Repository of Research and Investigative Information

Repository of Research and Investigative Information

Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences

جداسازی، تعیین ژنوتایپ، الگوی حساسیت و میزان بیان ژنی پمپ های افلاکس hefA (همولوگ TolC ) مرتبط با سویه های Multi-drug resistant هلیکوباکتر پیلوری جدا شده از بیوپسی معده بیماران گوارشی اهواز Isolation, Genotyping, Drug susceptibility and overexpression of efflux pum hefA in MDR-Helicobacter pylori strains isolated from biopsy in Ahvazian gastrodeduonal diorders patients

گودرزی, حامد (2018) جداسازی، تعیین ژنوتایپ، الگوی حساسیت و میزان بیان ژنی پمپ های افلاکس hefA (همولوگ TolC ) مرتبط با سویه های Multi-drug resistant هلیکوباکتر پیلوری جدا شده از بیوپسی معده بیماران گوارشی اهواز Isolation, Genotyping, Drug susceptibility and overexpression of efflux pum hefA in MDR-Helicobacter pylori strains isolated from biopsy in Ahvazian gastrodeduonal diorders patients. PhD thesis, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran,School of Medicine دانشکده پزشکی

[img]
Preview
Text
m129958.pdf

Download (681kB) | Preview

Abstract

مقدمه هلیکوباکتر پیلوری از نظر منشأ ژنتیکی، جزء جمعیت آسیایی-اروپایی غرب بوده و در مطالعات قبلی بعنوان hpEurope معرفی شده است. تغییرات آللیک مربوط به ژنهای ویرولانس vacA و cagA بعنوان مهمترین فاکتورهای ویرولانس نقش مهمی را در پاتوژنز باکتری ایفا می کنند. از طرفی میزان مقاومت آنتی بیوتیکی در سویه های هلیکوباکتر پیلوری بسته به موقعیت جغرافیایی متغیر می باشد. هدف ما از این مطالعه تعیین تغییرات ژنتیکی از نظر محتوای ویرولانس، و تاثیر مهار کننده ها در میزان بیان ژنی پمپ های افلاکس hefA در سویه های مقاوم به درمان MDR جدا شده از اهواز و بررسی توزیع فیلوژئوگرافیک این ایز.له ها می باشد. روشکار: از میان 301 بیمار مشکوک به ناراحتی های دستگاه گوارش با استفاده از روش های فنوتایپیک، مولکولی و هیستوپاتولوژیک سویه های هلیکوباکتر جداسازی شد Gene و با ا ستفاده از تعیین توالی و نرم افزارهای MEGA6 و Arlequin.3 و ,MLST محتوای ژنومی با سویه های موجود در Gene bank مقایسه گردید. نتایج: 201سویه هلیکوباکتر پیلوری جداسازی شد که از این میان 22 در بیماران کانسر معده، 38 در بیماران زخم معده ، 97 در بیماران NUD و 44 در بیماران EG بود. حضور ژن vacA در تمام سویه ها پابت شد ولی تنها 67 درصد از سویه ها حامل ژن cagA بودند. بیشترین ترکیب آللیک در vacA متعلق به vacA s1m2 بود ولی ارتباط معنی داری میان ترک شد.یب vacA s1m1 و بیماری GC و NUD یافت شد. از نظر ترکیب آللیک cagA-vacA ترکیب VacAS1M1/cagA+ ارتباط معنی داری با بیماران GC ئ NUD داشت در حالیکه ترکیب vacA s1m2lcagA+ با سویه های جدا شده از EG و NUD مرتبط بود. سکانس های ژنهای Houisekeeping مربوط به سویه های اهواز با سکانس های موجود در Gene bank مقایسه شد که از نظر توزیع فیلوژئوگرافیک سویه های اهوازی در جمعیت hpEurope دسته بندی شد و هیپکدام از سویه ها در گروه hpEAsia قرار نگرفت. بطور کلی از میان 157 ایزوله هلیکوباکتر پیلوری، 20.4% سویه ها مقاوم به حداقل یک آنتی بیوتیک بودند. بیشترین میزان مقاومت دارویی مربوط به مترونیدازول (43.9%) بود. ازمیان سویه های مقاوم، سویه های MDR در 13.6%، 13.2% و 7.2% به ترتیب در بیماران GC، PUD و NUD مشاهده گردید. زمانیکه مهارکننده های پمپ CCCP و Reserpine به محیط کشت باکتری اضافه گردید، کاهش MIC مشاهئده شد، درحالیکه تغییر جزیی در میزان MIC مربوط به سویه های حساس ایجاد گردید. میزان بیان ژن Efflux pump hefA در مقابل ژن Housekeeping gyr-B در سویه های MDR در مقایسه با سویه های حساس افزایش قابل توجهی را نشان داد. نتیجه گیری ژنوم هلیکوباکتر پیلوری با توجه به توزیع جغرافیایی تنوع ژنتیکی زیادی را نشان می دهد. سویه های هلیکوباکتر پیلوری جدا شده از بیماران اهوازی از نظر توزیع جغرافیایی مشابه با مطالعات قبلی انجام شده در ایران در گروه اروپایی قرار میگیرد و از گروه آسیایی فاصله زیادی دارد. تمام سویه های جدا شده از بیماران کانسر معده در گروه ترکیب آللیک اروپایی قرار گرفتند که با مطالعات قبلی که در سایر نقاط جهان صورت گرفته بود در تناقض بود. در این مطالعه cagA-EPIYA-ABC به همراه vacA s1m1 به عنوان شایعترین ژنوتایپ در اهواز بود که همراهی زیادی را با وخامت بیماری بخصوص فرم های GC و NUD نشان دادند. بنابراین ابتلاء به این سویه ها ریسک ابتلاء به GC را بالا می برد. شیوع مقاومت دارویی در سویه های هلیکوباکتر پیلوری در ایران در حال افزایش می باشد و اخیرا سویه های MDR نیز گزارش شده اند در حالیکه اطلاعات اندکی در مورد مکانیسم های مقاومت دارویی و نقش پمپ های افلاکس مرتبط در این سویه ها در دسترس می باشد. مطالعه حاضر نشان داد که این سیستم ها در ایجاد سویه های مقاوم در اهواز می تواند نقش داشته باشد. Background: H. pylori strains from Iran are similar to Western Eurasia population and can be placed in the previously described hpEurope population. Allelic variation of the virulence genes, vacA and cagA, as the most important virulence associated genes play an important role in the pathogenesis of severe gastrointestinal disease. Also, the resistance rate to antibiotics in H. pylori strains are prevalent worldwide and vary widely by geographic location. The aim of this study was to determine the diversity of the virulence genes and the influence of efflux pump inhibitors in overexpression of efflux pump hefA in multidrug resistant (MDR) H. pylori strains isolated from Ahvaz, Iran, and also, to investigate the phylogeographical distribution of these isolates. Methods: Gastric biopsy specimens from 301 patients suspected to gastrointestinal disorders, were analyzed for H. pylori using molecular, phenotypical methods (culture, drug susceptibility and biochemical test) and MEGA6 for MLST based on housekeeping, vacA and cagA genes and compared with the global MLST data. Results: Among 201 PCR positive for H. pylori, using histopathological methods, 22 (10.9%) patients had GC. Presence of vacA gene in our H. pylori strains was 100% (201/201), while the most virulent vacA s1 allele was detected in 82.6% isolates, and the mid region vacA m1 was found in 39.8% isolates. The vacA s1/m1 genotype was the most virulent allelic combination in GC and Peptic Ulcer Disease (PUD) in 68.2 % and 50%, respectively. The cagA gene was detected in 66.7% isolates. Among the cagA positive isolates, EPIYA-ABC motif was the most common motif in the GC (66.7%), PUD (55.6%) and Erosive Gastroduodenitis (EG) samples (55.2%), while EPIYA-ABCC was the most common motif (58.7%) in the Non-Ulcer Dyspepsia (NUD) samples. The vacA s1m1/cagA+ combination was detected in GC (73.3%) and PUD (51.9%), while vacA s1m2/cagA+ presented in the NUD and EG samples in 77.8% and 62.1%, respectively. A total of complete sequence 3,405bp for housekeeping gene were amplified and sequenced for H. pylori isolates. In both patients, TrpC was as the most diverse gene among housekeeping gene with the highest diversity including 6.36% and 6.14% in GC and PUD cases, respectively. Phylogenetic analyses based on MEGA6 and pairwise FST, Ahvazian populations clustered by hpEurope population. In general, among 157 pretreatment H. pylori isolates, 32 (20.4%) strains resisted to at least one of the antimicrobial agents. The highest resistance rate was attributed to MTZ (n=69, 43.94%). Among the resistant strains, 3(13.6%), 5(13.2%) and 7(7.2%) cases in GC, PUD, and NUD patients were detected as MDR strains, respectively. When the agar treated with CCCP (100 µmol/L) and reserpine (20 µg/mL), the changed MIC rates of 2 antibiotics decreased, while there was little difference in the MIC of antibiotics in sequence type 3176 (as eference strain). The relative expression of 15 clinical hefA versus gyrB isolates in H. pylori MDR strains was significantly higher than reference strains. Conclusion: H. pylori genome evolves and shows wide geographical divergence. Ahvazian sequence type similar to other Iranian cases was more clustered by hpEurope population. Previous study was more reported hpEAsia population in GC patients while in the present study, H. pylori strain in GC was more clustered by hpEurope. So, MLST and phylogenetic analysis based virulence gene might be better to more accurately determine clinical outcomes. In this work, Western type (EPIYA-ABC and ABCC motifs) cagA, vacA s1m1 combinations have been demonstrated as the dominant genotype in the tested Ahvazian H. Pylori strains. Also the participation of cagA gene and vacA s1m1 genotype in development and severity of gastric disorder was well evident. Therefore, infection with H. pylori strain containing the cagA gene or the vacA s1m1 genotypes could be associated with increased risk of GC. The prevalence of resistance to anti H. pylori antibiotics is rapidly growing in Iran, and MDR strains have recently been reported, while the information on the mechanisms of multidrug resistance and the role of efflux pump inhibitor in treatment of H. pylori MDR strains is limited. This study demonstrated that efflux pump inhibitors could partly reverse some types of antibiotic resistant phenotype in MDR H. pylori strains, and some these contribute to enhance the antibacterial effect in H. pylori treatment.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: Q Science > QR Microbiology
Divisions: Faculty of Medicine, Health and Life Sciences > School of Medicine
Depositing User: آقای بهرام سوسنی غریب وند
Date Deposited: 11 Sep 2018 05:54
Last Modified: 11 Sep 2018 05:54
URI: http://eprints.ajums.ac.ir/id/eprint/20339

Actions (login required)

View Item View Item