايي آن مي کند شامل کپسول مي باشد (تصوير شماره 1-3)(تصوير شماره1-4).

تصوير شماره (1-3): شکل شماتيک از فاکتورهاي ويرولانس در اشرشيا کلي

تصوير شماره (1-4): مکانسيم بيماري زايي UPEC
1-10-تعاريف واژه ها :
اشريشيا کلي : اشريشيا کلي باسيل گرم منفي، متعلق به خانواده انتروباکترياسه، بدون اسپور و متحرک به وسيله تاژ هاي پيراموني است.
تکنيک PCR (واکنش زنجيره اي پليمراز) : اين تکنيک مجموعه اي از واکنش هاي بيوشيميايي است که در طي آن قطعه مشخصي از DNA به طور تصاعدي تکثير مي يابد، بدين ترتيب مقادير انبوهي از DNA هدف ايجاد مي گردد.
عفونت دستگاه ادراري (UTI) نوعي عفونت باکتريايي است که بر بخشي از دستگاه ادراري تأثير مي‌گذارد. هنگامي که عفونت دستگاه ادراري تحتاني را مبتلا مي‌کند سيستيت ساده (عفونت مثانه) ناميده مي‌شود و هنگامي که بر دستگاه ادراري فوقاني تأثير مي‌گذارد به آن پيلونفريت (عفونت کليه) گفته مي‌شود.
ويرولوتايپينگ: دسته بندي تيپ هاي باکتري بر اساس وجود يا عدم وجود ژن هاي ويرولانس و بررسي رابطه ي خويشاوندي آنها مي باشد.
سيستيت : نوعي عفونت باکتريايي است که بر بخشي از دستگاه ادراري تأثير مي‌گذارد. هنگامي که عفونت دستگاه ادراري تحتاني را مبتلا مي‌کند سيستيت ساده (عفونت مثانه) ناميده مي‌شود.
پيلونفريت : نوعي عفونت باکتريايي است که بر بخشي از دستگاه ادراري تأثير مي‌گذارد. هنگامي که بر دستگاه ادراري فوقاني تأثير مي‌گذارد به آن پيلونفريت (عفونت کليه) گفته مي‌شود.

فصل دوم
مروري بر تحقيقات انجام شده
2-1- بررسي تحقيق هاي انجام شده:
1. Versalovic et al (1991) روشهاي تعيين اثر انگشت ژنوم باکتريها را بر اساس تکثير عناصر تکراري با استفاده از PCR ارائه نمودند. بر اساس اين دستاورد، عناصر تکراري DNA که به منظور تعيين اثر انگشت مورد استفاده قرار مي گيرند بر 3 نوع مي باشند(ورسالويک و همکاران، 1991).
2. Versalovic et al (1994)عناصر تکراري محافظت شده به طول 154 جفت باز به نام BOX، متشکل از 3 جزء boxA, boxB, boxC (ورسالويک و همکاران، 1994).
3. در سال 1999، PETER و همکاران طي يک پروژه تحقيقاتي، يک پروتوکل Multiplex PCR به منظور شناسايي همزمان شيگا توکسين 1 و 2 (stx1 , stx2)، اينتيمين (eaeA) و همولايزين (EHEC hlyA) ارائه نمودند. اين محققين با استفاده از اين روش اقدام به شناسايي سريع سويه هاي E.coli بيماريزا در انواع نمونه هاي محيطي و کلينيکي نمودند(پيتر و همکاران،1999).
4. در سال 1999، Sharma و همکاران و در سال 2006، Heijnen و همکاران توانستند با استفاده از غني سازي اوليه و متعاقباً شناسايي ژنهاي ويرولانس با استفاده از تکنيک real-time PCR، با سرعت و ويژگي بالا اقدام به شناسايي ان
واع سويه هاي انتروپاتوژن E.coli در نمونه هاي نمايند(چريف و همکاران، 2003).

5. در سال 2000، PASS و همکاران اقدام به پاتوتايپينگ و شناسايي 11 ژن ويرولانس E.coli اعم از LTI, LTIIa,، LTIIb، STI، STII، VT1، VT2,، VT2e, ، eaeA، Eagg و Einv پرداختند. اين محققين اعلام نمودند که مي توان با استناد به اين تکنيک، کليه سويه هاي انتروپاتوژن E.coli را از يکديگر تفکيک نمود (کمپبل و همکاران، 2001).
6. در سال 2000، در آمريکا مطالعه اي روي نمونه خون بيماران دچار اوروسپسيس نشان داد که traT يک ژن شايع در بيماران داراي نقص ايمني و افراد با سيستم ايمني کامل است(آندري و همکاران، 2008).
7. در سال 2001، Campbell و همکاران پروتوکل شناسايي سويه پاتوژن E.coli O157:H7 را در نمونه ها به صورت Multiplex PCR ارائه نمودند. اين محقيقن پروتکل پيشنهادي خود را که بر اساس شناسايي ژنهاي ويرولانس و ساختاري بود بسيار حساس و با ويژگي بالا معرفي کردند (توني و همکاران، 2006).
8. در سال 2003، Fode و همکاران وCebula و همکاران اقدام به شناسايي مستقيم سويه هاي پاتوژن (بالاخص انتروهموراژن) E.coli از نمونه هاي ادراري و نيز بررسي بيماريزايي آنها در بيماران پرداختند. به ادعاي اين محققين، روش ارائه شده مي تواند حساسيت و کارايي قابل قبولي در شناسايي مستقيم E.coli داشته باشد(فود و همکاران، 2003).
9. در سال 2006، Toni و همکاران با انجام چندين پروتوکل PCR (به صورت تک و مالتي پلکس)، 58 ژن ويرولانس E.coli را در نمونه هاي کلينيکي مورد شناسايي و ارزيابي قرار دادند. مطابق نتايج حاصل از اين تحقيق، راه انتقال سويه هاي پاتوژن E.coli به تعدادي از اين بيماران آلوده به عفونت هاي ادراري بوده است (توني و همکاران، 2006).
10. در سال 2007، Bekal و همکاران و در سال 2009، Bruant و همکاران با استفاده از تکنيک ريزآرايه اقدام به شناسايي ژنهاي ويرولانس پاتوتايپ هاي انتروپاتوژن E.coli نمودند (بکال و همکاران، 2007; برانت و همکاران، 2009).
11. در سال 2007،Lan و همکاران که در دانشگاه ميشيگان انجام شد، مشخص گرديد که فيمبريه نوع I به مقدار زيادي در طول عفونت دستگاه ادراري بيان مي گردد که اين بيان مي تواند منجر به کاهش حرکت در اين باکتري گردد و اين موضوع به عنوان يک عامل مهم در عفونت، به ويژه در 24 ساعت از زمان کلونيزاسيون در مثانه، تلقي مي گردد(لن و همکاران، 2009).

12. در سال2010،Pina و همکاران، توانستند با طراحي يک مالتي پلکس PCR، عامل عفوني موجود در نمونه هاي ادراري را شناسايي نمايند. حسب نتايج اين محققين مشخص شد که عامل عفوني E.coli سويه O157:H7 بوده است. ژنهايي که در اين تحقيق مورد شناسايي قرار گرفتند عبارت بودند از stx1، stx2، wzyO157 و . eae.
13. در سال 2011، Oliviera و همکاران در برزيل توانستند با طراحي يک مالتي پلکس PCR، عامل عفوني موجود در نمونه هاي ادراري را شناسايي نمايند(بلنکو و همکاران، 2003).
14. در سال 2012،Kudinha و همکاران در استراليا با روش multiplex

دیدگاهتان را بنویسید