Ekstraintestinal enfeksiyonlardan izole edilen Escherichia coli (ExPEC) suşlarında cytotoxic necrotizing factor (CNF-1, CNF-2, CNF-3) ve cytolethal distending toxin (CDT-1, CDT-2, CDT-3, CDT4) dağılımı ve filogenetik ilişkilerinin PFGE ile tespiti
The distribution of cytotoxic necrotizing factors (CNF-1, CNF-2, CNF-3) and cytolethal distending toxins (CDT-1, CDT-2, CDT-3, CDT4) in Escherichia coli strains isolated from extraitestinal infections and determination of their philogenetic relationship by PFGE
Yazar: CANSU ÖNLEN GÜNERİ
Danışman: PROF. DR. FATİH KÖKSAL
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Enfeksiyon = Infection ; Sitotoksinler = Cytotoxins ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis teknikleri ve prosedürleri = Diagnostic techniques and procedures ; Toksinler = Toxins ; Virülans = Virulence

Özet:
Escherichia coli'de (E.coli) ekstraintestinal enfeksiyon tanı markırları hala belirsizliği korumaktadır. Ekstraintestinal patojenik E.coli'yi (ExPEC) diğer E.coli suşlarından farklı kılan virülans faktörleri konak hücreye adezyon, invazyon ve hücre ölümünden sorumlu olan iki önemli faktör/toksin: Cytotoxic Necrotizing Factor (CNF) ve Cytolethal Distending Toxin'dir. Bu çalışmada, intestinal sistem dışındaki enfeksiyon odaklarından izole edilen 645 E. coli suşunda CNF-CDT genotip prevelansları araştırıldı. Bu prevalans, örneklerin klinik kökenleri, filogrupları ve filogenetik ilişkileri ile analiz edildi. Analiz edilen 645 E. coli suşunda ExPEC için tanımlanan virülans genlerinden (CNF1-3/CDT1-4) en az birini taşıyan 156 suş bulundu. Sırasıyla; ExPEC suşlarının 81, 20 ve 18'i cnf1, cnf2, cnf3; 20, 4, 4 ve 4'ü cdt1, cdt2, cdt3, cdt4 içermekteydi. İkili kombinler ise cnf1-cnf3(n=6), cnf1-cdt1(n=6), cdt1-cdt4(n=6) olarak tespit edildi. Bu 156 suşun PFGE ile 106 büyük küme içerisinde dağıldıkları bulundu. Virülan ExPEC suşlarının öncelikli olarak filogrup B2 (%60,8) ve D (%30,7) ile ilişkili olduğu bulundu. CNF gen ailesinin özellikle üriner sistemde E. coli kolonizasyonunu arttırdığı ve E. coli gen havuzundaki bu genler ile, insan idrar yolu gibi yeni ortamlarda hayatta kalma yeteneği kazandığı kanaatine varıldı. E. coli'de CNF geninin yaygın difüzyonu, kommensal suşlardan ExPEC'i ayırmaya yardımcı olabileceği ve bu genlerin, non-kommensal E. coli için spesifik bir marker olabileceği düşünüldü. Evrim açısından farklı E. coli suşlarının delesyon, rekombinasyon mutasyonları sonucunda farklı virülans genlerini kazanarak ExPEC özelliği kazandığı ve bu suşların neden olduğu enfeksiyonların, hastane kaynaklı olmaktan çok toplum kökenli olduğu sonucuna varıldı.

Abstract:
Determinants of extraintestinal infection in Escherichia coli remain unclear. Virulence factors making Extraintestinal pathogenic E.coli (ExPEC) different from other E.coli strains are the host cell adhesion, invasion, and two important factors/toxin, Cytotoxic Necrotizing Factor (CNF) and Cytolethal Distending Toxin (CDT) that are responsible for cell death. In the present study, CNF-CDT genotypes prevalences were investigated in 645 E. coli strains isolated from patients. This prevalences was analyzed with clinical origins, phylogroups and putative phylogenetic relationships. At least one virulence gene identified for ExPEC was found in 156 (20.7%) of 645 E. coli strains. Respectivly; 81, 20, 18 of ExPEC strains contained cnf1, cnf2, cnf3. Genes cdt1, cdt2, cdt3, cdt4 were detected 20, 4, 4, 4. At last two factors were detected cnf1-cnf3(n=6), cnf1-cdt1(n=6), cdt1-cdt3 (n=4). These 156 strains were found to be distributed in 106 large clusters by PFGE. Virulent ExPEC primarily related to groups B2 (60,8%) and D (30,7%). The CNF gene family is believed to enhance colonization of E. coli especially in the urinary system and these genes of the E. coli gene pool are gained in the ability to survive in new environment, such as the human urinary tract. The widespread diffusion of the CNF gene in E. coli help to distinguish ExPEC from commensal strains and these genes may be use spesific marker for noncommensal E. coli. Different strains of E. coli in terms of evolution have led to conclusion that have acquired ExPEC properties by acquiring different virulence genes resulting in deletion, recombination mutations and It is thought that infections caused by these strains was more likely community-acquired rather than hospital-acquired.