پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,677 |
| تعداد مقالات | 13,681 |
| تعداد مشاهده مقاله | 31,753,636 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,551,209 |
تغییرات بیان ژن‌های vanA و vanB باکتری استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس تحت تیمار با متابولیت‌های ثانویه‌ی سیانوباکتر آنابنا | ||||||
| زیست شناسی میکروبی | ||||||
| مقاله 6، دوره 13، شماره 49، فروردین 1403، صفحه 95-109 اصل مقاله (823.06 K) | ||||||
| نوع مقاله: پژوهشی- فارسی | ||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/bjm.2024.140026.1572 | ||||||
| نویسندگان | ||||||
| زهرا سادات شبیری1؛ الهه عسگری* 1؛ کیومرث امینی2 | ||||||
| 1گروه زیست شناسی، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. | ||||||
| 2گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران. | ||||||
| چکیده | ||||||
| با توجه به روند رو به رشد سویه‌های مقاوم به چند داروی استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس، جست‌وجو برای شناسایی عوامل ضدمیکروبی جایگزین بیشتر شده است. برای این منظور، در تحقیق حاضر بررسی متابولیت‌های ثانویه آنابنا سیانوباکتری بر بیان ژن‌های مقاومت وانکومایسین استافیلوکوس ساپروفیتیکوس جداشده از سالمندان انجام شد. طی دو ماه، 120 نمونۀ بالینی مختلف از سالمندان مراجعه‌کننده به بیمارستان‌های شهر تهران جمع‌آوری شد. ایزوله‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس با استفاده از تست‌های فنوتیپی و شیمیایی شناسایی شدند. سپس با استفاده از روش‌های مولکولی حضور ژن‌های Van شناسایی شد. سپس با استفاده از روش میکروبراث دایلوشن حساسیت ایزوله‌های باکتریایی نسبت به متابولیت ثانویه سیانوباکتر آنابنا سنجیده شد. در انتها میزان بیان ژن‌های Van نسبت به 16SrRNA با استفاده از روش Real Time PCR در ایزوله‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس تیمارشده با متابولیت ثانویه سیانوباکتر اندازه‌گیری شد. در این مطالعه با استفاده از تست‌های فنوتیپی از 83 ایزوله باکتری جداسازیشده از نمونه‌های بالینی، تنها 8 ایزوله به‌عنوان استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس شناسایی شد. از 8 ایزوله استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس 1 ایزوله واجد ژن VanA و 2 ایزوله واجد ژن VanB بودند. MIC متابولیت ثانویه سیانوباکتر 750 میکروگرم / میلی‌لیتر و sub-MIC 325 میکروگرم / میلی‌لیتر علیه ایزوله‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس بود. میزان بیان ژن VanA و VanB در سویه‌های تیمارشده با متابولیت ثانویه سیانوباکتر نسبت به ژن مرجع (16SrRNA) کاهش یافت. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهند متابولیت ثانویه سیانوباکتر دارای اثر ضدمیکروبی قوی است و سبب کاهش بیان ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک می‌شود که برای توسعه نسل جدید داروهای ضد استافیلوکوکوس می‌تواند استفاده شود. | ||||||
| کلیدواژه‌ها | ||||||
| استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس؛ ژن‌های van؛ متابولیت ثانویه سیانوباکتر؛ Real Time PCR | ||||||
| اصل مقاله | ||||||
|
مقدمه استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس، کوکوسی گرم مثبت و کواگولاز منفی در سردة استافیلوکوکوس است که ازنظر تست فسفاتاز، منفی و ازنظر اوره‌آز و لیپاز مثبت است. این باکتری، یکی از عوامل شایع عفونت‌های مجرای ادراری است (1). تخمین زده می‌شود ۱۰ تا ۲۰ درصد از عفونت‌های UTI توسط استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس ایجاد می‌شود. عفونت در زنان فعال ازنظر جنسی بیشتر دیده شده است (2). این باکتری به دیسک تشخیصی نووبیوسین، مقاوم است (3) و همچنین حامل پلاسمیدهای متعددی هستند که موجب مقاومت آنتی‌بیوتیکی آنها می‌شود و انتخاب آنتی‌بیوتیک برای آنها مشکل است (4). در زمان حاضر مقاومت دارویی بین باکتری‌های گرم مثبت استافیلوکوکوس باعث بروز مشکلات زیادی در درمان عفونت‌های حاصل از این باکتری شده است. مقاومت به گلیکوپپتیدها در استافیلوکوکوسها به‌وسیلة خوشه ژنی شامل ژن‌های vanA، vanB، vanC، vanD، vanE و vanG است که ژنوتایپ vanA از بقیه مهم‌تر است. ژنوتایپ vanA نوع غالبی از ژنوتایپ مقاومت در اروپا گزارش شده است. سویه‌هایی با ژنوتایپ vanA نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های وانکومایسین و تیکوپلانین مقاوم‌اند و این ژن‌ها را ازطریق پلاسمیدهای کانژوگیتیو به دیگر سویه‌های پاتوژن مانند استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس انتقال می‌دهند (5). وانکومایسین یک آنتی‌بیوتیک گلیکوپپتیدی است که برای درمان عفونت‌های باکتریایی گرم مثبت استفاده می‌شود. به‌دلیل افزایش مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها روش‌های قابل اطمینان برای مقاومت باکتری‌ها و ارزیابی عفونت با این باکتری وجود دارد. آزمایش‌های سریع و قابل اعتماد در آزمایشگاه‌های پژوهشی به‌منظور تشخیص استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس و ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی در آنها مهم و ضروری به نظر می‌رسد. با توجه به گسترش روزافزون مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی بین سویه‌های بیماری‌زای باکتریایی و همچنین محدودبودن داروهای ضدقارچی، جست‌وجو برای یافتن ترکیبات جدید ضدمیکروبی هنوز هم به‌عنوان یکی از راهکارهای درخور توجه برای حل این معضل مطرح است (6). یکی از روش‌های دستیابی به ترکیبات جدید، غربالگری و جداسازی میکروارگانیسم‌های جدید است (7). سیانوباکتری‌ها گروه بسیار بزرگی از میکروارگانیسم‌ها هستند که در زیستگاه‌های مختلف وجود دارند. فتوتروف‌بودن و عدم نیاز به مواد آلی در کشت سیانوباکتری‌ها، ازنظر بیوتکنولوژی یک مزیت اقتصادی محسوب می‌شود که آنها را نسبت به میکروارگانیسم‌های دیگر برتری می‌بخشد (8)؛ ازاین‌رو، سیانوباکتری‌ها امروزه به‌طور گسترده‌ای برای تولید ترکیبات جدید غربالگری می‌شوند و ترکیبات بسیاری با قابلیت‌های بیولوژیکی مؤثر توسط این سویه‌ها تولید می‌شوند که ترکیبات ضدمیکروبی از آن جمله‌اند که طیف اثر متنوعی روی باکتری‌ها و قارچ‌ها دارند. با توجه به اینکه روش‌های متداول جداسازی استافیلوکوکوس امری پرزحمت است و حداقل به 3 روز وقت نیاز دارد، امروزه سعی بر این است که از روش‌های سریع (مانند تکنیک‌های بر پایه PCR) استفاده شود که حساس و دقیق‌اند (9). هدف از تحقیق حاضر، بررسی تأثیر متابولیت‌های ثانویه سیانوباکتر آنابنا بر بیان ژن‌های مقاومت وانکومایسین استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس جداشده از سالمندان است.
نمونه‌ها و روش‌ها جمع‌آوری نمونه‌ها طی دو ماه، 120 نمونة بالینی مختلف (خون، ادرار، سواب بینی، زخم و ...) از سالمندان بین 65 تا 80 سال مراجعه‌کننده به بیمارستان‌های شهر تهران جمع‌آوری شد. فرم رضایت آگاهانه از بیماران دریافت شد و تمام فرایند پژوهش، تحت نظارت کمیتة اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق با کد IR.IAU.ET.REC.1401.008 انجام گرفت. به‌منظور محاسبة حجم نمونه از فرمول آماری کوکران استفاده شد (10).
کشت، جداسازی و تأیید بیوشیمیایی جدایه‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس برای احیا، خالص‌سازی و تشخیص استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس، محیط‌های کشت مولر هینتون آگار، نوترینت آگار، بلاد آگار، مانیتول سالت آگار و DNAse آگار استفاده شدند. تأیید بیوشیمیایی جدایه‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس به کمک روش رنگ‌آمیزی گرم، تست‌های کواگولاز، DNase، مانیتول، کاتالاز و گلوکز، سنجش مقاومت به نووبیوسین و ارزیابی خاصیت همولیتیک انجام شد (11). نمونه به همراه 20 درصد گلیسرول و در دمای 37 درجه سانتی‌گراد، در محیط لوریا برتانی براث ذخیره شد.
M-PCR برای استخراج DNA باکتری از کیت تولیدشده در شرکت پیشگامان استفاده شد (http://irgtp.com). غلظت DNA استخراج‌شده، توسط دستگاه نانودراپ سنجیده شد و از عدم آلودگی فنول و پروتئین در DNA استخراج‌شده اطمینان حاصل شد. سپس حفظ تمامیت DNA توسط ژل الکتروفورز روی آگارز 1 درصد ارزیابی شد. طراحی پرایمرها با نرم‌افزارهای آنلاین NCBI و Primer3 انجام شد. ویژگی پرایمر با نرم‌افزار BLAST آنالیز شد. همچنین، سایر مشخصات پرایمر مانند ساختارهای ثانویه و دمای annealing آن با نرم‌افزار Generunner ارزیابی شد. پرایمر طراحی‌شده برای سنتز به شرکت ژن‌فناوران (https://genfanavaran.com) ارسال شد. توالی پرایمرهای ساخته‌شده شامل F(Forward): 5'-GGGAAAACGACAATTGC-3' و R(Reverse): 5'-GTACAATGCGGCCGTTA-3' برای ژن vanA و F(Forward): 5'- ACGGAATGGGAAGCCGA -3' و R(Reverse): 5'- TGCACCCGATTTCGTTC– 3' برای ژن vanB بود. فرایند M-PCR در برنامة دمایی Pre denaturation به مدت 5 دقیقه در دمای 94 درجه سانتی‌گراد، سپس 35 سیکل شامل Denaturation به مدت 30 ثانیه و دمای 94 درجه سانتی‌گراد، Annealing به مدت 30 ثانیه و دمای 50 درجه سانتی‌گراد و Extention به مدت 45 ثانیه و دمای 72 درجه سانتی‌گراد و درنهایت Post extention به مدت 5 دقیقه و دمای 72 درجه سانتی‌گراد و در حجم نهایی 25 میکرولیتر انجام شد. سپس الکتروفورز محصول PCR روی ژل آگارز 2 درصد انجام شد. باندهای مورد انتظار 732bp برای ژن vanA و647bp برای ژن vanB بود. تهیة سیانوباکتر آنابنا و استخراج متابولیت‌های ثانویه ایزوله استاندارد سیانوباکتر از کلکسیون مرکز ملی ذخایر ژنتیکی ایران تهیه شد. نمونه‌های تهیه‌شده روی محیط کشت سنتتیک BG-11 کشت داده شدند. پس از رشد اولیه، نمونه‌ها در محیط جدید کشت و خالص‌سازی شدند. نمونه‌های خالص در محیط مایع در دمای 22 درجه سانتی‌گراد با نور 2000 لوکس، به مدت 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی گرماگذاری شد (12). استخراج متابولیت‌های ثانویه از سیانوباکتر آنابنا به روش اتیل استات با استفاده از محیط کشت‌های BG-11 و BG-11 براث انجام شد (13).
تعیین MIC باکتری به کمک روش میکروبراث دایلوشن، MIC باکتری انجام شد. رقت‌های 2048، 1028، 514 و 256 میکروگرم بر میلی‌لیتر از غلظت اولیة استوک تهیه شد که برابر 4096 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود و به هریک 100 میکرولیتر سوسپانسیون باکتری، اضافه و به مدت 24 ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد گرمخانه‌گذاری شد و کدورت یا عدم کدورت در میکروپلیت‌ها و میزان حداقل غلظت بازدارندگی MICs تعیین شد. نمونه‌ها با غلظت subMIC به مدت 8 تا 12 ساعت در محیط مولر هینتون براث در لوله استریل کشت داده شدند. از نمونه‌های مقاوم به وانکومایسین واجد ژن‌های van و حساس به متابولیت ثانویه سیانوباکتر آنابنا برای استخراج RNA و میزان بیان ژن‌ها استفاده شد (13).
سنجش بیان ژن‌های van استخراج RNA از سلول استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس تیمارشده با غلظت subMIC متابولیت ثانویه سیانوباکتر توسط محلول DEPC شرکت sigma (https://www.sigmaaldrich.com) و محلول RNA شرکت سیناژن (https://www.cinnagen.com ) و ایزوپروپانول انجام شد. برای ساخت cDNA از روی RNA استخراج‌شده، کیت Revert AidTM First Strand cDNA Synthesis Kit (https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/K1621 ) استفاده شد. Real-Time PCR به روش SYBER green با استفاده از ژن 16SrRNA به‌عنوان کنترل داخلی برای بررسی بیان ژن‌های van در باکتری‌های تیمارشده با متابولیت ثانویه سیانوباکتر انجام شد. بدین منظور، پرایمرهای F: 5-ACTCTGTTATTAGGGAAGAA-3 و R: 5-AACGCTTGCCACCTACGTAT-3 برای ژن 16SrRNA (14)، پرایمرهای F: 5'- ATCAACCATGTTGATGTAGC-3 و R: 5′- AAGGGATACCGGACAATTCA– 3 برای ژن vanA و پرایمرهای F: 5'- ACCCTGTCTTTGTGAAG-3' و R: 5′- GAAATCGCTTGCTCAAT– 3′ برای ژن‌های vanB و نیز Master mix Ampliqon به کار گرفته شدند. فرایند Real-Time PCR در برنامه دمایی دناتوراسیون به مدت 10 دقیقه و در دمای 95 درجه سانتی‌گراد و سپس 40 سیکل شامل دناتوراسیون به مدت 15 ثانیه و دمای 95 درجه سانتی‌گراد، اتصال به مدت 30 ثانیه و دمای 50 درجه سانتی‌گراد و گسترش به مدت 30 ثانیه و دمای 72 درجه سانتی‌گراد انجام شد.
تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها محاسبات آماری با استفاده از نرم‌افزار Excel 2009 (https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel) و SPSS 16 (https://www.ibm.com/products/spss-statistics) انجام شد و تست‌های آماری واریانس یک‌طرفه، کای اسکور و Cramer V test استفاده شدند. اطلاعات به‌صورت mean±standard deviation نمایش داده شده‌اند و p-value≤0.05 به‌عنوان سطح معنی‌دار در نظر گرفته شد. تفاوت بیان ژن‌های هدف، بین نمونه‌های کنترل و تیمارشده با روش آماری test ΔΔCt و توسط نرم‌افزار REST (https://www.gene-quantification.de/rest.html) محاسبه شد.
نتایج مشخصات نمونه‌های جمع‌آوری‌شده 120 نمونة بالینی شامل 41 مورد (34 درصد) نمونه ادرار، 33 مورد (5/27 درصد) نمونه چرک و ترشحات زخم پوست، 29 مورد (24 درصد) نمونه خون و 17 مورد (5/14درصد) سواب بینی جمع‌آوری شد. میانگین سنی بیماران 3/3±74 سال بوده است و 67 مورد مرد و 53 مورد زن بودند. جدایه‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس از 83 ایزوله باکتری (70 درصد) جداسازیشده از نمونه‌های بالینی تنها 8 ایزوله (6/9 درصد) به‌عنوان استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس شناسایی شدند. نتایج تست‌های کواگولاز، DNase و مانیتول، منفی و نتایج تست‌های کاتالاز و گلوکز مثبت بودند. همچنین، سلول‌ها نسبت به نووبیوسین مقاوم بوده، کلنی‌ها در محیط کشت زرد، خاکستری یا سفید بوده‌اند و خاصیت همولیتیک مشاهده نشد.
نتایج M-PCR محصول استخراج DNA ازلحاظ کیفیت توسط ژن الکتروفورز تأیید شد و غلظت و خلوص آن در نانودراپ پذیرفتنی بود. از 8 ایزوله استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس، 2 ایزوله واجد ژن VanB و 1 ایزوله واجد ژن VanA بودند (شکل 1).
شکل 1: M-PCR برای ژن‌های van. M: مارکر bp 100، (+): کنترل مثبت واجد ژن‌های vanA و vanB. (-):کنترل منفی، ایزوله‌های 1، 2، 5، 7 و 8: فاقد هر دو ژن vanA و vanB، ایزوله‌های 3 و 6: واجد ژن vanB و ایزوله 4: واجد ژن vanA. Figure 1: M-PCR for van genes. M: 100 bp marker, (+): positive control containing vanA and vanB genes. (-): negative control, isolates 1, 2, 5, 7 and 8: lacking both vanA and vanB genes, isolates 3 and 6: possessing the vanB gene and isolate 4: possessing the vanA gene.
نتایج تعیین MIC باکتری براساس نتایج به‌دست‌آمده، MIC متابولیت ثانویه به‌دست‌آمده از سیانوباکتر آنابنا 512 میکروگرم بر میلی‌لیتر و sub-MIC، 256 میکروگرم بر میلی‌لیتر بوده است.
میزان بیان ژن‌های van نتایج مطالعه نشان دادند میزان بیان ژن VanA و VanB در ایزوله تیمارشده با متابولیت ثانویه سیانوباکتر نسبت به ژن مرجع (16SrRNA) کاهش یافته است. میزان Fold Change برای ژن VanA برابر 43/0- و برای ژن VanB برابر 25/0- بود؛ بدین معنا که بیان ژن VanA در گروه تیمار نسبت به گروه غیرتیمار 43/0 برابر و بیان ژن VanB در گروه تیمار نسبت به گروه غیرتیمار 25/0 برابر کاهش یافته است. تمامی این نتایج ازلحاظ آماری معنی‌دار بودند (p<0.05). نمودار بیان مقایسه‌ای دو ژن مدنظر در شکل 2 ارائه شده است.
شکل 2: الف) میزان بیان ژن vanA در سویه استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس در حالت کنترل و تیمار با سیانوباکتر ب) میزان بیان ژن vanB در سویه استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس در حالت کنترل و تیمار با سیانوباکتر Figure 2: a) expression level of vanA gene in Staphylococcus saprophyticus strain under both control conditions and treatment with cyanobacteria. b) expression level of vanB gene in Staphylococcus saprophyticus strain under both control conditions and treatment with cyanobacteria.
بحث استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس یکی از علل شایع عفونت‌های مجاری ادراری بدون عارضه است. این باکتری یک اوروپاتوژن عامل 10 تا 20 درصد عفونت دستگاه ادراری در زنان جوان فعال جنسی در سراسر جهان است (15). استافیلوکوکوس‌های کواگولاز منفی قبل از دهه 1960 به‌عنوان آلاینده‌های ادراری در نظر گرفته می‌شدند. تورس پریرا جداسازی استافیلوکوکوس کواگولاز منفی دارای آنتی‌ژن 51 را از ادرار زنان مبتلا به عفونت حاد گزارش داد (16). برخی از سویه‌های استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس دارای توانایی ایجاد بیوفیلم و افزایش حدت به‌ویژه در بیماران دارای کاتتر هستند. پس از تولید بیوفیلم، مقاومت آنتی‌بیوتیکی تشدید می‌شود (17). در این موارد، استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس ممکن است به وانکومایسین مقاوم باشد و فقط ازطریق لینزولید به‌طور مؤثر درمان شود (18). وانکومایسین یک آنتی‌بیوتیک شناخته‌شده قبلی به‌عنوان داروی خط اول برای عفونت استافیلوکوکوس بود؛ اما افزایش میزان مقاومت ConNS به این آنتی‌بیوتیک در چندین رویکرد درمانی به یک نگرانی جدی تبدیل شده است (19). مقاومت نوع VanA که اولین موردی بود که تشخیص داده شد و رایج‌ترین است، با سطوح بالایی از مقاومت به گلیکوپپتیدها، وانکومایسین و تیکوپلانین مشخص می‌شود و توسط ترانسپوزون Tn1546 یا عناصر نزدیک به هم واسطه می‌شود که در کروموزومی یا پلاسمید قرار دارند. این عنصر ژنتیکی متحرک 11 کیلوبایتی که به خانواده ترانسپوزون‌های Tn3 تعلق دارد، 9 پلی پپتید را کد می‌کند و مسئول جابه‌جایی (محصولات ORF1 و ORF2)، تنظیم بیان مقاومت (VanR و VanS)، سنتز پایانه‌های پیش‌سازهای پپتیدوگلیکان اصلاح‌شده در d-Lac (VanH و VanA)، هیدرولیز پیش‌سازهای طبیعی (VanX و VanY) و نقش آن به‌صورت ناشناخته است (20). امروزه متابولیت‌های ثانویه منبع مهمی از داروهای جدید و ترکیبات دارویی مؤثر هستند. فرآورده‌های طبیعی از طیف گسترده‌ای از گونه‌های متنوع، جداسازی و برای فعالیت‌های مختلف زیستی آزمایش شده‌اند. سیانوباکتری‌ها می‌توانند منبع غنی از متابولیت‌های ثانویه باشند. متابولیت‌های سیانوباکتری‌ها طیف درخور توجه و باورنکردنی از فعالیت‌های زیستی مانند فعالیت‌های ضدمیکروبی، ضدسرطان، ضدویروس، مهارکننده سیستم ایمنی، حشره‌کشی و ضدالتهابی را نشان می‌دهند (21). هدف از مطالعه حاضر بررسی تأثیر متابولیت‌های ثانویه سیانوباکتری آنابنا بر بیان ژن‌های مقاومت وانکومایسین استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوسجداشده از سالمندان بود. در مطالعه حاضر از 83 ایزوله باکتری (70 درصد) جداسازیشده از نمونه‌های بالینی تنها 8 ایزوله (6/9 درصد) به‌عنوان استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس شناسایی شدند. از این تعداد 5 ایزوله از ترشحات چرکی پوست و 2 ایزوله از نمونه ادرار و 1 ایزوله از سواب بینی جداسازی شدند. در مطالعه طهماسبی و همکاران از 100 جدایه استافیلوکوکوس کواگولاز منفی جداشده از نمونه‌های بالینی مختلف، 5 جدایه استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس (5 درصد) و 55 جدایه استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس (55 درصد) بودند (22). عربستانی و همکاران، فراوانی سویه‌ها را به‌ترتیب استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس 55 درصد، استافیلوکوکوس همولتیکوس 40 درصد و استافیلوکوکوس ساپروفتیکوس 5 درصد گزارش کردند (23). میزان مقاومت به وانکومایسین در مطالعه حاضر در 3 ایزوله از کل ایزوله‌ها مشاهده شد. در مطالعه‌ای که عبدلی و همکاران، الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی و حداقل غلظت مهاری وانکومایسین در استافیلوکوکوس‌های اورئوس و کواگولاز منفی جداشده از نمونه‌های بالینی کودکان در تبریز را تعیین کرده بودند، با توجه به میزان MIC وانکومایسین به‌ترتیب 2/13 درصد و 3/3 درصد ایزوله‌های استافیلوکوکوس اورئوس و استافیلوکوکوس کواگولاز منفی دارای مقاومت حدواسط به وانکومایسین بودند؛ اما هیچ ایزوله مقاوم به وانکومایسین در این تحقیق شناسایی نشد (24). همچنین در مطالعه حاضر، مقاومت به وانکومایسین در استافیلوکوکوس‌های ساپروفیتیکوس شناسایی شد؛ درحالی‌که در سایر مطالعات در استافیلوکوکوس همولیتیکوس ایزوله مقاوم به وانکومایسین گزارش شد (25-32). براساس نتایج به‌دست‌آمده در مطالعه ما، غلظت متابولیت ثانویه سیانوباکتر آنابنا استفاده‌شده در روش براث دایلوشن 4 تا 2048 میکروگرم بر میلی‌لیتر تهیه شده بود. براساس نتایج به‌دست‌آمده، میزان MIC ایزوله‌ها نسبت به متابولیت ثانویه بررسی شد. MIC متابولیت ثانویه به‌دست‌آمده، 512 میکروگرم بر میلی‌لیتر و sub-MIC، 256 میکروگرم بر لیتر بوده است. در مطالعه مارتین و همکاران 9 سویه سیانوباکتریا با فعالیت آنتی‌بیوتیکی علیه باکتری گرم مثبت به نام‌های Clavibacter michiganensis subsp insidiosum و Cellulomonas uda گزارش شدند (21). در مطالعه الشیخ و همکاران، متابولیت ثانویه سیانوباکتر در برابر گونه‌های مختلف باکتری‌های گرم مثبت (Lactobacillus sp. and Bacillus firmus) و گرم منفی (Aeromonas hydrophila، Pseudomonas fluorescens و Pseudomonas anguilliseptica) فعالیت ضدمیکروبی نشان داد (33). همچنین در انطباق با مطالعه حاضر، چوهان و همکاران خواص آنتی‌باکتریال Anabaena sp. را در برابر چندین میکرو فلور مهم بالینی به روش HPTLC ارزیابی کردند. نتایج حاکی از آن بود که MIC برای مهار استافیلوکوکوس اورئوس، حدود 256 میکروگرم بر میلی‌لیتر است (34). با توجه به اینکه امروزه مقاومت دارویی به‌خصوص مقاومت به وانکومایسین افزایش یافته است، یافتن ترکیبات مؤثر بر کاهش بیان ژن‌های مقاومت دارویی درحال افزایش است. نتایج مطالعه حاضر نشان دادند میزان بیان ژن VanA و VanB در سویه‌های تیمارشده با متابولیت ثانویه سیانوباکتر آنابنا نسبت به ژن مرجع (16SrRNA) کاهش یافته است. در این راستا مطالعات متعددی به‌منظور ارزیابی تأثیر متابولیت‌های زیستی مختلف بر ژن‌های متفاوت دخیل در پاتوژنز باکتری‌های متفاوت انجام شده‌اند. نتایج مطالعه کاناپان و همکاران نشان دادند عصاره ثانویه ریشه Vetiveria zizanioides باعث اختلال بیوفیلم بالغ و کاهش تنظیم ژن‌های چسبنده مسئول در اتصال اولیه باکتری به سلول هدف در باکتری استافیلوکوکوس اورئوس می‌شود (35). محکمی و همکاران نیز نشان دادند که متابولیت ثانویه سارگاسوم آنگوستیفولیوم رشد باکتری را به روشی وابسته به دوز مهار می‌کند؛ به‌طوری‌که رشد باکتری در پایان آزمایش به‌طور کامل متوقف شد. اثر ضدباکتریایی با افزایش غلظت استخراج سارگاسوم آنگوستیفولیوم افزایش یافت (36). همچنین محمدپور و همکاران، تأثیر عصاره ثانویه گیاه شوید کوهی بر بیان ژن پمپ افلاکس oqxA در سویه‌های بالینی مقاوم به آنتی‌بیوتیک کلبسیلا پنومونیه را بررسی کردند. نتایج نشان دادند بیان ژن oqxA در سویه‌های تیمارشده با عصاره ثانویه کاهش بیان معنی‌داری داشتند (37). در مطالعه قرایی و همکاران از 100 نمونه بالینی، 12 سویه اسینتوباکتربومانی جداسازی شدند که به تمامی آنتی‌بیوتیک‌ها به‌جز کلیستین مقاوم بودند. نتایج PCR نشان دادند تمامی 12 سویه دارای ژن تشکیل بیوفیلم Bap بودند. به‌دنبال تیمار سویه‌ها با غلظت SubMIC نانوذرات نقره، تمامی سویه‌ها دارای کاهش بیان معناداری در ژن Bap (0.05 > P) نسبت به ژن کنترل بودند (38). Pratt و همکاران، کلروفرم و عصاره ثانویه بنزن کلرلا ولگاریس را برای توقف رشد باکتری‌های گرم مثبت (باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس و استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس) و گرم منفی (اشریشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا) استفاده کردند (39, 40). همان‌طور که بحث شد، نتایج مطالعه حاضر در انطباق با بسیاری دیگر از مطالعات است. در مواردی که عدم انطباق در یافته‌ها مشاهده می‌شود، علت را می‌توان به تفاوت نوع باکتری، نوع متابولیت استفاده‌شده، نوع گونه سیانوباکتر، روش بررسی و منطقه جغرافیایی مرتبط دانست. برای نتیجه‌گیری می‌توان بیان داشت متابولیت‌های ثانویه سیانوباکتر آنابنا دارای تأثیر آنتی‌میکروبیال بوده‌اند و سبب کاهش بیان ژن‌های مقاومت وانکومایسین در استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس می‌شوند. با تأیید و تکمیل اطلاعات حاصل از پژوهش حاضر و شناسایی مواد مؤثر موجود در متابولیت‌های ثانویه استخراج‌شده از عصاره سیانوباکتر آنابنا و تفکیک و جداسازی این مواد، می‌توان به توسعه نسل جدیدی از داروهای ضداستافیلوکوک امیدوار بود. | ||||||
| مراجع | ||||||
|
(1) Kazem Sharifi Yazdi M., Soltan Dallal MM. Prevalence study of enterococus and staphylococci resistance to vancomycin isolated from urinary tract infections. Tehran University Medical Journal, 2013; 71(4): 250-8. http://tumj.tums.ac.ir/article-1-5268-en.html [In Persian]. (2) Rahimi, mk., falsafi, s., tayebi, z., msoumi, m., ferasat pour, mr., mirzaie, a. antimicrobial susceptibility pattern of human pathogenic bacteria isolated from patients with urinary tract infection. New cellular & molecular biotechnology journal, 2014; 5(15):89-83. http://ncmbjpiau.ir/article-1-558-en.html [In Persian]. (3) Shariaty, L., Shojapour, M., Validi, M., Farrokhi, E., Tabatabaiefar, MA., Karimi, A., et al. The investigation of prevalence of methicillin and vancomycin resistance in coagulase negative Staphylococci isolated from clinical samples of Shahrekord university hospitals, 2009. Iranian South Medical Journal, 2011; 14(3): 165-72. http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-270-fa.html [In Persian]. (4) Izanloo, a., bahreini, m., sharifmoghadam, mr., safamanesh, s., azimian, a. evaluation of vancomycin resistance by phenotypic and genotypic methods among s. aureus strains isolated from patients. Journal of north khorasan university of medical sciences, 2016; 8(2):224-215. https://doi.org/10.18869/acadpub.jnkums.8.2.215 [In Persian]. (5) Zarrini, G., Rasooli, E., Abazari, M., Ghasemi, y. Investigation of Antimicrobial Activity of Cyanobacteria Isolated from Urmia Lake Catchment Area. Journal of Ardabil University of Medical Sciences, 2011; 11(4): 329-36. http://jarums.arums.ac.ir/article-1-160-en.html [In Pers ian]. (6) Saadat, S., Solhjoo, K., Norooz-Nejad, M-J., Kazemi, A. VanA and vanB positive vancomycin-resistant Staphylococcus aureus among clinical isolates in Shiraz, South of Iran. Oman medical journal, 2014; 29(5): 335. https://doi.org/10.5001/omj.2014.90 (7) Brakhage, A.A., Schroeckh, V. Fungal secondary metabolites-strategies to activate silent gene clusters. Fungal Genetics and Biology, 2011; 48(1): 15-22. https://doi.org/10.1016/j.fgb.2010.04.004 (8) Whitton, B.A., Potts, M. Introduction to the cyanobacteria. Ecology of cyanobacteria II: Springer; 2012. p. 1-13. https://doi.org/10.1007/978-94-007-3855-3_1 (9) Yousefi, M., Fallah, F., Arshadi, M., Pourmand, M., Hashemi, A., Pourmand, G. Identification of tigecycline-and vancomycin-resistant Staphylococcus aureus strains among patients with urinary tract infection in Iran. New Microbes and New Infections, 2017; 19: 8-12. https://doi.org/10.1016/j.nmni.2017.05.009 (10) Chaokromthong, K., Sintao, N. Sample size estimation using Yamane and Cochran and Krejcie and Morgan and green formulas and Cohen statistical power analysis by G* Power and comparisions. Apheit International Journal, 2021; 10(2): 76-86. https://so04.tci-thaijo.org/index.php/ATI/article/view/254253 (11) Murray, P.R., Rosenthal, K., Pfaller, M.A. Medical Microbiology: Medical Microbiology E-Book. Elsevier Health Sciences, 2020; 9: 426-33. (12) Berberoğlu, H., Jay, J., Pilon, L. Effect of nutrient media on photobiological hydrogen production by Anabaena variabilis ATCC 29413. International Journal of Hydrogen Energy, 2008; 33(4): 1172-84. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2007.12.036 (13) Manjunath, M., Prasanna, R., Nain, L., Dureja, P., Singh, R., Kumar, A., et al. Biocontrol potential of cyanobacterial metabolites against damping off disease caused by Pythium aphanidermatum in solanaceous vegetables. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 2010; 43(7): 666-77. https://doi.org/10.1080/03235400802075815 (14) Mahdavi, S., Isazadeh, A. Lactobacillus casei suppresses hfq gene expression in Escherichia coli O157: H7. British Journal of Biomedical Science, 2019; 76(2): 92-4. https://doi.org/10.1080/09674845.2019.1567903 (15) Raz, R., Colodner, R., Kunin, C.M. Who are you-Staphylococcus saprophyticus? Clinical Infectious Diseases, 2005; 40(6): 896-8. https://doi.org/10.1086/428353 (16) Ehlers, S., Merrill, S.A. Staphylococcus saprophyticus. 2018. (17) Kuroda, M., Yamashita, A., Hirakawa, H., Kumano, M., Morikawa, K., Higashide, M., et al. Whole genome sequence of Staphylococcus saprophyticus reveals the pathogenesis of uncomplicated urinary tract infection. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2005; 102(37): 13272- https://doi.org/10.1073/pnas.0502950102 (18) Solway, D.R., Consalter, M., Levinson, D.J. Microbial cellulose wound dressing in the treatment of skin tears in the frail elderly. Wounds, 2010; 22(1): 17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25901459/ (19) Lawal, O.U., Barata, M., Fraqueza, M.J., Worning, P., Bartels, M.D., Goncalves, L., et al. Staphylococcus saprophyticus from clinical and environmental origins have distinct biofilm composition. Frontiers in Microbiology, 2021; 12: 1255. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.663768 (20) Périchon, B., Courvalin, P. VanA-type vancomycin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrobial agents and chemotherapy, 2009; 53(11): 4580-7. https://doi.org/10.1128/AAC.00346-09 (21) Martins, R.F., Ramos, M.F., Herfindal, L., Sousa, J.A., Skaerven, K., Vasconcelos, V.M. Antimicrobial and cytotoxic assessment of marine cyanobacteria - Synechocystis and Synechococcus. Mar Drugs, 2008; 6(1): 1-11. https://doi.org/10.3390/md6010001 (22) Tahmasebi, H., Dehbashi, S., Arabestani, M.R. Determination of antimicrobial resistance pattern in methicillin-resistant Staphylococcus saprophyticus and Staphylococcus epidermidis and detection of resistance genes to clindamycin and erythromycin. Iranian Journal of Medical Microbiology. 2018; 12(3): 169-78. https://doi.org/10.30699/ijmm.12.3.169 [In Persia n]. (23) Arabestani, M.R., Alikhani, M.Y., Karami, M., Ghale, E. Prevalence of coagulase-negative staphylococci and determination of antimicrobial resistance in accompany with types of SCCmec in isolated of nosocomial infections. Tehran University Medical Journal, 2016; 73(12): 888-94. http://tumj.tums.ac.ir/article-1-7254-en.html [In Persian]. (24) Abdoli Oskouie, S., Ahangarzadeh Rezaee, M., Ajhangh, A., Abdinia, B. Antimicrobial Resistance Pattern and Minimum Inhibitory Concentration of Vancomycin among Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci Isolated from Clinical Specimens of Children in Tabriz. Journal of Ardabil University of Medical Sciences, 2013; 13(1): 24-34. http://jarums.arums.ac.ir/article-1-124-en.html [In Persian]. (25) Henwood, C., Livermore, D., Johnson, A., James, D., Warner, M., Gardiner, A., et al. Susceptibility of Gram-positive cocci from 25 UK hospitals to antimicrobial agents including linezolid. Journal of antimicrobial chemotherapy, 2000; 46(6): 931-40. https://doi.org/10.1093/jac/46.6.931 (26) Sanches, I.S., Mato, R., De Lencastre, H., Tomasz, A., Collaborators, C.N., Collaborators, I. Patterns of multidrug resistance among methicillin-resistant hospital isolates of coagulase-positive and coagulase-negative staphylococci collected in the international multicenter study RESIST in 1997 and 1998. Microbial Drug Resistance, 2000; 6(3): 199-211. https://doi.org/10.1089/mdr.2000.6.199 (27) Luh, K.T., Hsueh, P.R., Teng, L.J., Pan, H.J., Chen, Y.C., Lu, J.J., et al. Quinupristin-dalfopristin resistance among gram-positive bacteria in Taiwan. Antimicrobial agents and chemotherapy, 2000; 44(12): 3374-80. https://doi.org/10.1128/AAC.44.12.3374-3380.2000 (28) De Neeling, A., Van Leeuwen, W., Schouls, L., Schot, C., van Veen-Rutgers, A., Beunders, A., et al. Resistance of staphylococci in The Netherlands: surveillance by an electronic network during 1989-1995. The Journal of antimicrobial chemotherapy, 1998; 41(1): 93-101 https doi.org/10.1093/jac/41.1.93 (29) Felmingham, D., Brown, D., Soussy, C., Group EGRSS. European Glycopeptide Susceptibility Survey of gram-positive bacteria for 1995. Diagnostic microbiology and infectious disease, 1998; 31(4): 563-71. https://doi.org/10.1016/S0732-8893(98)00053-4 (30) Herwaldt, L., Boyken, L., Pfaller, M. In vitro selection of resistance to vancomycin in bloodstream isolates of Staphylococcus haemolyticus and Staphylococcus epidermidis. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, 1991; 10(12): 1007-12. https://doi.org/10.1007/BF01984921 (31) Goldstein, F., Coutrot, A., Sieffer, A., Acar, J. Percentages and distributions of teicoplanin-and vancomycin-resistant strains among coagulase-negative staphylococci. Antimicrobial agents and chemotherapy, 1990; 34(5): 899-900. https://doi.org/10.1128/AAC.34.5.899 (32) Froggatt, J., Johnston, J., Galetto, D., Archer, G. Antimicrobial resistance in nosocomial isolates of Staphylococcus haemolyticus. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1989; 33(4): 460-6. https://doi.org/10.1128/AAC.33.4.460 (33) El-Sheekh, M.M., Dawah, A.M., Abd El-Rahman, A.M., El-Adel, H.M., Abd El-Hay, R.A. Antimicrobial activity of the cyanobacteria Anabaena wisconsinense and Oscillatoria curviceps against pathogens of fish in aquaculture. Annals of Microbiology, 2008; 58(3): 527. https://doi.org/10.1007/BF03175553 (34) Chauhan, A., Chauhan, G., Gupta, P.C., Goyal, P., Kaushik, P. In vitro antibacterial evaluation of Anabaena sp. against several clinically significant microflora and HPTLC analysis of its active crude extracts. Indian J Pharmacol, 2010; 42(2): 105-7. https://doi.org/10.4103/0253-7613.64490 (35) Kannappan, A., Gowrishankar, S., Srinivasan, R., Pandian, S.K., Ravi, A.V. Antibiofilm activity of Vetiveria zizanioides root extract against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Microbial pathogenesis, 2017; 110: 313-24. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2017.07.016 (36) Mohkami, A., Habibi-Pirkoohi, M. Inhibitory Effect of the Brown Seaweed Sargassum angustifolium Extraction on Growth and Virulence Factors of Staphylococcus aureus. Journal of Phycological Research, 2019; 3(2): 421-31. https://doi.org/10.29252/JPR.3.1.301 [In Persian]. (37) Mohammadpour Bishak, F., Ashrafi, F., Moradi Bidhendi, S., Mirzaie, A., Noorbazargan, H. The impact of Grammosciadium platycarpum Boiss. & Hausskn. extract on oqxA efflux pump gene expression in antibiotic resistant clinical isolates of Klebsiella pneumoniae using real time PCR. Journal of Medicinal Plants, 2020; 19(75): 291-304. https://doi.org/10.29252/jmp.19.75.291 [In Persian]. (38) Piri Gharaghie, T., Sadat Shandiz, S.A., Beiranvand, S. Evaluation of silver nanoparticles effects on bla-per1 gene expression for biofilm formation in isolates of antibiotic-resistant Acientobacter Bumanni by real time PCR method. Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology), 2022; 35(2): 349-66. https://cell.ijbio.ir/article_1924.html [In Persian]. (39) Pratt, R., Daniels, T., Eiler, J.J., Gunnison, J., Kumler, W., Oneto, J.F., et al. Chlorellin, an antibacterial substance from Chlorella. Science, 1944; 99(2574): 351-2 https://doi.org/10.1126/science.99.2574.351 (40) Falaise, C., François, C., Travers, M.A., Morga, B., Haure, J., Tremblay, R., et al. Antimicrobial compounds from eukaryotic microalgae against human pathogens and diseases in aquaculture. Marine drugs, 2016; 14(9): 159. https://doi.org/10.3390/md14090159 | ||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 294 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 178 |
||||||