بررسی ژن‌های ویرولانس و مقاومت آنتی‌بیوتیکی سویه‌های انتروهموراژیک اشریشیا کلی در نمونه‌های همبرگر دست ساز با روش Multiplex PCR در شهرستان شیراز

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم، جهرم، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم، جهرم، ایران

3 کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، مرودشت، ایران

چکیده

مقدمه: اشریشیا کلی O157:H7 یکی از عوامل اصلی ایجاد کننده‌ی بیماری‌های منتقل شونده به وسیله‌ی مواد غذایی در انسان است که بیماری‌هایی مانند کولیت هموراژیک و سندرم اورمی همولیتیک را ایجاد می‌کند. به دلیل انتقال این باکتری از طریق مواد غذایی به ویژه همبرگر به آن باکتری همبرگر می‌گویند. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی مارکر‌های بیماری‌زای سویه‌های اشریشیاکلی O157:H7 از نمونه‌های همبرگر در شهرستان شیراز بود.روش‌ها: این پژوهش به صورت مقطعی و توصیفی بر روی320 نمونه‌ی همبرگر جمع‌‌آوری شده از چهار منطقه‌ی شیراز انجام شد. نمونه‌ها پس از غنی سازی در محیط TSB واجد نووبیوسین در دمای 37 درجه‌ی سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفتند. سپس از محیط CT-SMAC و VRBA به منظور بررسی تخمیر سوربیتول و لاکتوز و از محیط کروموآگار برای بررسی فعالیت بتاگلوکورونیدازی باکتری‌های جدا شده استفاده شد. با استفاده از آنتی سرم اختصاصی، وجود باکتری اشریشیاکلی O157 تأیید گردید. در نهایت وجود ژن‌های بیماری‌زا با استفاده از Multiplex PCR و مقاومت آنتی‌بیوتیکی سویه‌ها با روش دیسک دیفیوژن بررسی شد.یافته‌ها: از مجموع نمونه‌های مورد بررسی 259 باکتری سوربیتول منفی (93/80 درصد) جداسازی گردید که از این تعداد 227 باکتری (64/87 درصد) توانایی تخمیر لاکتوز را داشتند. سپس به کمک روش‌های بیوشیمیایی 192 نمونه (58/84 درصد) به عنوان اشریشیا کلی شناسایی شدند. همچنین میزان جداسازی اشریشیا کلی MUG منفی (50 درصد) و اشریشیا کلی O157 (43/3 درصد) بود. با ارزیابی مارکر‌های بیماری‌زایی، در 3 نمونه ژن‌های stx1 و eae، در یک نمونه ژن‌های stx1، eae و stx2و در یک نمونه تنها ژن hly شناسایی شد. تمامی سویه‌های جدا شده به اکثر آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم بودند.نتیجه‌گیری: به دلیل شدت بیماری‌زایی این باکتری و انتقال آن توسط مواد غذایی خام به ویژه همبرگر، انجام مطالعات بیشتر بر روی سایر مواد غذایی گوشتی پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evolution of Virulence Genes and Antibiotic Resistance of Enterohemorrhagic Escherichia coli Isolated from Hamburger by Multiplex PCR in Shiraz

نویسندگان [English]

  • Mohammad Kargar 1
  • Peyman Dianati 2
  • Maryam Homayoon 3
1 Associate Professor, Department of Microbiology, Jahrom Branch, Islamic Azad University, Jahrom, Iran
2 Department of Microbiology, Jahrom Branch, Islamic Azad University, Jahrom, Iran
3 Department of Microbiology, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran
چکیده [English]

Background: Escherichia coli O157:H7 have emerged as pathogens that can cause food-borne infections and severe illnesses in humans, such as hemorrhagic colitis (HC), hemolytic uremic syndrome (HUS). Since this bacterium is transferred by the foodstuff, especially hamburger it is called "hamburger bacteria". The aim of this study was isolation and identification of E.coli O157:H7 from hamburger samples in Shiraz, Isfahan.Methods: In this cross- sectional study, 320 samples of Hamburger were collected and enriched in TSB with novobiocin medium in 37ºC temperature. Fermentation of sorbitol and lactose and activities of β-glucoronidase of separated bacteria were examined by using the SMAC and VRBA media and choromoagar medium. Then the existence of E.coli O157:H7 was confirmed with the specific antiserum. At the end existence of virulence genes and antibiotic resistance strains were tested with multiplex PCR and disk diffusion methods.Findings: Out of all examined samples, 259 (80.93%) sorbitol negative bacteria were separated. From which 227 (87.64%) had ability of lactose fermentation. Then by using biochemical tests, 192 samples (84.58%) were identified as E.coli. Also the rate of recognition of MUG negative and E.coli O157:H7 were 50.00% and 3.43% respectively. By evaluation of virulence markers, eae and stx1 genes were identified in 3 samples and eae, stx1 and stx2 identified in 1 sample. Also in 1 sample only hly gene was detected. All isolated strains were resistant to most antibiotics.  Conclusion: Since this bacterium is an high risk pathogene and hamburger was a common source in recent outbreak, monitoring of all kinds of meat products is recommended. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enterohemorrhagic Escherichia coli
  • Antibiotic Resistance
  • Multiplex PCR
  • Hamburger

مراجع

  1. Nataro JP, Kaper JB. Diarrheagenic Escherichia coli. Clin Microbiol Rev 1998; 11(1): 142-201.
  2. Islam MA, Mondol AS, de BE, Beumer RR, Zwietering MH, Talukder KA, et al. Prevalence and genetic characterization of shiga toxin-producing Escherichia coli isolates from slaughtered animals in Bangladesh. Appl Environ Microbiol 2008; 74(17): 5414-21.
  3. Price SB, Cheng CM, Kaspar CW, Wright JC, DeGraves FJ, Penfound TA, et al. Role of rpoS in acid resistance and fecal shedding of Escherichia coli O157:H7. Appl Environ Microbiol 2000; 66(2): 632-7.
  4. Omisakin F, MacRae M, Ogden ID, Strachan NJ. Concentration and prevalence of Escherichia coli O157 in cattle feces at slaughter. Appl Environ Microbiol 2003; 69(5): 2444-7.
  5. Vimont A, Vernozy-Rozand C, Montet MP, Lazizzera C, Bavai C, Delignette-Muller ML. Modeling and predicting the simultaneous growth of Escherichia coli O157:H7 and ground beef background microflora for various enrichment protocols. Appl Environ Microbiol 2006; 72(1): 261-8.
  6. Best A, La Ragione RM, Sayers AR, Woodward MJ. Role for flagella but not intimin in the persistent infection of the gastrointestinal tissues of specific-pathogen-free chicks by shiga toxin-negative Escherichia coli O157:H7. Infect Immun 2005; 73(3): 1836-46.
  7. Byrne CM, Erol I, Call JE, Kaspar CW, Buege DR, Hiemke CJ, et al. Characterization of Escherichia coli O157:H7 from downer and healthy dairy cattle in the upper Midwest region of the United States. Appl Environ Microbiol 2003; 69(8): 4683-8.
  8. Callaway TR, Elder RO, Keen JE, Anderson RC, Nisbet DJ. Forage feeding to reduce preharvest Escherichia coli populations in cattle, a review. J Dairy Sci 2003; 86(3): 852-60.
  9. Su C, Brandt LJ. Escherichia coli O157:H7 infection in humans. Ann Intern Med 1995; 123(9): 698-714.
  10. Kargar M, Heidary S, Abbasian F, Shekarforoosh Sh. Survey of different enrichment methods, prevalence and antibiotic resistance of E. coli O157:H7 in raw milk of Jahrom cow. Iranian Journal of Infectious Diseases and Tropical Medicine 2006; 11(34): 7-11.
  11. Kargar M, Homayoon M, Yaghoobi R, Manookians A. Prevalence of virulence genes stx1, stx2, hly and eaeA with Multiplex PCR from E. coli O157:H7 strains among children with acute gastroenteritis in Marvdasht. Iranian Journal of Infectious Diseases and Tropical Medicine 2009; 14(44): 7-12.
  12. Bidet P, Mariani-Kurkdjian P, Grimont F, Brahimi N, Courroux C, Grimont P, et al. Characterization of Escherichia coli O157 : H7 isolates causing haemolytic uraemic syndrome in France. J Med Microbiol 2005; 54(Pt 1): 71-5.
  13. Santaniello A, Gargiulo A, Borrelli L, Dipineto L, Cuomo A, Sensale M, et al. Survey of Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H7 in urban pigeons (Columba livia) in the city of Napoli, Italy. Ital J Anim Sci 2007; 6(3): 313-6.
  14. Kim JY, Kim SH, Kwon NH, Bae WK, Lim JY, Koo HC, et al. Isolation and identification of Escherichia coli O157:H7 using different detection methods and molecular determination by multiplex PCR and RAPD. J Vet Sci 2005; 6(1): 7-19.
  15. Vogt RL, Dippold L. Escherichia coli O157:H7 outbreak associated with consumption of ground beef, June-July 2002. Public Health Rep 2005; 120(2): 174-8.
  16. Nart P, Naylor SW, Huntley JF, McKendrick IJ, Gally DL, Low JC. Responses of cattle to gastrointestinal colonization by Escherichia coli O157:H7. Infect Immun 2008; 76(11): 5366-72.
  17. Brashears MM, Galyean ML, Loneragan GH, Mann JE, Killinger-Mann K. Prevalence of Escherichia coli O157:H7 and performance by beef feedlot cattle given Lactobacillus direct-fed microbials. J.Food Prot 2003; 66(5): 748-54.
  18. Aslantas O, Erdogan S, Cantekin Z, Gulacti I, Evrendilek GA. Isolation and characterization of verocytotoxin-producing Escherichia coli O157 from Turkish cattle. Int J Food Microbiol 2006; 106(3): 338-42.
  19. Jamshidi A, Bassami MR, Rasooli M. Isolation of Escherichia coli O157:H7 from ground beef samples collected from beef markets, using conventional culture and polymerase chain reaction in Mashhad, northeastern Iran. Iranian Journal of Veterinary Research, 2008; 9(1): 72-6.
  20. Alam MJ, Zurek L. Association of Escherichia coli O157:H7 with houseflies on a cattle farm. Appl Environ Microbiol 2004; 70(12): 7578-80.
  21. Blanco M, Blanco JE, Mora A, Rey J, Alonso JM, Hermoso M, et al. Serotypes, virulence genes, and intimin types of Shiga toxin (verotoxin)-producing Escherichia coli isolates from healthy sheep in Spain. J Clin Microbiol 2003; 41(4): 1351-6.
  22. Pradel N, Bertin Y, Martin C, Livrelli V. Molecular analysis of shiga toxin-producing Escherichia coli strains isolated from hemolytic-uremic syndrome patients and dairy samples in France. Appl Environ Microbiol 2008; 74(7): 2118-28.
  23. Kargar M, Heidary S, Kafilzade F, Sadeghipour S. Isolation & Characterization of Verotoxin Producing E.coli O157:H7 Strains in Row Milk of Jahrom Cows. Journal of Food Technology & Nutrition 2009; 2: 62-9.
  24. Uhlich GA, Sinclair JR, Warren NG, Chmielecki WA, Fratamico P. Characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli isolates associated with two multistate food-borne outbreaks that occurred in 2006. Appl Environ Microbiol 2008; 74(4): 1268-72.
  25. Kargar M, Daneshvar M, Homayoon M. Prevalence of Shiga Toxins, Intimin and Hemolysin Genes of Escherichia coli O157:H7 Strains from Industrial Ground Meat in Shiraz. Journal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd 2011; 18(6): 512-20.
  26. Kargar M, Daneshvar M, Homayoon M. Surveillance of virulence markers and antibiotic resistance of shiga toxin producing E. coli O157:H7 strains from meat purchase in Shiraz. Iranian South Medical Journal 2011; 14(2): 76-83.
  27. Baghbani Arani F, Salmanzadeh Ahrabi S, Jafari F, Habibi E, Zali MR. Isolation of Shigatoxin-Producing Escherichia coli (STEC) from Meat Samples by PCR in Tehran and Evaluation of Antibacterial Patterns of Isolated Strains. Shahid Beheshti University of Medical Sciences 2007; 12(2): 107-14.
  28. Kargar M, Homayoon M. Outbreaks of Infection Sources and Antibiotic Resistance in EHEC Strains among Children Under 5 Years Old in Marvdasht. Medical Science Journal of Islamic Azad Univesity Tehran Medical Branc 2010; 19(4): 268-73.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 29، شماره 148 - شماره پیاپی 148
مرداد و شهریور 1390
صفحه 977-987

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 05 خرداد 1390
  • تاریخ بازنگری: 01 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار