فراواني سويه هاي اشرشيا كلاي مولد بيوفيلم جدا شده از بيماران مبتلا به عفونت ادراري در اصفهان در سال 1396

Frequency of Biofilm Producing Escherichia coli Strains Isolated from Patients with Urinary Tract Infection in Isfahan. 2017

سابقه و هدف: عفونت دستگاه ادراري يكي از شايعترين عفونت ها و از مهمترين داليل مرگ و مير در انسان به شمار مي رود كه باعث ابتالي افراد در همه سنين و صرف هزينه هاي سنگين مراقبت هاي بهداشتي مي شود. سويه هاي اشرشيا كالي اوروپاتوژنيك عامل اصلي عفونتهاي دستگاه ادراري به شمار مي روند كه به علت مقاومت در برابر اغلب آنتي بيوتيكها، درمان اين عفونتها اغلب با شكست مواجه مي شود. اشرشيا كالي اوروپاتوژنيك واجد طيف وسيعي از عوامل حدت مختلف از جمله توانايي تشكيل بيوفيلم است. تشكيل بيوفيلم توسط اشرشيا كالي اوروپاتوژنيك در سطح و يا داخل سلولهاي اپيتليال مثانه و همچنين بر روي سوند هاي ادراري از داليل اصلي ايجاد عفونتهاي پايدار است كه منجر به عود عفونت مي شود. اين مطالعه با هدف تعيين فراواني سويه هاي اشرشيا كالي مولد بيوفيلم در بيماران مبتال به عفونت ادراري در اصفهان انجام گرفته است. روش كار: جهت انجام اين مطالعه در طي سال 1396، در مجموع 213 جدايه اشرشيا كالي از افراد مبتال به عفونت ادراري در يك بيمارستان مرجع در اصفهان جمع آوري و مورد مطالعه قرار گرفت. شناسايي جدايه ها با استفاده از آزمونهاي تشخيصي بيوشيميايي و تأييدي PCR صورت گرفت. به منظور ارزيابي توليد سلولز و كورالي در ميان سويه ها از آزمون كيفي ژلوز قرمز كنگو استفاده شد و با استفاده از روش ميكروتيتريليت، توانايي توليد بيوفيلم به صورت كمّي مورد سنجش قرار گرفت. يافته ها: در مجوع با استفاده از آزمون PCR، 166 سويه به عنوان اشرشيا كالي مورد شناسايي و تأييد قرار گرفتند. براساس نتايج آزمون ژلوز قرمز كنگو، 127 سويه (77 درصد) واجد مورفوتايپ saw و فاقد توانايي توليد كورالي و سلولز بودند و 39 سويه (23 درصد) قادر به توليد كورالي و سلولز بودند و به عنوان بيوفيلم مثبت شناسايي شدند؛ كه در ميان آنها، 38 درصد واجد مورفوتايپ rdar، 59 درصد واجد مورفوتايپ bdar و 3 درصد نيز واجد مورفوتايپ pdar بودند. نتايج آزمون ميكروتيترپليت نشان داد كه تمامي 39 سويه توليد كننده كورالي و سلولز، بيوفيلم مثبت بودند كه 18، 26 و 56 درصد سويه ها به ترتيب واجد توانايي توليد بيوفيلم قوي، متوسط و ضعيف بودند. نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه حاكي از شيوع باالي عفونت ادراري وابسته به اشرشيا كالي در جنسها و گروههاي سني مختلف در شهر اصفهان است. توليد بيوفيلم ارتباط تنگاتنگي با مقاومت ضدميكروبي دارد و در حال حاضر، سويه هاي اشرشيا كالي اوروپاتوژنيك مولد بيوفيلم يك نگراني مهم در بهداشت عمومي جهان محسوب مي شوند. تمامي سويه هاي مولد بيوفيلم قوي، توانايي توليد همزمان كورالي و سلولز را داشتند كه نشان دهنده نقش مهم اين دو تركيب در شدت تشكيل بيوفيلم است. بنابراين، ارائه راهكارهاي درماني جديد و تركيبات قدرتمند در جهت تخريب يا مهار كورالي و سلولز، نقش بسزايي در حل مشكالت باليني ناشي از بيوفيلم اشرشيا كالي خواهد داشت.

Background and objective: Urinary tract infections (UTIs) are some of the most common bacterial infections, and a significant cause of morbidity in all age groups that incur large financial costs to health-care systems. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the primary cause of UTIs and due to its high resistance to most classes of antibiotics, results in treatment failure. UPEC strains possess various virulence factors such as the ability to form biofilm which plays an important role in UTIs. The formation of biofilms by UPEC on or within bladder epithelial cells and as well as on urinary catheters is responsible for persistent infections which leading to recurrences. In this study we aimed to determine the prevalence of biofilm producing E. coli strains isolated from patients with UTI in Isfahan. Materials and methods: During 2017, a total of 213 E. coli isolates were collected from patients with UTI in a reference hospital in Isfahan and were identified using common biochemical and PCR confirmatory diagnostic tests. The ability of E. coli strains to form curli and cellulose was measured using qualitative Congo red agar assay and a quantitative microtiter plate assay was employed to test the biofilm forming capacity of the strains. Results: A total of 166 strains were identified and confirmed as E. coli using PCR test. Using qualitative Congo red agar plate assay, 127 strains (77%) exhibited saw morphotype and were not able to produce curli and cellulose. The other 39 strains (23%), produced curli and cellulose and were biofilm positive, in which, 38, 59 and 3% exhibited rdar, bdar and pdar morphotypes, respectively. Also, the results of microtiter plate assay showed that all of 39 curli and cellulose producing strains were biofilm positive in which 18, 26 and 56% of strains were able to form strong, moderate and weak biofilm, respectively. Conclusion: The results of this study revealed the high prevalence of E. coli associated UTIs among different sexes and age groups in Isfahan. Biofilm production is closely related to antibiotic resistance and nowadays, biofilm forming UPEC strains are global public health concern. All strong biofilm producer UPEC strains, were able to form curli and cellulose simultaneously; which indicating the important role of these two compounds in the intensity of biofilm formation. Therefore, providing new therapeutic strategies and powerful compounds for destroying or inhibition of curli and cellulose will play an essential role in solving the clinical problems caused by biofilm of E. coli.