Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa بررسی ارتباط حضور ژن های اپرون csu موثر در تشکیل بیوفیلم در جدایه‌های اسینتوباکتر بومانی مقاوم به کارباپنم در شهر قم Investigation of the Correlation between the Presence of Csu Operon Genes and Biofilm Formation in Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii Isolates in Qom City بيولوژي Biology گزارش کوتاه Brief Report سابقه و هدف: میکروارگانیسم فرصت طلب اسینتوباکتر بومانی عفونت‌های جدی و چالش زایی برای بیماران بستری در بیمارستان ایجاد می‌کند و با مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها، درمانی دشوار و هزینه بری دارد. این باکتری با مقاومت بالا به شرایط محیطی، مدت زیادی بر روی سطوح بیمارستانی زنده می‌ماند. اسینتوباکتر بومانی با ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی خود، میکروارگانیسمی شاخص در ایجاد عفونت‌های بیمارستانی مقاوم به درمان مطرح شده است که با کلونیزاسیون آن در دستگاه تنفس مصنوعی، ایجاد بیوفیلم و بیماری پنومونی می‌نماید، پروسه تشکیل بیوفیلم عموما از طریق اتصال پیلی به یک سطح آغاز و سبب تسهیل ورود و اتصال سایر سلول‌‌ها به سلول‌های اولیه می‌گردد. سیستم پیلی csu A/ BABCDE، پروتئین‌های غشا خارجی، سیستم کروم سنسینگ و اپرون pga ABCD فاکتورهای ویرولانس اسینتوباکتر بومانی هستند تشکیل بیوفیلم اسینتوباکتر بومانی، اهمیت به‌سزایی در ایجاد عفونت‌‌های بیمارستانی دارد. بیان اپرون csu که در تجمع پیلوس نقش قابل توجهی در اتصال باکتری به سطوح غیر زنده و تشکیل بیوفیلم ایفا می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی میزان حضور ژن‌های متفاوت اپرون csu در جدایه های بالینی اسینتوباکتر بومانی مقاوم به کارباپنم و توانایی آن‌ها در تشکیل بیوفیلم انجام شد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش توصیفی- مقطعی، تعداد 97 جدایه بالینی اسینتوباکتر بومانی مقاوم به کارباپنم جهت بررسی حضور ژن هایcsu A,B,C,D,E,A/B به روش PCR، در سال 1397 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا جدایه ها در محیط BHI براث کشت و سوسپانسیون باکتری معادل 5/0 مک فارلند آماده شد. در مرحله بعد 200 میکرولیتر از هر سوسپانسیون به چاهک‌های میکروپلیت 96 خانه‌ای منتقل و به مدت 24 ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد گرماگذاری شد. بررسی تشکیل بیوفیلم به روش میکروتیتر پلیت در طول موج 650 نانومتر با میکروپلیت ریدر انجام شد و توانایی تولید بیوفیلم بر اساس جذب نوری نمونه‌ها با جذب نوری کنترل مقایسه شد. Pseudomonas aeruginosa PA01 به عنوان کنترل مثبت در آزمایش‌های بررسی تشکیل بیوفیلم استفاده شد. نتایج به‌دست آمده با نرم‌افزار SPSS و آزمون پیرسون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج تست های بیوشیمیایی و افتراقی 97 جدایه اسینتوباکتر بومانی مقاوم به کارباپنم به‌طور کلی ذکر گردیده شد. نتایج بررسی قدرت تشکیل بیوفیلم جدایه ها نشان داد که به ترتیب 29/89، 30/92 و 39/17 درصد از جدایه‌ها دارای بیوفیلم قوی، متوسط و ضعیف بوده اند. از 97 جدایه، 62 جدایه (63/91 درصد) دارای ژن csuA، 51 جدایه (52/57 درصد) دارای ژن csuB، 81 جدایه (83/5درصد) دارای ژن csuC، 29 جدایه (29/89درصد) دارای ژن csuD، 57 جدایه (58/76 درصد) دارای ژن csuE و 54 جدایه (55/67 درصد) دارای ژن csuA/B بودند. میزان حضور ژن csuC در میان جدایه‌ها بیش از دیگر ژن‌ها و میزان حضور ژن csuD کم تر از سایر ژن ها بوده است. استنتاج: ژن csuD نقش کم‌تری در تشکیل بیوفیلم در اسینتوباکتر بومانی دارد، زیرا انتشار این ژن در جدایه‌های واجد بیوفیلم قوی و متوسط کم‌تر از دیگر ژن‌های اپرون csu بوده است، در حالی که سایر ژن‌های اپرون در جدایه‌های واجد بیوفیلم قوی و متوسط تقریبا انتشار مشابهی دارد.   Background and purpose: Acinetobacter baumannii is an opportunistic pathogen that causes serious infections in hospitalized patients. It is particularly concerning due to its increasing resistance to antibiotics, making it difficult to treat. This bacterium can survive on hospital surfaces for extended periods due to its high resistance to environmental conditions. It can colonize ventilators, form biofilms, and cause pneumonia. A. baumannii with its ability to form biofilm is very important in causing treatment-resistant nosocomial infections. Csu A/BABCDE pilus system, outer membrane proteins, the chrome sensing system, and the pga ABCD operon are virulence factors of Acinetobacter baumanii. Biofilm formation by Acinetobacter baumanii plays a crucial role in the development of hospital-acquired infections. Expression of the CSU operon, which plays a significant role in pilus assembly, the adhesion of bacteria to surfaces, and biofilm formation, is of great importance. This study aimed to investigate the presence of csu operon genes in carbapenem-resistant clinical isolates of A. baumannii and their ability to form biofilms. Materials and methods: A total of 97 carbapenem-resistant clinical isolates of A. baumannii were examined for the presence of csu operon genes (csuA, B, C, D, E, and A/B) using PCR. Isolates were cultured in BHI broth until turbidity reached a McFarland standard of 0.5. 200 μL of each bacterial suspension was transferred into individual wells of a 96-well microtiter plate. The microtiter plate was incubated at 37°C for 24 hours. The biofilm formation assay was conducted using the microtiter plate method. The optical density of the samples was measured at 650 nm using a microplate reader. The biofilm-forming ability of the isolates was compared to that of a negative control (sterile broth) and a positive control (Pseudomonas aeruginosa PA01). The results were analyzed using SPSS software and Pearson's chi-squared test. Results: The results of biochemical and differential tests for 97 carbapenem-resistant Acinetobacter baumanii isolates were summarized. Out of 97 carbapenem-resistant A. baumannii isolates, 62 (63.9%) harbored the csuA gene, 51 (52.6%) harbored the csuB gene, 81 (83.5%) harbored the csuC gene, 29 (29.9%) harbored the csuD gene, 57 (58.8%) harbored the csuE gene, and 54 (55.7%) harbored the csuA/B genes. The presence of the csuC gene was higher compared to other genes, while the presence of the csuD gene was lower. Additionally, 29 isolates (29.9%) exhibited strong biofilm production, 30 (30.9%) exhibited moderate biofilm production, and 38 (39.2%) exhibited weak biofilm production. Conclusion: The results of this study suggest that the csuD gene may play a lesser role in biofilm formation in A. baumannii, as its expression was lower in isolates with strong and moderate biofilm formation compared to other csu operon genes, while the expression pattern of other csu genes in isolates with strong and moderate biofilm formation was relatively similar اسینتوباکتر بومانی, بیوفیلم, PCR, عفونت‌های بیمارستانی, اپرون csu Acinetobacter, biofilm, PCR, csu operon 219 224 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-17303-1&slc_lang=fa&sid=1 Razieh Mohammadzadeh راضیه محمدزاده Raziieh.mzh@gmail.com 1003194753284600168279 1003194753284600168279 No Associate Professor, Department of Microbiology, Qom Branch, Islamic Azad University, Qom, Iran دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران Razieh Nazari راضیه نظری E-mail: r.nazari1102002@gmail.com 1003194753284600168280 1003194753284600168280 Yes Associate Professor, Department of Microbiology, Qom Branch, Islamic Azad University, Qom, Iran دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران