Geri Dön

Irak'ın Thi-Qar eyaletindeki hastalardan izole edilen escherichia coli'de shigatoxin geninin moleküler tespiti

Molecular detection of shigatoxin gene in escherichia coliisolated from patients in Thi-Qar province, Iraq

PDF İndir

  1. Tez No: 887307
  2. Yazar: TALAL HASAN JABER ALFKAWI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEÇİL AKILLI ŞİMŞEK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Escherichia coli, hem avantajlı hem de dezavantajlı olabilen bir üne sahip bir bakteridir. Bazı türleri bağırsak sağlığını korumak için çok önemliyken, diğerleri ciddi hastalıklara neden olma potansiyeline sahiptir. Patojenik Escherichia coli'nin endişe verici bir özelliği, antibiyotiklere karşı artan dirençleri ve biyofilm oluşturma konusundaki güçlü eğilimleridir. Escherichia coli bakterileri sık kullanılan antibiyotiklere karşı giderek artan bir direnç göstermektedir. Bu sorunun ana nedeni esasen hem insanlarda hem de hayvanlarda aşırı ve yanlış antibiyotik kullanımıdır. Escherichia coli, toplanma ve biyofilm olarak bilinen yapışkan, mukoza benzeri kaplamalar oluşturma yeteneğine sahiptir. Biyofilmler, mikropları yok etmek için antibiyotiklerin ve bağışıklık sisteminin erişimini engelleyen kaleler olarak hizmet eder. Biyofilmler antibiyotik direnci sorununu daha da kötüleştirir. Bir biyofilmin kompakt yapısı, antibiyotiklere dirençli bakterilerin hayatta kalması için elverişli bir ortam sağlayarak onları bu ilaçların etkisinden korur. Escherichia coli bakterisinin bazı türleri tarafından sentezlenen Shiga toksini, gıda kaynaklı hastalıklar alanında çok güçlü bir antagonisttir. Shiga toksin ailesi iki ana varyanttan oluşmaktadır: Stx1 ve Stx2, her ikisi de insan vücuduna önemli ölçüde zarar verme potansiyeline sahiptir. Shiga toksini üreten Escherichia coli olarak bilinen spesifik varyantlar, O157 gibi bu zararlı toksinleri üretebilir. H7, hastalığa neden olma eğilimi ile iyi bilinmektedir. Bazı Escherichia coli suşları, hastalığa neden olmaya yardımcı olan zararlı virülans faktörleri, proteinler ve yapılar koleksiyonuna sahiptir. Bunlar arasında hareket için kullanılan kıl benzeri yapılar olan flagella üreten, bağışıklık sisteminden kaçan ve biyofilm oluşumuna katkıda bulunan flic genleri yer almaktadır. Biyofilmler tedaviye karşı direnci artırabilir. HlyA geni, kırmızı kan hücrelerini parçalama yeteneğine sahip olan hemolizin A olarak bilinen bir toksinin üretilmesinden sorumludur. Bu süreç, bir enfeksiyon oluştuğunda doku hasarına ve iltihaplanmaya yol açar. Ek olarak, konağın immünolojik tepkisini bozma potansiyeline sahiptir. Dahası, rfb-o157 genleri, dış zarın bir bileşenini oluşturan ve konakçı bağışıklık sistemiyle etkileşim de dahil olmak üzere birçok role hizmet eden farklı bir lipopolisakkarit formunun sentezlenmesinden sorumludur. Bu çalışmada, Nasiriye Eğitim Hastanesi'nde ishal ve idrar yolu enfeksiyonu olan hastalardan 250 klinik örnek, tek kullanımlık steril idrar ve dışkı kapları kullanılarak toplanmıştır. Tüm örnekler zengin besiyerinde (Kanlı ii agar) üretilmiş, daha sonra sadece Gram-negatif bakterileri üretmek için diferansiyel ve seçici besiyerinde (MacConkey agar) kültürlenmiş ve ardından tüm Gram-negatif pozitif kültürler, sadece E. coli izolatlarını izole etmek için bir dizi biyokimyasal test kullanılarak değerlendirilmiştir. Tanımlamanın doğrulanması ve antibiyotik direnç profilinin incelenmesinin ardından otomatik VITEK Kompakt-2 sistemi kullanılmıştır. E. coli O157:H7 izolatını diğer E. coli izolatlarından ayırmak için tüm izolatlar diferansiyel besiyerinde (Sorbitol agar) kültüre alınmıştır. Saccharomyces bulradii sabouraud dekstroz üzerinde büyütülmüş ve daha sonra E. coli genlerinin ekspresyonu üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla bakteriyel besiyerine eklenmiştir. Bakterilerin biyofilm oluşturma kapasitesi mikrotiter plaka yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Tüm virülans genleri geleneksel bir polimeraz zincir reaksiyonu kullanılarak tespit edilmiş ve daha sonra jel elektroforezi ile tespit edilmiştir. Shiga toksinleri genlerinin ekspresyonu, niceliksel bir gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu kullanılarak tahmin edilmiştir. E. coli filogenisi, 16S rRNA çıkarıldıktan sonra analiz edilmiştir. En yüksek E. coli O157:H7 ile enfekte hasta sayısı 6 (%46,20) 21-30 yaş grubuyla ilişkilendirilirken, (11-20 ve 41-50 yaş gruplarında daha düşük enfeksiyonlu hastalar tespit edilmiştir. O157:H7 olmayan hastaların aksine, en yüksek sayı 11-20 yaş grubunda 11 (%91,7) iken, <=10 ve 31-40 yaş grupları daha düşüktür. E. coli H7 ile enfekte ve enfekte olmayan hastalarda kadın sayısı sırasıyla 15 (%40,5) ve 22 (%59,5), erkeklerde ise 5 (%25) ve 15 (%75) olaeak tespit edilmiştir. 250 idrar ve dışkı örneğinden yalnızca 29'unda (%50,88) idrar ve 28'inde (%49,12) E. coli pozitifliği saptanmış ve 37'sinde (%64,90) sorbitol fermente edilmiş, 20'sinde (%35,10) ise sorbitol fermente edilmemiştir. Hemoliz yeteneğine göre, 19 (%33,30) ve 11 (%19,30) örnek hemoliz yeteneğinin alfa ve beta modellerine sahipken, 27 örnek (%47,40) hemoliz yeteneğinin gama modeline sahiptir. STX1, STX2, rfo157 ve hylA gen frekansları 19'unda (%33,30) pozitif, 38'inde (%66,70) negatiftir. fliC geni 37'sinde (%64,90) pozitif ve 20'sinde (%35,10) negatif iken, izolatların çoğunluğu, 48'i (%54,21), biyofilm oluşturma yeteneğine sahiptir ve 11'i (%19,30) zayıf, 16'sı (%28,07) güçlü ve 21'i (%36,84) orta derecede olarak sınıflandırılmıştır. En yüksek direnç seviyesi amikasine karşı iken, en düşük direnç seviyeleri piprasilin, tazobaktam ve tobramisine karşıdır. STX1 gen ifadesinin kat değişimi Saccharomyces bulradii eklendikten sonra daha düşüktür (3.96) ve STX2 gen ifadesinde Saccharomyces bulradii eklendikten sonra iki kat daha düşük bir değişim (0.11) belirlenmiştir. Filogeniye göre, tüm E. coli 16S rRNA dizilerimiz tamamen aynıdır (%100). NCBI referanslarıyla karşılaştırıldığında ise %99,63 ile %100 arasında değişen yüksek bir özdeş dizi oranı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, E. coli yüksek düzeyde virülans ve antibiyotik direnci göstermiştir; ancak Saccharomyces bulradii, Shiga-toksin gen ekspresyonunu etkilemede önemli bir role sahiptir ve bu maya farklı kronik ve akut E. coli enfeksiyon hastalıklarına dahil edilebilir.

Özet (Çeviri)

Escherichia coli is a bacterium that has a reputation that may be both advantageous and disadvantageous. Certain types are crucial for maintaining gut health, while others have the potential to cause severe illnesses. An alarming characteristic of these pathogenic Escherichia coli is their increasing resistance to antibiotics and their strong inclination to build biofilms. Escherichia coli bacteria have shown a growing resistance to frequently used antibiotics. The main cause of this issue is essentially the excessive and incorrect use of antibiotics in both people and animals. Escherichia coli can aggregate and create cohesive, mucous-like coatings known as biofilms. Biofilms serve as strongholds, impeding the access of antibiotics and the immune system to eradicate the germs. Biofilms exacerbate the problem of antibiotic resistance. The compact nature of a biofilm provides a conducive environment for the survival of bacteria that are resistant to antibiotics, shielding them from the impact of these drugs. Shiga toxin, which is synthesized by some strains of Escherichia coli bacteria, is a very powerful antagonist in the realm of foodborne diseases. The Shiga toxin family consists of two primary variants: Stx1 and Stx2, both of which have the potential to cause significant harm to the human body. Specific variants, known as Shiga toxin-producing Escherichia coli, can generate these detrimental toxins, such as O157. H7 is well known for its propensity to induce sickness. Some strains of Escherichia coli possess a harmful collection of virulence factors, proteins, and structures that aid in causing disease. These include flic genes that produce flagella, which are hair-like structures used for movement, evading the immune system, and contributing to the formation of biofilms. Biofilms can increase resistance to treatment. The hlyA gene is responsible for producing a toxin known as hemolysin A, which can break down red blood cells. This process leads to tissue damage and inflammation when an infection occurs. Additionally, it has the potential to impair the immunological response of the host. Moreover, the rfb-o157 genes are accountable for synthesizing a distinct form of lipopolysaccharide, which constitutes a component of the outer membrane and serves many roles, including engagement with the host immune system. During this cross-sectional study, 250 clinical samples from patients at Nasiriyah Teaching Hospital with diarrhea and urinary tract infections were collected using disposable sterile urine and stool containers. All samples were grown on iv rich media (Blood agar), then cultured on differential and selective media (MacConkey agar) to grow only Gram-negative bacteria, and then all Gram-negative positive cultures were evaluated by using a series of biochemical tests to isolate only E. coli isolates. Following confirmed identification and investigation of the antibiotic resistance profile, the automated VITEK compact-2 system was used. To differentiate the E. coli O157:H7 isolate from other E. coli isolates, all isolates were cultured on differential media (Sorbitol agar). The Saccharomyces bulradii were growing on sabouraud dextrose and then added to the bacterial broth in order to evaluate their effects on the expression of E. coli genes. The biofilm formation capacity of bacteria was determined using microtiter plate methods. All virulence genes were detected using a conventional polymerase chain reaction and then detected by gel electrophoresis. T The expression of Shiga toxins genes was estimated using a quantitative real-time polymerase chain reaction. The E. coli phylogeny was analyzed after extracting 16S rRNA and sent to a determined sequencing Microgene company in Korea. The highest number of E. coli O157:H7- infected patients 6 (46.20%) was associated with the age group 21–30 years, while both age groups (11–20 and 41–50 years) were associated with lower-infected patients (8.3% and 14.3%, respectively). In contrast to the non-O157:H7 patients, the highest number was 11 (91.7%) in the age group 11–20 years, while the age groups <=10 and 31–40 years were associated with a lower number of 4 (50% and 44.4%), respectively. The female numbers were higher 15 (40.5%) and 22 (59.5%) among E. coli H7-infected and E. coli NON-infected patients, respectively, compared to male numbers of 5 (25%) and 15 (75%), among the same groups. Among 250 urine and stool samples, only 29 (50.88%) urine and 28 (49.12%) stool samples were positive for E. coli, and only 37 (64.90%) had the ability to sorbitol ferment, while 20 (35.10%) did not. According to hemolysis ability, 19 (33.30%) and 11 (19.30%) had alpha and beta patterns of hemolysis ability, while 27 (47.40%) had a gamma pattern of hemolysis ability. The STX1, STX2, rfo157, and hylA gene frequencies were positive among 19 (33.30%) and negative among 38 (66.70%). While the fliC gene was positive among 37 (64.90%) and negative among 20 (35.10%), Most isolates, 48 (54.21%), had the ability to form biofilm, categorized as follows: 11 (19.30%) of isolates had weak ability, 16 (28.07%) had strong ability, and 21 (36.84%) had moderate ability to form biofilm. The highest resistance level was against amikacin, while the lowest resistance levels were against pipracillin, tazobactam, and tobramycin. The fold change of STX1 gene expression was lower (3.96) after adding saccharomyces bulradii, and there was a two-fold lower change in STX2 gene expression (0.11) after adding saccharomyces bulradii. According to phylogeny, all our E. coli 16S rRNA sequences were completely identical (100%). While, when compared with NCBI references, there was a high identical sequence rate ranging from 99.63% to 100%. In conclusion, E. coli showed high levels of virulence and antibiotic resistance; however, Saccharomyces bulradii has a crucial role in influencing Shiga-toxin gene expression, and this yeast may be incorporated in different chronic and acute E. coli infection diseases

Benzer Tezler

  1. Tez No

    927561

    Yanık ve solunum sıstemı enfeksıyonlarından ızole edilen staphylococcus aureus'takı iki vırülans faktör geninin moleküler çalışması

    Molecular study of two virulence factors genes in staphylococcus aureus isolated from burn and respiratory system infections

    MUTHANNA SHAREEF TAHIBUL AL RADHI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELDA DÖLARSLAN

  2. Tez No

    782324

    Molecular and epidemiological study of Streptococcus pneumonia in Thi-Qar province

    Thi-Qar eyaletinde Streptococcus pneumoniae'nın moleküler ve epidemiyolojik çalışması

    ALAA HAMEED MOHAMMED MOHAMMED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyolojiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OKAN ÜRKER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AMRAN MEZHER LAWAS

  3. Tez No

    765174

    Irak'ın Thi-Qar eyaletinde corona virüslü hastalarda moleküler ve fizyolojik çalışma

    Molecular and physiological study in patients with corona virus in Thi-Qar province Iraq

    MOHAMMED OBAID KHAZAAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    GenetikKırşehir Ahi Evran Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT ÇANLI

    DOÇ. DR. ENAS ABDUL KAREEM CABBAR

  4. Tez No

    729665

    Evaluation of depression among patients with major ‎thalassemia in ‎thi-QAR heredity blood disease center

    Thi-QAR kalıtsal kan hastalıkları merkezinde majör talasemili hastalarda depresyonun değerlendirilmesi

    NAWRES ALI MOHAMMED ALSHADOOD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    PsikiyatriÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Hemşirelik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR AYKUT

  5. Tez No

    726840

    Güney Irak/Thi Qar eyaletinde beş yıl altında ishal olan hastalarda rotavirus ve norovirus moleküler tespiti ve prevalansı

    Molecular detection and prevalence of rotavirus and norovirus among patients with diarrhea under five years in South Iraq/Thi Qar province

    SAJJAD YASIR ABDULLAH ALQARHAGHULI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyomühendislikKırşehir Ahi Evran Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT ÇANLI

Geri Dön