انتشار جينات العج في الإشريكية القولونية المعزولة من التهاب المسالك البولية والقسطرة المرتبطة بالتهاب المسالك البولية
DOI:
https://doi.org/10.32007/jfacmedbaghdad.6642425الكلمات المفتاحية:
الاشريكية القولونية, حركة العج, حركة السباحة، . recA, flhC. flhDالملخص
الخلاصة:
خلفية البحث:
تعد التهابات المسالك البولية من بين الأمراض البكتيرية الأكثر شيوعا في كل من الأماكن العامة والمستشفيات. أحد أكثر أمراض المستشفيات انتشارًا هو عدوى المسالك البولية المرتبطة بالقسطرة (CAUTI). تزيد القسطرة البولية من خطر العدوى وتسهل على الإشريكية القولونية (E. coli) استعمار الجهاز البولي. تم تكيف الإشريكية القولونية المسببة للأمراض البولية (UPEC) خصيصًا للبقاء على قيد الحياة في الظروف الصعبة للمسالك البولية. حيث يمكن لهذه البكتيريا أن تلتصق بالمسالك البولية وتستعمرها، وتشكل مجتمعات بكتيرية داخل الخلايا باستخدام الشعيرات اللاصقة وتنشر عوامل الفوعة لتسبب العدوى. قد يكون علاج CAUTI بفعالية ودقة أمرًا صعبًا. واحدة من أهم المخاوف الصحية في الوقت الحاضر هي البكتيريا المقاومة للأدوية.
الأهداف:
الهدف من هذه الدراسة هو تقييم مدى انتشار جينات العج (swarming genes) في الإشريكية القولونية التي تسبب التهاب المسالك البولية والتهاب المسالك البولية المرتبط بالقسطرة، وكذلك تحديد مدى مقاومتها للمضادات الحيوية.
المرضى وطرق العمل:
تم جمع ما مجموعه 143 عينة سريرية من عينات الادرار والقسطرة من مستشفيات مختلفة في مدينة بغداد خلال الفترة الممتدة من تشرين الأول 2023 إلى كانون الأول 2023. تم تشخيص البكتيريا بعد سلسلة من خطوات الزراعة والتنقية. تم استخدام طرق PCR التقليدية للتعرف على البكتيريا والتحري عن وجود جينات العج recA)، flhD، و( flhC . تم اتباع بروتوكول كيربي باورفي إعداد اختبار الحساسية المضادة للميكروبات.
النتائج:
من 143 عينة، تم التعرف على 44 عزلة على أنها بكتيريا الإشريكية القولونية (35 من التهابات المسالك البولية، 9 من القسطرة). أظهرت هذه العزلات حساسية مختلفة للمضادات الحيوية، معظمها كانت متعددة المقاومة للأدوية (MDR)، وأظهرت العزلات مقاومة عالية للتتراسيكلين (72.72%) وحساسية عالية للإيميبينيم (93%). كانت هناك 16 عزلة، 12 منها من التهابات المسالك البولية وأربع من القسطرة. تمتلك جميع عزلات الإشريكية القولونية القوية ومتعددة المقاومة للأدوية جينات العج الثلاثة التي تم اختبارها recA) ، flhD، و flhC ) بواسطة PCR التقليدي .
الاستنتاجات: إن انتشار الإشريكية القولونية في التهابات المسالك البولية أعلى من البكتيريا الأخرى، كما ان انتشارها أعلى في التهابات المسالك البولية منه في القسطرة. وكان معظمها متعددة المقاومة للادوية ويمكن ان تحتشد ( swarm ).
التنزيلات
المراجع
1. Garretto A, Miller-Ensminger T, Ene A, Merchant Z, Shah A, Gerodias A, et al. Genomic survey of E. coli from the bladders of women with and without lower urinary tract symptoms. Front Microbiol. 2020;11:2094. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.02094
2. Kh. Dawood F, S. A. Al-Hayanni H, A. Sultan M. Contamination of Agricultural Soils in Some Baghdad Areas with Antibiotics Resistant Pathogenic Fecal Bacteria. J Fac Med Baghdad [Internet]. 2023 Oct 1;65(3):220–6. Available from: https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.2104
3. Pokharel P, Dhakal S, Dozois CM. The diversity of Escherichia coli pathotypes and vaccination strategies against this versatile bacterial pathogen. Microorganisms. 2023;11(2):344. https://doi.org/10.3390/microorganisms11020344
4. Zou Z, Potter RF, McCoy WH, Wildenthal JA, Katumba GL, Mucha PJ, et al. E. coli catheter-associated urinary tract infections are associated with distinctive virulence and biofilm gene determinants. JCI Insight. 2023 Jan 24;8(2). https://doi.org/10.1172/jci.insight.161461
5. Sanchez BC, Heckmann ER, Green SI, Clark JR, Kaplan HB, Ramig RF, et al. Development of phage cocktails to treat E. coli catheter-associated urinary tract infection and associated biofilms. Front Microbiol. 2022;13:796132. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.953136
6. Wu Z, He R, Zhang R, Yuan J. Swarming motility without flagellar motor switching by reversal of swimming direction in E. coli. Front Microbiol. 2020;11:513613. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01042
7. Partridge JD, Harshey RM. Investigating Flagella-Driven Motility in <em> Escherichia coli </em> by Applying Three Established Techniques in a Series. Journal of Visualized Experiments. 2020 May 10;(159). https://doi.org/10.3791/61364-v
8. Liu X, Matsumura P. The FlhD/FlhC complex, a transcriptional activator of the Escherichia coli flagellar class II operons. J Bacteriol. 1994;176(23):7345–51. https://doi.org/10.1128/jb.176.23.7345-7351.1994
9. Gómez-Gómez JM, Manfredi C, Alonso JC, Blázquez J. A novel role for RecA under non-stress: promotion of swarming motility in Escherichia coli K-12. BMC Biol [Internet]. 2007;5(1):14. Available from: https://doi.org/10.1186/1741-7007-5-14
10. Zhou Y, Zhou Z, Zheng L, Gong Z, Li Y, Jin Y, et al. Urinary Tract Infections Caused by Uropathogenic Escherichia coli: Mechanisms of Infection and Treatment Options. Int J Mol Sci. 2023 Jun 23;24(13):10537. https://doi.org/10.3390/ijms241310537
11. Geletu US, Usmael MA, Ibrahim AM. Isolation, Identification, and Susceptibility Profile of E. coli, Salmonella, and S. aureus in Dairy Farm and Their Public Health Implication in Central Ethiopia. Vet Med Int. 2022 Feb 14;2022:1–13. https://doi.org/10.1155/2022/1887977
12. Younus NK. Phenotypic and Genotypic Characterization of Multidrug-resistant Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Isolated from Women with Urinary Tract Infections in Mosul City. Iraqi Journal of Science. 2024 Jan 30;24–35. https://doi.org/10.24996/ijs.2024.65.1.3
13. Ahmed AG, Al Atrakji MQYM, Alwattar WMA. Antibacterial effect of ethyl acetate fraction of Medicago Sativa on Escherichia coli in urinary tract infections. J Fac Med Baghdad [Internet]. 2023 Apr 27;65(1):45–52. Available from: https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.6512008
14. Ali SA, Al-Dahmoshi HOM. Detection of Efflux Pumps Gene and Relation with Antibiotics Resistance in Uropathogenic Escherichia Coli (UPEC) Isolated from Patients with Cystitis. Iraqi Journal of Science. 2022 Jun 30;2388–97. https://doi.org/10.24996/ijs.2022.63.6.7
15. Lwigale F. Antimicrobial resistance patterns of bacterial isolates from bloodstream infections at Jinja regional referral hospital: A cross-sectional study. medRxiv. 2023;2023–8. https://doi.org/10.1101/2023.08.09.23293917
16. Partridge JD, Nhu NTQ, Dufour YS, Harshey RM. Escherichia coli remodels the chemotaxis pathway for swarming. mBio. 2019;10(2):10–1128. https://doi.org/10.1128/mBio.00316-19
17. Zhuang Y, Chen W, Yao F, Huang Y, Zhou S, Li H, et al. Short-term pretreatment of sub-inhibitory concentrations of gentamycin inhibits the swarming motility of Escherichia coli by down-regulating the succinate dehydrogenase gene. Cellular Physiology and Biochemistry. 2016;39(4):1307–16. https://doi.org/10.1159/000447835
18. Kinosita Y, Ishida T, Yoshida M, Ito R, Morimoto Y V., Goto K, et al. Distinct chemotactic behavior in the original Escherichia coli K-12 depending on forward-and-backward swimming, not on run-tumble movements. Sci Rep. 2020 Sep 28;10(1):15887.
https://doi.org/10.1038/s41598-020-72429-1
19. Lee PY, Costumbrado J, Hsu CY, Kim YH. Agarose gel electrophoresis for the separation of DNA fragments. JoVE (Journal of Visualized Experiments). 2012;(62):e3923. https://doi.org/.10.3791/3923
20. Khalaf ZZ, Flayyih MT. Detection of Uropathogenic Specific Protein Gene (usp) and Multidrug Resistant Bacteria (MDR) of Pathogenic Escherichia coli Isolated from Baghdad City. Iraqi Journal of Science. 2024;65(3):1239–49. https://doi.org/10.24996/ijs.2024.65.3.6
21. Abdullah EM, Mutlak ST. The incidence of Lower (UTI) according to the age and sex in Ramadi City. J Fac Med Baghdad [Internet]. 2009 Oct 1;51(3):289–91. Available from: https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.5131127
22. Hameed NN, Ahmed NF, Hassan QF. Urinary tract infection and prolonged neonatal jaundice in term infants during the first two months of life: a descriptive study. J Fac Med Baghdad [Internet]. 2014 Jul 1;56(2):162–8. Available from: https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.562458
23. El-Mahdy R, Mahmoud R, Shrief R. Characterization of E. coli Phylogroups Causing Catheter-Associated Urinary Tract Infection. Infect Drug Resist [Internet]. 2021 Aug 16;14(null):3183–93. Available from: https://doi.org/10.2147/IDR.S325770
24. Galindo-Méndez M. Antimicrobial Resistance in Escherichia coli. In: E. coli Infections - Importance of Early Diagnosis and Efficient Treatment. IntechOpen; 2020. https://doi.org/10.5772/intechopen.93115
25. Ibrahim DR, Dodd CER, Stekel DJ, Meshioye RT, Diggle M, Lister M, et al. Multidrug-resistant ESBL-producing E. coli in clinical samples from the UK. Antibiotics. 2023;12(1):169. https://doi.org/10.3390/antibiotics12010169
26. Wang S, Zhao S, Zhou Y, Jin S, Ye T, Pan X. Antibiotic resistance spectrum of <em> E. coli </em> strains from different samples and age-grouped patients: a 10-year retrospective study. BMJ Open [Internet]. 2023 Apr 1;13(4):e067490. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2022-067490
27. Partridge JD, Nhu NTQ, Dufour YS, Harshey RM. Escherichia coli Remodels the Chemotaxis Pathway for Swarming. mBio. 2019 Apr 30;10(2). https://doi.org/10.1136/bmjopen-2022-067490
28. Frick-Cheng AE, Shea A, Roberts JR, Smith SN, Ohi M, Mobley HLT. Altered motility in response to iron limitation is regulated by lpdA in uropathogenic Escherichia coli CFT073. bioRxiv. 2023;2023–9. https://doi.org/10.1101/2023.09.27.559868
29. Laganenka L, López ME, Colin R, Sourjik V. Flagellum-Mediated Mechanosensing and RflP Control Motility State of Pathogenic Escherichia coli. mBio. 2020 Apr 28;11(2). https://doi.org/10.1128/mBio.02269-19
30. Al-Imam M, Flayyih M. Assessment of the Effect of Lactobacillus acidophilus on Escherichia coli Serotype O157:H7 with Detection of Some Virulence Factors. Indian Journal of Forensic Medicine & Toxicology. 2020 Oct 29;14:1596–602. https://doi.org/10.37506/ijfmt.v14i4.11770
31. Thai SNM, Lum MR, Naegle J, Onofre M, Abdulla H, Garcia A, et al. Multiple copies of flhDC in paraburkholderia unamae regulate flagellar gene expression, motility, and biofilm formation. J Bacteriol. 2021;203(23):10–1128. https://doi.org/10.1128/JB.00293-21
32. Lane MC, Alteri CJ, Smith SN, Mobley HLT. Expression of flagella is coincident with uropathogenic Escherichia coli ascension to the upper urinary tract. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007 Oct 16;104(42):16669–74. https://doi.org/10.1073/pnas.0607898104
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 Hamza I. Kaittan, May T. Flayyih
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.