انتشار جينات أنظمة التنظيم ثنائية المكون في عزلات الإشريكية القولونية المعزولة من نساء شابات مصابات بعدوى المسالك البولية
DOI:
https://doi.org/10.32007/jfacmedbaghdad3149الكلمات المفتاحية:
الإشريكية القولونية الممرضة للمجاري البولية، مقاومة المضادات الحيوية، عوامل الفوعة، BarA-UvrY، تفاعل البوليميراز المتسلسلالملخص
الخلفية: تُعدّ التهابات المجاري البولية من أكثر الأمراض البكتيرية شيوعاً، وتُعزى غالباً إلى الإشريكية القولونية، لا سيما السلالات الممرضة للجهاز البولي، والتي تمتلك عوامل ضراوة مميزة تسهم في تعقيد الحالة السريرية.
الأهداف: تهدف هذه الدراسة إلى تحديد الخصائص المرضية وبعض الصفات الجينية لسلالات UPEC المعزولة من عينات بول، فضلاً عن تقييم مقاومتها للمضادات الحيوية.
الطرائق: جُمعت 200 عينة بول من نساء شابات راجعن مستشفى الكرامة، مستشفى اليرموك التعليمي، مستشفى الكندي، والمختبرات التعليمية في مدينة الطب، خلال الفترة من أيلول إلى تشرين الثاني 2024. تم التعرف على العزلات البكتيرية باستخدام أوساط انتقائية وكروموجينية، ثم تأكيد التشخيص باستخدام نظام VITEK 2 Compact. أُجري اختبار التحسس للمضادات الحيوية بواسطة النظام نفسه. كما تم تقييم قدرة السلالات على تكوين الأغشية الحيوية، وحركة العج، وفعالية تحلل الدم. واعتمدت تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدية للكشف عن وجود منظومة الإشارة الثنائية BarA-UvrY.
النتائج: بلغت نسبة عزل UPEC من العينات 45%، ما يعادل 40 عزلة. أظهرت العزلات مقاومة عالية للـسيفوتكسم بنسبة 82.5%، بينما كانت جميعها حساسة تجاه الإروبينيم، والأميكاسين، والتيجيسيكلين. بيّنت النتائج أن 85% من العزلات كانت منتجة لإنزيمات البيتا-لاكتاماز، و2.5% منها امتلكت آليات مقاومة مزدوجة. تم رصد فعالية تحلل الدم في 48.3% من العزلات، وأظهرت 34.8% منها حركة العج. أبدت 13.4% إنتاجاً متوسطاً و29% إنتاجاً ضعيفاً للغشاء الحيوي، في حين لم تُظهر 57.3% أي قدرة على إنتاجه. التحليل الجيني لـ 16 عزلة ممثلة كشف عن وجود جينات barA وuvrY في جميع العينات.
الاستنتاج: تُظهر عزلات الإشريكية القولونية الممرضة للمجاري البولية انتشاراً ملحوظاً لدى النساء النشيطات جنسياً، مع معدلات مقاومة مرتفعة للجيل الثالث من السيفالوسبورينات، لا سيما السيفوتاكسيم. ورغم امتلاك جميع العزلات لمنظومة BarA-UvrY، فإنها تتباين في خصائصها الفوعة، ما يشير إلى تنوع وظيفي داخل هذه السلالات.
المراجع
Ahmed AGh, Al-Atrakji MQ, Al-Wattar WM. Antibacterial Effect of Ethyl Acetate Fraction of Medicago Sativa on Escherichia coli in Urinary Tract Infections. J Fac Med Baghdad. 2023 Apr 27;65(1):45–52. https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.6512008 2.Zeng Z, Zhan J, Zhang K, Chen H, Cheng S. Global, regional, and national burden of urinary tract infections from 1990 to 2019: an analysis of the global burden of disease study 2019. World J Urol. 2022 Mar 23;40(3):755–63. https://doi.org/10.1007/s00345-021-03913-0
3.Nasrollahian S, Moradi F, Hadi N, Ranjbar S, Ranjbar R. An update on alternative therapy for Escherichia coli causing urinary tract infections; a narrative review. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024 Apr;46:104075. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2024.104075
4.Wojciuk B, Majewska K, Grygorcewicz B, Krukowska Ż, Kwiatkowska E, Ciechanowski K, et al. The role of uropathogenic Escherichia coli adhesive molecules in inflammatory response- comparative study on immunocompetent hosts and kidney recipients. PLoS One. 2022 May 23;17(5):e0268243. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268243
5.Whelan S, Lucey B, Finn K. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC)-Associated Urinary Tract Infections: The Molecular Basis for Challenges to Effective Treatment. Microorganisms. 2023 Aug 28;11(9):2169. https://doi.org/10.3390/microorganisms11092169
6.Alshaikh SA, El-banna T, Sonbol F, Farghali MH. Correlation between antimicrobial resistance, biofilm formation, and virulence determinants in uropathogenic Escherichia coli from Egyptian hospital. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2024 Feb 24;23(1):20. https://doi.org/10.1186/s12941-024-00679-7.
7. Hamid SAA, Khoshabeh RM. Antibiotic Resistance, Biofilm Formation, and Identification of FimH and FimA Adhesion Genes in Uropathogenic Escherichia Coli (UPEC) Isolated from Patients in Baghdad Province. Iraqi Journal of Science. 2024 Oct 30;5546–54.
https://doi.org/10.24996/ijs.2024.65.10.19
8.Sudarshan S, Hogins J, Ambagaspitiye S, Zimmern P, Reitzer L. Nutrient and Energy Pathway Requirements for Surface Motility of Nonpathogenic and Uropathogenic Escherichia coli. J Bacteriol. 2021 May 7;203(11). https://doi.org/10.1128/jb.00467-20
9.Kandi V, Shahapur PR, Suvvari TK, Bharadwaj VG, P CR, Shahapur R, et al. Molecular Characterization of Escherichia coli Causing Urinary Tract Infections Through Next-Generation Sequencing: A Comprehensive Analysis of Serotypes, Sequence Types, and Antimicrobial and Virulence Genes. Cureus. 2024 Mar 5; https://doi.org/10.7759/cureus.55556
10.Abd Alaziz MHAD, Al Abbadi SH, Abd Al Rahman NAM, Abd El-Hady HI. Invasiveness and Virulence factors of Uropathogenic Escherichia coli. Zagazig University Medical Journal. 2024 Oct 14;0(0):0–0. https://doi.org/10.21608/zumj.2024.324518.3603
11.Tomenius H, Pernestig AK, Jonas K, Georgellis D, Möllby R, Normark S, et al. The Escherichia coli BarA-UvrY two-component system is a virulence determinant in the urinary tract. BMC Microbiol. 2006 Dec 10;6(1):27. https://doi.org/10.1186/1471-2180-6-27
12.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
13.Devi B A, K V L, Sugumar S. Isolation and characterization of bacteriophages against E.coli urinary tract infection and evaluating their anti-biofilm activity and antibiotic synergy. Microb Pathog. 2024 Aug;193:106789. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2024.106789
14.Uslu A, Sayin Z, Balevi A, Ilban A, Erganis O. Microbiological characterization and genetic analysis of bacteria isolated from blood cultures and fecal samples in calves with symptoms of septicemia and diarrhea. Revista Científica de la Facultad de Ciencias Veterinarias. 2024 Jan 1;XXXIV(1):1–11. http://dx.doi.org/10.52973/rcfcv-e34307
15.Dawood FKh, Al-Hayanni HSA, Sultan MA. Contamination of Agricultural Soils in Some Baghdad Areas with Antibiotics Resistant Pathogenic Fecal Bacteria. J Fac Med Baghdad. 2023 Oct 1;65(3):220–6. https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.2104
16.Rahimifard B, Soheili V, Hashemitabar G, Askari Badouei M. Possible Relationship of Novel Phylogenetic Structure With Antimicrobial Resistance, Biofilm Formation, and Hemolytic Activity in Uropathogenic Escherichia coli (UPEC). Int J Enteric Pathog. 2022 Aug 28;10(3):98–104. http://dx.doi.org/10.34172/ijep.2022.5536
17.Hussein FAN, Alwash MS. Molecular detection of extended spectrum ß-lactamase genes in Escherichia coli isolates from urinary tract infected patients. Journal of Applied and Natural Science. 2022 Dec 19;14(4):1485–92. https://doi.org/10.31018/jans.v14i4.3948
18.Kalishah J, Husada D, Arfijanto MV, Wahyu Widodo AD. Biofilm Formation and Antimicrobial Resistance of Escherichia coli in vitro Towards Ceftriaxone and Cefixime. Current Internal Medicine Research and Practice Surabaya Journal. 2022 Jan 31;3(1):5. https://doi.org/10.20473/cimrj.v3i1.32549
19.Mustaf HA, Hafidh RR, Alsodani MH. Assessment of Biofilm Formation and Hypermucoviscosity in Klebsiella oxytoca from Clinical and Community Sources. J Fac Med Baghdad. 2025 Apr 1;67(1):66–77. https://doi.org/10.32007/jfacmedbaghdad2454
20.Kaittan HI, Flayyih MT. The Prevalence of Swarming Genes in Escherichia coli Isolated from UTI and Catheter-Associated UTI. J Fac Med Baghdad. 2024 Dec 31;66(4):500–7. https://doi.org/10.32007/jfacmedbaghdad.6642425
21.Al-Musawi H, Al-Abdullah A, Al-Saad L. Identification of Phylogenetic Groups and Antibiotic Resistance in Escherichia coli Isolated from Urinary Tract Infections in Basrah, Iraq. Medical Journal of Babylon. 2025;22(1):168–74.
http://dx.doi.org/10.4103/MJBL.MJBL_1101_23
22.Zhan ZS, Shi J, Zheng ZS, Zhu XX, Chen J, Zhou XY, et al. Epidemiological insights into seasonal, sex specific and age related distribution of bacterial pathogens in urinary tract infections. Exp Ther Med. 2024;27(4):140. https://doi.org/10.3892/etm.2024.12428
23.AL-Jubouri SS, Shami AM. Molecular detection of cephalosporin resistance genes in Escherichia coli isolated from urinary tract infections in Baghdad hospitals. Iraqi journal of biotechnology. 2022;21(2):145–52.
https://jige.uobaghdad.edu.iq/index.php/IJB/article/view/489/366
24.Marwa Sh. M., A. H. Ibrahim. Correlation Between Antibiotic Resistance Phenotypes with Mobile Genetic Elements (Integron Class I) In Uropathogenic E.Coli. Iraqi Journal of Agricultural Sciences. 2024 Aug 26;55(4):1280–91. https://doi.org/10.36103/shxqpf87
25.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
26.AbdulHameed H, AbdulJabbar A. Isolation, Identification and antibiotic resistance profile distribution of clinical E.coli in Iraqi patients. Eurasian Medical Research Periodical. 2022;8:116–21.
https://www.geniusjournals.org/index.php/emrp/article/download/1528/1351
27.Al-Azawi IH, Al-Bidiri MS. Distribution of Integron III and Phylogenic Clade Among MDR Uropathogenic E. Coli from Patient in Al-Diwaniyah City, Iraq. Wiadomości Lekarskie. 2022 May;75(5):1254–60. http://dx.doi.org/10.25258/ijddt.12.1.65
28.Abbood SA. Isolation and molecular identification of multidrug resistance Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infections. Iraqi JMS. 2024; 22 (1): 36-44. doi: 10.22578. IJMS. 22(5).
https://www.iraqijms.net/upload/pdf/iraqijms66680f0c798d1.pdf
29.Arif A, Ullah I, Ullah O, Zaman R. Identification of colistin resistance and its bactericidal activity against uropathogenic gram negative bacteria from Hayatabad Medical Complex Peshawar. Pak J Med Sci. 2022 Mar 8;38(4). https://doi.org/10.12669/pjms.38.4.5221
30.Zakia* F, Karsidin B, Basri AH. Resistance Testing of Escherichia coli Bacteria Producing Extended Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) in Urinary Tract Infection (UTI) Patients at Indramayu Regional General Hospital. Riwayat: Educational Journal of History and Humanities. 2024 Jul 30;7(3):1400–11. http://dx.doi.org/10.24815/jr.v7i3.40564
31.Naskar M, Parekh VP, Abraham MA, Alibasic Z, Kim MJ, Suk G, et al. α-Hemolysin promotes uropathogenic E.coli persistence in bladder epithelial cells via abrogating bacteria-harboring lysosome acidification. PLoS Pathog. 2023 May 11;19(5):e1011388.
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011388
32.Saied ZH, Hussein AS, Mohammed TK. Bacteriological study of Escherichia coli and its pathological role in urinary tract infection. J Surv Fish Sci. 2023;10(3S):1853–64. https://doi.org/10.17762/sfs.v10i3S.664
33.Puri D, Allison KR. Multicellular self-organization in Escherichia coli. arXiv preprint arXiv:250303001. 2025.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.03001
34.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/10.1128/mbio.00316-19
35.Zere TR, Vakulskas CA, Leng Y, Pannuri A, Potts AH, Dias R, et al. Genomic Targets and Features of BarA-UvrY (-SirA) Signal Transduction Systems. PLoS One. 2015 Dec 16;10(12):e0145035. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145035
36. Mitra A, Palaniyandi S, Herren CD, Zhu X, Mukhopadhyay S. Pleiotropic Roles of UvrY on Biofilm Formation, Motility and Virulence in Uropathogenic Escherichia coli CFT073. PLoS One. 2013 Feb 1;8(2):e55492. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055492
التنزيلات
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2025 Ali H. Al-Daraji, May T. Flayyih
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Creative Commons Attribution 4.0 International license..
