Iranian Journal of Medical Microbiology

Transcript

1 Original Article Iranian Journal of Medical Microbiology Iran J Med Microbiol: Volume 8, Number 3 ( ( Journal homepage: Evaluation of Type IV Pilin Sub Groups in Pseudomonas aeruginosa Isolated from Environmental Samples, Cystic Fibrosis and Burn Patients Alireza Salimi Chirani 1, Hossein Dabiri 1, Iraj Nikokar 2, Monireh Ebrahimpour 2, Farahnoosh Doostdar 1, Hossein Goudarzi 1, Fatemeh Fallah 1,Ali Esmaili 1 1. Department of Medical Microbiology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. 2. Laboratory of Microbiology and Immunology of Infectious Diseases, Paramedicine Faculty, Guilan University of Medical Sciences, Guilan, Iran. Article Information Article history: Received:2014/06/15 Accepted:2014/09/15 Available online:2014/11/22 Article Subject: Molecular Microbiology IJMM 1393; 8(3): P 1-7 Corresponding author at: Dr Hossein Dabiri Department of Medical Microbiology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. hodabiri@gmail.com Abstract Background and Aim: Type IV pilin molecule in Pseudomonas aeruginosa with wide functions, has important role in the diversity of the bacterial genome. According to the latest classification, Type IV pilin is divided to two main subtypes; IVa, IVb. The major subunit encoding Type IV pilin subtypes; IVa, IVb is and genes respectively which serve as a marker for the detection of the Type IV pilin subtypes. The purpose of the current study was to evaluate the frequency of and gene in cystic fibrosis, burns, and environmental isolates. Materials and Methods: The samples for P.aeruginosa were collected from cystic fibrosis, burns, and environment wastewater during the April 2013 to December Samples were cultured and identified using microbial and biochemical methods. of isolates was extracted by commercial kit. was performed using specific primers. Statistical analysis was done using SPSS 17.0 software. Results: A total of 100 P.aeruginosa isolates were collected; 30 cystic fibrosis, 30 burn, 40 environmental. The prevalence of the gene were 63.3%, 56.7% and 45/2% for cystic fibrosis, for burns and environmental strains. The PilS2 gene frequency was 57.5% of the environmental isolates, 67.5% of cystic fibrosis strains and 73.3 % of the isolates were burned. Conclusions: Our study showed that the frequency of P.aeruginosa T4P major pilin subunits in our P. aeruginosa population was high. The incidence of gene was greater than and was more frequent in Pseudomonas aeruginosa isolated from hospitalized burn patients. Key Words: Pseudomonas aeruginosa, type IV pilin, Cystic Fibrosis Copyright 2014 Iranian Journal of Medical Microbiology. All rights reserved. How to cite this article: Salimi chirani A, Dabiri H, Nikokar I, Ebrahim pour komleh M, Dousdar F, Goudarzi H, et al. Evaluation of type IV pili sub groups in Pseudomonas aeruginosa isolated from environmental samples, cystic fibrosis and burn patients. Iran J Med Microbiol. 2014; 8 (3) :1-7 Īrān. Majallah-i mīkrub/shināsī-i pizishkī-i مجله میکروب شناسی پزشکی ایران

2 مجله میکروبشناسی پزشکی ایران سال 8 شماره 3 پاییز 9313 مقاله پژوهشی Journal homepage: بررسی فراوانی زیرگونه های پیلی سودوموناس آئروژینوزا بدست آمده منابع محیطی بیماران و سوختگی اطالعات مقاله تاریخچه مقاله دریافت: 9313/03/52 پذیرش: 9313/06/54 انتشار موضوع: 1 حسین دبیری 1 ایرج نیکوکار 2 منیره ابراهیم پور کومله 2 فرحنوش دوستدار 1 علیرضا سلیمی چیرانی 1 حسین گودرزی 1 فاطمه فالح 1 علی اسماعیلی 1. گروه میکروب شناسی پزشکی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تهران ایران. 2. آزمایشگاه میکروب شناسی و ایمونولوژی بیماریهای عفونی دانشکده پبراپزشکی دانشگاه علوم پزشکی گیالن. آنالین: 9313/01/09 میکروب شناسی مولکولی IJMM 1392; 8(3): P 1-7 نویسنده مسئول: دکتر حسین دبیری گروه میکروب پزشکی شناسی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی بهشتی تهران ایران. شهید چکیده زمینه و اهداف: پیلی سودوموناس آئروژینوزا با عملکرد های گوناگون واسطه ای مهم در به وجود آمدن تنوع در ساختار ژنومی باکتری محسوب می شود. بر اساس طبقه بندی رایج دو زیر گونه IVb IVa پیلی توسط ژن های و که کد کننده زیر واحد های اصلی دو زیر گونه پیلی می باشند سنتز می شوند. هدف این مطالعه بررسی میزان فراوانی ژن های و به عنوان شاخص زیر گونه IVb پیلی IVa سوختگی و ایزوله های محیطی می باشد. مواد و روش کار: تعداد 011 سودوموناس آئروژینوزا در بین سویه های ایزوله سودوموناس آئروژینوزا در طی فروردین 0931 تا آذر 0931 جمع آوری گردید. ایزوله ها بیماران سوختگی و محیطی که شبکه فاضالب مرکز مراقبت های سوختگی ایزوله شد بدست آمد. فرایند با استفاده پرایمرهای اختصاصی انجام گرفت. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده نرم افزار یافتهها: SPSS01 انجام گرفت. میزان فراوانی ژن سودوموناس آئروژینوزا به تفکیک ایزوله ها %39/9 در سویه های %63/1 در سویه های سوختگی و %21/6 در سویه های محیطی بود. فراوانی ژن به تفکیک %61/6 در ایزوله های محیطی %31/6 در سویه های ایزوله های سوختگی مشاهده شد. نتیجهگیری: مطالعه ما نشان داد که فراوانی پیلی و %19/9 در در بین سویه های سودوموناس ک یپ آئروژینوزا بدست آمده منابع مختلف باال است و زیرگونه IVb پیلی در مقایسه با زیرگونه Iva در بین منابع مورد مطالعه فراوانی باالتری برخوردار می باشد. کلمات کلیدی: سودوموناس آئروژینوزا type IV pilin فیبریوزیس تلفن: پست الکترونیک: hodabiri@gmail.com رایت : حق چاپ نشر و استفاده علمی این مقاله برای مجله میکروبشناسی پزشکی ایران محفوظ است. مقدمه 1 سودوموناس آئروژینوزا یک پاتوژن فرصت طلب مهم در بیماران مبتال به سوختگی مرتبط با ونتیالتور محسوب می شود تنفسی و عفونتهای 5(. سودوموناس,9( آئروژینوزا در سیستم های فاضالب بیمارستانی قادر به کلونیزه شدن بوده و آنجا فاکتورهای گوناگون میتواند وارد محیط شود در سودوموناس آئروژینوزا )3(. وجود شامل عوامل اتصالی مانند پیلی اجزای تشکیل دهنده ماتریکس بیوفیلم و فالژل باکتری نقش مهمی را در سگاری زنده ماندن و پویایی باکتری در زیست گاه های متفاوت بر عهده دارند. در مجموع این قابلیتها باکتری را قادر می سد که در گستره وسیعی طبیعت زندگی کند و در تماس با منابع غنی قطعات ترانسفورماتور فاژها اینتگرونها و ترانسپوزونها قرار

3 سلیمی چیرانی و همکاران فراوانی زیرگونه های پیلی تیپ چهارم سودوموناس آئروژینوزا گیرد. این عوامل سبب به وجود آمدن ژنومی سودوموناس آئروژینوزا )T4P( سودوموناس آئروژینوزا میگردد در ساختار نا همگونی )4(. پیلی تیپ چهار به عنوان یک عامل اتصالی قدرتمند در انواع محیط ها در فرایند اتصال باکتری شرکت می- T4P کند. همچنین در بسیاری دیگر باکتری های گرم منفی مانند نایسریا گونوره ویبریو کلرا اشریشیاکلی روده ای نیز یافت شده است. جمله وظایف T4P در باکتری تشکیل میکروکلنی جذب می توان به انواع مختلف تحرک و دستگاه انتقال الکترون اشاره نمود) 2, 6(. امروزه این موضوع پذیرفته شده است که انواع مختلفی T4P سودوموناس آئروژینوزا در پدیده اتصال به موسین سلولهای اپی تلیال و اندوتلیال و همچنین سطوح بی جان مانند شیشه و فوالد ضد زنگ نقش دارد همچنین تشکیل بیوفیلم نیز تحت تاثیر این ملکول پروتئینی قرار دارد بعد اتصال و تشکیل بیوفیلم ریشه کن کردن سودوموناس آئروژینوزا می تواند بسیار دشوار و چالش برانگیز باشد )7, 8(. این ساختار پلیمری قوی انعطاف پذیر و رشته ای متشکل هزاران مونومر به نام پیلین )pilin( می باشد. زیر گونه های IVb IVa در سودوموناس آئروژینوزا T4P به تقسیم می شود )1(. این طبقه بندی بر اساس سیستم های مونتاژ شباهت در ترادف آمینو اسیدی و تنوع در خواص ساختاری پیلی می باشد. ژن های کد کننده زیر واحد های اصلی در سودوموناس آئروژینوزا IVb IVa دو زیرگونه پیلی به ترتیب عبارتند PilA.PilS2 دربین گونه های باکتریایی واجد زیر گونه های پیلی نوع چهار سودوموناس آئروژینوزا تنها گونه ای است که قادر است هر دو زیر گونه پیلی را کد نماید. زیر گونه چهار سودوموناس آئروژینوزا (T4aP) نوع IVa در طیف گسترده ای باکتری پاتوژن مانند نایسریا و همچنین در باکتری های محیطی مانند Deinococcus Myxococcus Thermus Dichelobacter و Bdellovibrio Shewanella یافت می شود. آئروژینوزا به عنوان گیرنده قوی برای لیگاند های T4aP سودوموناس و GM1 GM2 انسانی که بیان فراوان درسطح سلول های اپی تلیالی دارند محسوب می شوند )90(. در هر مولکول با منطقه حلقوی در انتهای T4aP C- ترمینال DSL( یا خواص چسبنده که )D-region واجد باند دی سولفید است در ارتباط است )99(. در لکوس ژنی تغییرات چشمگیری در هر دوسطح ژنوتیپی و فنوتیپی دیده می شود. این تغییرات تحت تاثیر ناحیه مجاور این لوکوس ژنی که کد کننده trna آمینو اسید ترئونین می باشد ( Thr )trna قرار دارد. در حقیقت ناحیه trna Thr برای یکپارچه سی و ورود منابع خارجی یک نقطه داغ (Hot spot) سودوموناس آئروژینوزا محسوب می شود )95(. زیرگونه مانند ای در کروموزوم پیلی b )T4bP( در سودوموناس آئروژینوزا و باکتری های روده انتروهموراژیک اشریشیاکلی سالمونال تیفی شده است. T4bP اشریشیاکلی انتروتوکسیژنیک سرووار انتریکا و ویبریو کلرا در سودوموناس آئروژینوزا دیده بر اساس اجزای دستگاه و انده آنها به دو زیرخانواده طبقه بندی می شود. در دسته اول پیلین PilS2 می کند و ژن کد کننده آن به عنوان زیر واحد اصلی پیلی ایفای نقش توسط جزیره بیماریزایی 1 )1 - )PAPI و یا بر روی پالسمید ها قرار دارد )1(. در حالت کلی تنوع گسترده ای مولکول اتصالی در سودوموناس آئروژینوزا توسعه بیوفیلم اتصال پایدار باکتری سودوموناس آئروژینوزا را به محیط های متنوع تضمین می کند )93(. سودوموناس آئروژینوزای هر سویه جدا شده منابع مختلف محیطی ممکن است عوامل بیماریزایی منحصر به فرد خود جمله انواع مختلف زیر گونه های پیلی م را کد نماید. در حال حاضر بیش همیشه با توجه به تنوع ژنومی گسترده در اطراف ژن ماهیت متغیرT4bP به عنوان یک عامل اتصالی کد شونده توسط جزیره بیماریزایی بررسی فراوانی انواع مختلف کننده زیر واحدهای اصلی شده بیماران PAPI 1 T4P و در این تحقیق برای اولین بار با در نظر گرفتن ژن های کد در بین نمونه های جدا عفونتهای سوختگی و همچنین سیستم های فاضالب مرکز مراقبت های سوختگی توسط روش ملکولی انجام گرفت. مواد و روشها 51 جمع آوری نمونه ها مجموع 111 سودوموناس آئروژینوزا جدا شده 51 نمونه کودکان بستری 1 تا 12 ساله با عالئم نمونه بیماران سوختگی شبکه محیطی ایزوله 01 و فاضالب مرکز مراقبت های سوختگی در مطالعه ما مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در طول فروردین 1532 تا آذر 1532 بیش هشت ماه جمع آوری شدند. برای تعیین هویت باکتریها بیماران خلط بیمار با توجه به سن جمع آوری گردید و پس آن در محیط های انتخابی مانند بالد آگار کشت داده شد. در مورد بیماران سوختگی سواب زخم بیماران 2

4 مجله میکروب شناسی پزشکی ایران سال 5 شماره 5 پاییز 1535 با عالئم و نشانه های عفونت زخم سوختگی بالینی جمع آوری شد و به محیط TSB همچنین بالد آگار و McConkey آگار منتقل شده و به مدت 20 ساعت در دمای 52 درجه سلسیوس انکوبه شدند. نمونه برداری شبکه فاضالب مرکز مراقبت های سوختگی بدین صورت انجام گرفت که پس ریختن 011 میلی لیتر فاضالب به بطری های دهانه گشاد Nalgene کامال استریل حاوی %1/1 تیوسولفات سدیم )%5 محلول( در نقاط نمونه برداری منتقل و با رعایت زنجیره سرد آزمایشگاه برای تجزیه و تحلیل های الزم فرستاده شد. نمونه های فاضالب به میزان 111 میلی لیتر غشاء هایی با تخلخل 1/03 میکرون فیلتر شد. نمونه ها بر روی McConkey آگار کشت داده شدند. (BBL Becton Dickinson, Cockeysville, MD, USA) پس 52 o کلنی ها بر اساس روش های 2 روز انکوباسیون درC استاندارد باکتری شناسی مانند رنگ آمیزی گرم تحرک مورفولوژی تست کاتاالز و خصوصیت اکسید مثبت تست) O/F ( اکسیداسیون - تخمیر و همچنین الکتوز منفی بودن انجام گرفت. آزمون رشد در 02 C و قابلیت تولید رنگدانه نیز بررسی شد. در خاتمه بعد تعیین هویت نمونه ها در بالد آگارمحتوی %3 خون گوسفند برای یک دوره انکوباسیون تحت دمای 52 درجه سلسیوس کشت شد. تمام نمونه ها در مدت 20 ساعت پس جمع آوری مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. تمام گونه ها در محیط کشت سویا ( TSB ) Tryptic soy broth دارای %51 گلیسرول در 51- درجه سلسیوس نگهداری شدند. استخراج و واکنش زنجیره ای پلیمر به منظور استخراج سویه های جدا شده نمونه ها به مدت 15 ساعت در دمای کشت شد. 52 در محیط لوریا برتانی (LB) C توسط کیت استخراج سنده انجام گردید. مربوط به 111 سویه جدا شده نمونه ها باتوجه به دستورالمعمل شرکت (QIAamp mini kit, QIAGEN, Hilden, Germany) در مطالعه ما روش برای بررسی توزیع ژن های و pils2 که به ترتیب کد کننده پیلی های نوع باشد استفاده گردید. توالی پرایمر برای IVa و IVb می مقاالت گذشته انتخاب و صحت آن بررسی گردید )4(. برای ژن های با استفاده نرم مطالعه پرایمر ها برای اولین بار در این افزار 3 primer طرحی شدند. در این مطالعه سودوموناس آئروژینوزا گونه PAO1 به عنوان کنترل مثبت برای آزمون گونه آئروژینوزا )92( ژن PA14 به عنوان کنترل مثبت ژن و سودوموناس )1( انتخاب شد. واکنش در حجم کل 23μL حاوی 211 میکرو موالر مخلوط 2/3 dntps میلی موالر 2/3 MgCl2 واحد پلی مر 20 پیکوموالر هر پرایمر و 511 نانوگرم دو ژن فرایند. الگوو در حضور دو جفت پرایمر اختصاصی برای هر یک و pils2 اولیه درC گردید. برنامه بعد جداسی مورد استفاده قرار گرفت. برای 53 دوره متشکل یک مرحله دناتوراسیون 13 به مدت 33 دناتوراسیون اولیه در برای ژن دقیقه برای هر سه ژن C طراحی به صورت یک مرحله 33 به مدت 13 دقیقه دناتوراسیون ثانویه در 33C به مدت 51 ثانیه C 30 برای تکثیر محصول ژن به مدت 03 ثانیه C 22 به مدت 1 دقیقه برای اتصال پرایمر و مرحله نهاییC 22 به مدت 2 دقیقه تعریف شد. برای pils2 مرحله دناتوراسیون ثانویه به مدت 51 ثانیه در 33 C انجام شد. جهت فرآیند اتصال پرایمر مراحل در دمای 21 C به مدت 03 ثانیه اتخاذ گردید. برای فرایند سنتز دمای 22 C به 1 مدت دقیقه و یک مرحله نهایی استفاده شد. محصوالت C 22 به مدت 2 دقیقه با استفاده روش الکتروفورز بر روی ژل آگارز برای مشخص نمودن باند های احتمالی آنالیز )شکل گردید.)1 محصوالت سی (Bioneer Co., Korea) Forward انجام شد. و هم توسط Reverse با استفاده کیت خالص و تعیین توالی هر دو رشته شرکت Bioneer نتایج تعیین توالی با Chromas 1.45 افزار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت وBLAST کره جنوبی نرم و MEGA-4 سکانس ها با استفاده بانک اطالعاتی NCBI انجام شد. تجزیه و تحلیل آماری نیز با استفاده نرم افزار (IBM) SPSS 17.0 انجام گرفت. یافتهها مجموع 111 نمونه محیطی 51 نمونه سودوموناس آئروژینوزا جدا شده 01 نمونه جدا شده بیماران سوختگی و 51 نمونه مربوط به بودند. به طور کلی میزان فراوانی ژن سودوموناس آئروژینوزا در 35 )%35( کل نمونه ها مشاهده گردید در حالی که این مقدار برای ژن )%23( 23 بود 5

5 سلیمی چیرانی و همکاران فراوانی زیرگونه های پیلی تیپ چهارم سودوموناس آئروژینوزا جدول 1 سکانس نوکلئوتیدی پرایمر های Reveres و Forward ژن های و زیر گونه های پیلی نام پرایمر توالی الیگونوکلئوتید ) 3-2 ) Reveres, 5 - TCG AAC TGA TGA TCG TGG -3 Forward 5 - CTT TCG GAG TGA ACA TCG -3 Reverse: 5 - GGT CAC TTC TCC GGT GAT CG -3 Forward: 5 - GCG GTT TCG TTT CCA TCG AG -3 مرجع طول محصول )bp( در این مطالعه 025 بر این اساس مطالعات نشان داد که فراوانی ژن در 12 نمونه )%2/03( ایزوله های زیست محیطی 13 نمونه )%25/5( نمونه و 12 ایزوله )%32/2( سوختگی مثبت گزارش شد. )1/2= value (. P ژن مورد )%32/3( های ایزوله محیطی 21 ایزوله بیماران در 25 )%22/3( و 22 نمونه )%25/5( نمونه ها مبتال به )p value = سوختگی )1/521 ژنوتیپ مشاهده شد. با در نظر گرفتن میزان فراوانی زیست محیطی این ژنوتیپ )%23( باالتر )%11( و ایزوله های بدست آمده بیماران سوختگی )%11( بودند. ارتباط آماری معنی دار ضعیفی بین ژنوتایپ - و منبع نمونه )مقدار 1/13 )P= وجود دارد. در این مطالعه اگر چه درصد فراوانی ژنوتیپ + + در نمونه های و سویه های بدست آمده نمونه های سوختگی )%01( 12 بوده و نسبت به نمونه های جدا شده محیط 11 ) 23( باالتر بود اما هیچ ارتباط معنی داری لحاظ آماری بین الگوی ژنوتایپی و منشا نمونه گیری وجود نداشت )1/13 < value p(. نتایج مطالعه نشان داد میزان فراوانی ژنوتایپ + 2 را در نمونه های )%25/52( در سویه های سوختگی 3 ) 12/55 ) و در ایزوله های بدست آمده نمونه های محیطی 2 )12/13( بود. میان 51 + نمونه ژنوتیپ در 5 مورد )%22/22( و در سویه های سوختگی 11 )%55/55( مشاهده شد اما این رقم در نمونه های محیطی 15 ایزوله شده %50 آنها واجد هر دو ژن و 12 ایزوله بین 111 سویه جدا شده نظر ژن های بودند. فقط و منفی بودند 11 نمونه مربوط به نمونه های محیطی 5 نمونه و 5 نمونه نمونه های ایزوله شده بیماران بودند. در میان تمام ایزوله ها کمترین فراوانی مربوط )%2( بود )جدول 2(. به ژنوتایپ + + بحث توانایی بقا و زندگی در شرایط متنوع زیست محیطی و قدرت سش باال سودوموناس آئروژینوزا را در معرض مجموعه بزرگی قطعات و ترانسفورماتور های مختلف ژنومی جمله فاژها اینتگرون ها ترانسپوزونها و عناصر دیگر قرار می دهد )4(. سیستم های آبی و فاضالبی بیمارستان ها و همچنین محیط های بالینی مرطوب به طور مکرر با کلونیزه شدن توسط سویه های سودوموناس آئروژینوزا همواره خطری برای محیط های اجتماعی محسوب می شود )94(. فاکتورهای مهم کلونیزه شدن پیلی تیپ چهار سودوموناس میباشد. سویه های سودوموناس آئروژینوزا قادرند دو نوع پیلی قطبی به نام های T4aP T4bP را بیان نمایند. T4aP در میان گستره وسیعی پاتوژن های گیاهی حیوانی و پاتوژنهای انسانی و همچنین میکروارگانیسم های محیطی دیده می شود. بیشتر و گسترده ای فراتر T4bP می باشد. T4aP دارای تنوع )%52/3( و دو گروه دیگر بیشتر بود. میان 111 سویه 0

6 مجله میکروب شناسی پزشکی ایران سال 5 شماره 5 پاییز 1535 شکل 1: سمت راست: نتایج ژل الکتروفورز حاصل ژن ستون 1: کنترل منفی ستون 2: کنترل مثبت ستون زیرگروه M: مارکر 31 جفت بی IVa پیلی تیپ چهار سودوموناس آئروژینوزا نمونه های -5 (GeneRuler 50 bp Ladder, Thermo scientific) 12 محصوالت ژن )015 جفت ب(. سمت چپ: نتایج ژل الکتروفورز حاصل ژن زیرگروه IVb پیلی آئروژینوزا نمونه های سوختگی ستون M جدول 2 : لگوی زیر گونه های تیپ چهار سودوموناس مارکر جفت بی ستون 1 کنترل مثبت ستون 2 کنترل منفی ستون های 12-5 نتایج حاصل ژن )025 جفت ب(. پیلی در ایزوله های جدا شده نمونه های محیطی بیماران و نمونه ها مجموع سوختگی محیطی ژنوتایپ +, + )%23( +, - )%12/3( -, + )%52/3( -, - )%23( )%01( 12 )%01( 50 )%50( 2 2 )%25/52( 3 )%12/55( 13 )%13( 3 5 )%22/22( 11 )%55/55( 51 )%51( 11 5 )%11( 5 )%11( 12 )%12( مطالعات گذشته به بررسی تنوع ژنتیکی سکانس ژنی زیر واحد اصلی T4aP ای مبنی بر مقایسه و بررسی پرداخته اند) ( اما تا به امروز مطالعه T4bP T4aP زیر گونه پیلی در میان سویه های سودوموناس آئروژینوزا نگرفته است. درسال های اخیر اهمیت گروه دیگر T4P T4bP که در ارتباط با جزیره بیماریزایی PAPI-1 pklc102 می باشد بیشتر قبل مشخص گشته است صورت به نام و پالسمید,95( 98(. در مطالعه حاضر میزان فراوانی کلی ژن کد کننده زیر واحد اصلی تشکیل دهنده )%35( T4aP Morales-Espinosa R و همکاران مطابق در سال 2111 مکزیک بود )95(. آنها با در نظر گرفتن بخشی ژن نتایج با کشور به عنوان سکانس هدف با استفاده روش هیبریداسیون فراوانی %33 را برای ژن نتایج بدست آمده گزارش کردند که نظر آماری نزدیک به توسط روش با این حال هنگامی که آنها تمام لکوس ژنی قرار دادند میزان فراوانی %35 را ث تب در مطالعه حاضرمی باشد. را مورد مطالعه نمودند که در مقابل میزان سوختگی فراوانی بدست آمده در مطالعه حاضر اختالف معنی داری دارد. این تفاوت ممکن است به دلیل تنوع جغرافیایی سویه ها تعداد نمونه ها و یا روش های تشخیصی باشد. Finnan فراوانی 12 و همکارانردر سال 2110 در مطالعه ای دیگر در کشور ایرلند به بررسی سودوموناس آئروژینوزا بالینی و محیطی به دو روش و ساترن بالت پرداخت. او میزان فراوانی ژن را در بین نمود اعالم %52/3 نمونه مختصری را نشان می دهد )4(. این مطالعه که با نتایج مطالعات انجام گرفته تفاوت به برهمکنش سودوموناس آئروژینوزا با سلول میزبان و یا سطوح بی جان این امر را اثبات نمود که سودوموناس آئروژینوزا دارای توانایی بسیار باالیی برای اتصال به سطوح و یا سلول های میزبان می باشد) 7, 93(. 8, تا به امروز تکنولوژی نقشه برداری حضور چندین ژن کد کننده پیلی نوع ژنوم ارگانیسم ها IV در گونه های سودوموناس آئروژینوزا را تایید نموده است )90(. در مقایسه با مطالعات کمی که در باره شیوع پیلی نوع وجود دارد IVa 3

7 سلیمی چیرانی و همکاران فراوانی زیرگونه های پیلی تیپ چهارم سودوموناس آئروژینوزا اطالعات دقیقی در مورد شیوع جدا شده زیستگاه های مختلف وجود ندارد. یا مقایسه آنها درسویه های مطالعه حاضر نشان داد که فراوانی پیلی در بین سویه های سودوموناس آئروژینوزا بدست آمده منابع مختلف در )%23 پیلی نمونه و ایزوله های های %31 محیطی سوختگی( های سویه در باال است و زیرگونه IVb )%23( در مقایسه با زیرگونه )%35( IVa جزو فراوان ترین نوع در بین سویه های محیطی و بالینی می باشد. حضور ژن ) 25( محیطی ) 02( اصلی زیرگونه در سویه های آمده بدست در مقایسه با ایزوله های سوختگی) 32 (. با باالتر بود IVb پیلی و فراوانی ژن کد کننده زیر واحد درایزوله های بدست آمده نمونه های سوختگی) 25/55 ( در مقایسه با دو منبع دیگر سویه های محیطی) 32/3 ( و ) 22/2 ) آمار بیشتری را نشان داد. میزان حضور هم زمان دوزیر گونه پیلی با ژنوتایپ + + در سویه های جدا شده بیماران ) 01 ( و ایزوله های بدست آمده نمونه های سوختگی) 01 ( در مقایسه با ایزوله های بدست آمده محیط ) 23( باال تر بود. آنجایی فراوانی ژن برای اولین بار در بین ایزوله های سودوموناس آئروژینوزا بررسی می شود هنوز اطالعاتی برای مقایسه با اطالعات این تحقیق وجود ندارد. در مجموع مطالعه حاضر نشان داد که فراوانی پیلی در بین سویه های سودوموناس آئروژینوزا بدست آمده منابع بالینی و محیطی مختلف باال است. آنجایی که زیر گونه IVa در انواع فرایند های باکتری به ویژه تولید و شکل گیری بیوفیلم شرکت میکند شیوع نسبتا باالی آنها نشان دهنده میزان باالی بیماریی زایی سویه های مورد مطالعه ایرانی می باشد. ژن که برای اولین باردر این مطالعه به عنوان یک مارکر تشخیصی IVb زیرگونه مقایسه با ژن پیلی سودوموناس معرفی شده است در در بین منابع مورد مطالعه به ویژه سویه های بدست آمده بیماران سوختگی فراوانی باالتری برخوردار بود. سویه های واجد این زیرگونه پیلی می توانند مستعد به دریافت قطعات بیماریزایی خارج کروموزومی به ویژه جزیره 1 سودوموناس آئروژینوزا و فرایند کونژوگیشن باشند. در نتیجه این تغییرات میتواند بر پاتوژنز باالی این باکتری تاثیرگذار باشد. تشکر و قدردانی نویسندگان این مقاله برخود الزم می دانند تا بدین وسیله گروه میکرب شناسی و معاونت پژوهشی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تقدیر تعارض منافع: بین نویسندگان هیچ تعارضی وجود ندارد. و تشکر نمایند. References 1. Mulcahy LR, Isabella VM, Lewis K. Pseudomonas aeruginosa Biofilms in Disease. Microb Ecol. 2014;68(1): Lyczak JB, Cannon CL, Pier GB. Establishment of Pseudomonas aeruginosa infection: lessons from a versatile opportunist. Microbes Infect / Institut Pasteur. 2000;2(9): Kelsey M. Pseudomonas in augmented care: should we worry? J Antimicrob Chemother. 2013;68(12): Finnan S, Morrissey JP, O'Gara F, Boyd EF. Genome Diversity of Pseudomonas aeruginosa Isolates from Cystic Fibrosis Patients and the Hospital Environment. J Clin Microbiol. 2004;42(12): Craig L, Pique ME, Tainer JA. Type IV pilus structure and bacterial pathogenicity. Nat Rev Microbiol. 2004;2(5): Pelicic V. Type IV pili: e pluribus unum? Mol Microbiol. 2008;68(4): Stanley PM. Factors affecting the irreversible attachment of Pseudomonas aeruginosa to stainless steel. Can J Microbiol. 1983;29(11): Stone JH, Gabriel MM, Ahearn DG. Adherence of Pseudomonas aeruginosa to inanimate polymers including biomaterials. J Ind Microbiol Biotechnol. 1999;23(1): Carter MQ, Chen J, Lory S. The Pseudomonas aeruginosa pathogenicity island PAPI-1 is transferred via a novel type IV pilus. J Bacteriol. 2010;192(13): Burrows LL. Pseudomonas aeruginosa twitching motility: type IV pili in action. Annu Rev Microbiol. 2012;66: Lee KK, Sheth HB, Wong WY, Sherburne R, Paranchych W, Hodges RS, et al. The binding of Pseudomonas aeruginosa pili to glycosphingolipids is a tip-associated event involving the C-terminal region of the structural pilin subunit. Mol Microbiol. 1994;11(4): Morales-Espinosa R, Soberon-Chavez G, Delgado- Sapien G, Sandner-Miranda L, Mendez JL, Gonzalez- Valencia G, et al. Genetic and phenotypic 2

8 مجله میکروب شناسی پزشکی ایران سال 5 شماره 5 پاییز 1535 characterization of a Pseudomonas aeruginosa population with high frequency of genomic islands. PloS one. 2012;7(5):e Ramsey MM, Whiteley M. Pseudomonas aeruginosa attachment and biofilm development in dynamic environments. Mol Microbiol. 2004;53(4): Schwartz T, Volkmann H, Kirchen S, Kohnen W, Schon- Holz K, Jansen B, et al. Real-time detection of Pseudomonas aeruginosa in clinical and municipal wastewater and genotyping of the ciprofloxacin-resistant isolates. FEMS Microbiol Ecol. 2006;57(1): Kus JV, Tullis E, Cvitkovitch DG, Burrows LL. Significant differences in type IV pilin allele distribution among Pseudomonas aeruginosa isolates from cystic fibrosis (CF) versus non-cf patients. Microbiology. 2004;150(5): Castric PA, Deal CD. Differentiation of Pseudomonas aeruginosa pili based on sequence and B-cell epitope analyses. Infect Immun. 1994;62(2): Spangenberg C, Fislage R, Sierralta W, Tummler B, Romling U. Comparison of type IV-pilin genes of Pseudomonas aeruginosa of various habitats has uncovered a novel unusual sequence. FEMS Microbiol Lett. 1995;125(2-3): Klockgether J, Wurdemann D, Reva O, Wiehlmann L, Tummler B. Diversity of the abundant pklc102/pagi-2 family of genomic islands in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol. 2007;189(6):