بررسی فراوانی ژن-های حدنصاب احساس (Quorum Sensing) درباکتری های پسودوموناس آئروژینوزاجدا شده از موارد ورم پستان گاوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه میکروبیولوژی، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران

چکیده

باکتری پسودوموناس آئروژینوزا از مهمترین پاتوژن­های فرصت­طلب بوده که موجب بروز ورم پســتان­های مقاوم به درمان در گاوهای شیری می­شود. این باکتری یک پاتوژن بیمارستانی بوده و می­تواند از طریق مواد غذایی نیز به انسان منتقل شود. مقاومت آنتی­بیوتیکی و تولید بیوفیلم دو عامل مهم در بیماریزایی و تداوم طولانی مدت عفونت­های پسودوموناس آئروژینوزا می­باشد. این باکتری، دو سیستم کامل حد نصاب احساس (Quorum Sensing) دارد که سبب فعال­سازی ژن­های بیماریزا می­شود. هدف از انجام این تحقیق،  بررسی فراوانی ژن­های حدنصاب احساس در باکتری­های پسودوموناس آئروژینوزا جدا شده از موارد ورم پستان گاوی در شهر مراغه در سال 1402 بود. در این مطالعه مقطعی توصیفی، از 200 راس گاو مبتلا به ورم پستان بالینی نمونه­گیری شد و 60 جدایه پسودوموناس آئروژینوزا پس از رنگ­آمیزی و تستهای بیوشیمیایی، تعیین هویت شدند. سپس نمونه­های جداسازی شده، جهت حضور ژن­های lasI و rhlR  به روش PCR بررسی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، ژن lasI در دو جدایه (33/3 درصد) و ژن rhlR در هشت جدایه (33/13 درصد) مشاهده شد. همچنین دو جدایه (33/3 درصد) هر دو ژن lasI و rhlR را بطور همزمان داشتند. در این تحقیق، فراوانی ژن­های حدنصاب احساس نسبت به مطالعات قبلی بر روی نمونه­های جدا شده از موارد انسانی کمتر بود که تفاوت­های جغرافیایی و منشاء اکولوژیکی جدایه­های باکتریایی می­توانند در توجیه علت آن نقش بسزایی داشته باشند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study of Frequency of Quorum sensing Genes in Pseudomonas aeruginosa isolated from Bovine mastitis

نویسنده [English]

  • Saman Mahdavi
Department of Microbiology, Maragheh Branch, Islamic Azad University, Maragheh, Iran
چکیده [English]

Pseudomonas aeruginosa is an important opportunistic pathogen that causes mastitis resistant to treatment in lactating dairy cows. This bacterium is a nosocomial pathogen and can be also transmitted to humans through food. Antibiotic resistance and biofilm production are two important factors in the pathogenesis and long-term persistence of Pseudomonas aeruginosa infections. Pseudomonas aeruginosa has two complete Quorum sensing systems that cause the activation of pathogenic genes. The aim of this research was to study of frequency of Quorum sensing genes in Pseudomonas aeruginosa isolated from bovine mastitis in Maragheh city in 2022. In this descriptive cross-sectional study, 200 cows with clinical mastitis were sampled and 60 Pseudomonas aeruginosa isolates were identified after biochemical and staining tests. Then the isolated samples were investigated for the presence of lasI and rhlR genes by PCR method. The frequency of lasI and rhlR genes was observed in 2 (3.33%) and 8 (13.33%) isolates, respectively. Also, 2 isolates (3.33%) harbored both lasI and rhlR genes simultaneously. In this research, the frequency of Quorum sensing genes was less than in previous studies on samples isolated from human cases, which geographical differences and ecological origin of bacterial isolates can play a significant role in justifying its cause.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pseudomonas aeruginosa
  • Quorum sensing genes
  • Bovine mastitis

مراجع

Aghamollaei, H., Moghaddam, M. M., Kooshki, H., Heiat, M., Mirnejad, R., & Barzi, N. S. (2015).           Detection of Pseudomonas aeruginosa by a triplex polymerase chain reaction assay based
              on lasI/R and gyrB genes. Journal of infection and public health, 8(4), 314-322.
Bradbury, R., Roddam, L., Merritt, A., Reid, D., & Champion, A. (2010). Virulence gene distribution in clinical, nosocomial and environmental isolates of Pseudomonas aeruginosa. Journal of medical microbiology, 59(8), 881-890.
Carmeli, Y., Troillet, N., Karchmer, A. W., & Samore, M. H. (1999). Health and economic outcomes of antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa. Archives of Internal Medicine, 159(10), 1127-1132.
Chang, C.-Y., Krishnan, T., Wang, H., Chen, Y., Yin, W.-F., Chong, Y.-M., Tan, L. Y., Chong, T. M., & Chan, K.-G. (2014). Non-antibiotic quorum sensing inhibitors acting against N-acyl homoserine lactone synthase as druggable target. Scientific Reports, 4(1), 7245.
Chowdhury, N., & Bagchi, A. (2016). Molecular insight into the activity of LasR protein from Pseudomonas aeruginosa in the regulation of virulence gene expression by this organism. Gene, 580(1), 80-87.
Daly, M., Power, E., Bjorkroth, J., Sheehan, P., O’Connell, A., Colgan, M., Korkeala, H., & Fanning, S. (1999). Molecular analysis of Pseudomonas aeruginosa: epidemiological investigation of mastitis outbreaks in Irish dairy herds. Applied and environmental microbiology, 65(6), 2723-2729.
Deep, A., Chaudhary, U., & Gupta, V. (2011). Quorum sensing and bacterial pathogenicity: from molecules to disease. Journal of laboratory physicians, 3(01), 004-011.
Flores-Mireles, A. L., Walker, J. N., Caparon, M., & Hultgren, S. J. (2015). Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nature Reviews Microbiology, 13(5), 269-284.
Jaffe, R. I., Lane, J. D., & Bates, C. W. (2001). Real‐time identification of Pseudomonas aeruginosa direct from clinical samples using a rapid extraction method and polymerase chain reaction (PCR). Journal of clinical laboratory analysis, 15(3), 131-137.
Kiran, S., Sharma, P., Harjai, K., & Capalash, N. (2011). Enzymatic quorum quenching increases antibiotic susceptibility of multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa. Iranian Journal of Microbiology, 3(1),1.
Kong, K.-F., Jayawardena, S. R., Indulkar, S. D., Del Puerto, A., Koh, C.-L., Høiby, N., & Mathee, K. (2005). Pseudomonas aeruginosa AmpR is a global transcriptional factor that regulates expression of AmpC and PoxB β-lactamases, proteases, quorum sensing, and other virulence factors. Antimicrobial agents and chemotherapy, 49(11), 4567-4575.
Kumar, R., Chhibber, S., Gupta, V., & Harjai, K. (2011). Screening & profiling of quorum sensing signal molecules in Pseudomonas aeruginosa isolates from catheterized urinary tract infection patients. Indian Journal of Medical Research, 134(2), 208-213.
Ohman, D. E., Burns, R. P., & Iglewski, B. H. (1980). Corneal infections in mice with toxin A and elastase mutants of Pseudomonas aeruginosa. Journal of Infectious Diseases, 142(4), 547-555.
Rodrigues, Y. C., Furlaneto, I. P., Maciel, A. H. P., Quaresma, A. J. P. G., de Matos, E. C. O., Conceição, M. L., Vieira, M. C. d. S., Brabo, G. L. d. C., Sarges, E. d. S. N. F., & Lima, L. N. G. C. (2020). High prevalence of atypical virulotype and genetically diverse background among Pseudomonas aeruginosa isolates from a referral hospital in the Brazilian Amazon. PLoS One, 15(9), e0238741.
Sabharwal, N., Dhall, S., Chhibber, S., & Harjai, K. (2014). Molecular detection of virulence genes as markers in Pseudomonas aeruginosa isolated from urinary tract infections. International journal of molecular epidemiology and genetics, 5(3), 125.
Schauer, B., Wald, R., Urbantke, V., Loncaric, I., & Baumgartner, M. (2021). Tracing mastitis pathogens—epidemiological investigations of a Pseudomonas aeruginosa mastitis outbreak in an Austrian dairy herd. Animals, 11(2), 279.
Schulert, G. S., Feltman, H., Rabin, S. D., Martin, C. G., Battle, S. E., Rello, J., & Hauser, A. R. (2003). Secretion of the toxin ExoU is a marker for highly virulent Pseudomonas aeruginosa isolates obtained from patients with hospital-acquired pneumonia. The Journal of infectious diseases, 188(11), 1695-1706.
Senturk, S., Ulusoy, S., Bosgelmez-Tinaz, G., & Yagci, A. (2012). Quorum sensing and virulence of Pseudomonas aeruginosa during urinary tract infections. The Journal of Infection in Developing Countries, 6(06), 501-507.
Smith, R. S., & Iglewski, B. H. (2003). Pseudomonas aeruginosa quorum sensing as a potential antimicrobial target. The Journal of clinical investigation, 112(10), 1460-1465.
Siasi, E., Ghazi, S.R. (2017). Frequency of rhlR, rhlI and lasR genes in Pseudomonas aeruginosa isolated from urinary tract infections. Tehran, 2016. Iranian Journal of Infectious Diseases and Tropical Medicine. 22(77), 39-49. (In Persian)
Winn Washington, C., Allen, S. D., Janda, W. M., Koneman, E. W., Procop, G. W., Schreckenberger, P. C., & Woods, G. L. (2006). Koneman's Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiolgy. Lippincott, Williams & Wilkins.
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار