Kanatlı orijinli escherichia coli suşlarının virülens özelliklerinin fenotipik ve moleküler metotlarla belirlenmesi
Detection of virulence properties escherichia coli orginated from poultry by phenotipic and molecular methods
Yazar: ZAFER CANTEKİN
Danışman: PROF. DR. MÜJGAN İZGÜR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada kolibasillozisli kanatlı hayvanlardan izole edilen 200 adet E. coli suşunda, özellikle ekstra-intestinal infeksiyonlar için önemli olan virülens faktörlerinden serum direnci, aerobaktin demir elde etme sistemleri, mannoz duyarlı hemaglutinasyon (tip 1 fimbrialar) ve mannoz dirençli hemaglutinasyon (P fimbrialar, S fimbrialar ve afimbrial adezinler) özellikleri, alfa-hemoliz ve sitotoksik nekrotizan faktör 1 gibi virülens özellikleri fenotipik yöntemlerle ve bu özellikleri kodlayan genlerin varlığı moleküler yöntemlerle araştırıldı.Çalışmada suşlar koyun kanlı agar kullanılarak yapılan testle hemoliz üretimi ve moleküler olarak hemoliz özelliğini kodlayan gen yönünden negatif bulundu. Suşların tamamının demir kısıtlayıcı besiyerinde ürediği ve bu suşların %88'inin aerobaktin özelliğini kodlayan İucD genine sahip oldukları saptandı. Vero hücre kültürleri kullanılarak yapılan toksin analizlerinde suşların %40'ında ısıya duyarlı toksin belirlendi, ancak suşlarda fenotipik ve moleküler olarak sitotoksik nekrotizan faktör 1 belirlenemedi. İnsan O grubu ve değişik hayvanlara ait eritrositler kullanılarak yapılan hemaglutinasyon testi ile suşların %90'ında hemaglutinasyon aktivitesi saptandı ve bunların %26'lık kısmının MRHA özelliğinde olduğu belirlendi. Tip 1 fimbriaları kodlayan FimH geni suşaların %88'inde, P fimbriaları kodlayan PapEF geni %26'sında bulundu ve bu izolatların %14'lük kısmının aynı zamanda PapC genini de bulundurduğu saptandı. Ancak, suşlarda S fimbrialar ve afimbrial adezinleri kodlayan Sfa ve Afa genleri belirlenemedi. Değişik hayvanlara ait serumlarla yapılan testte suşların tamamında serum direnci fenotipik olarak saptandı ve serum direncinden sorumlu TraT geni suşların %90'ında PCR ile belirlendi.Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, APEC suşlarında en önemli virülens özelliklerinin aerobaktin demir elde etme sistemleri, fimbrial adezinler ve serum direnci olduğu belirlenmiştir. Virülens ile ilgili olarak düşünülen hemolizin ve Sitotoksik Nekrotizan Faktör 1 özelliklerinin, kanatlı orijinli E.coli suşlarının virülensinde önemli olmadığı sonucuna varıldı. Virülens özelliklerinin belirlenmesinde fenotipik ve PCR temelli yöntemlerin benzer sonuçlar verdiği belirlendi. APEC suşlarında önemli virülens faktörlerinin birlikte değerlendirilmesinin, bu suşların tiplendirilmesinde daha yararlı sonuçlar vereceği ortaya konuldu.Anahtar Kelimeler: Escherichia coli, kanatlı hayvanlar, virülens özellikleri.

Abstract:
In this study, virulence factors (which were particularly important for extra-intestinal infections) such as serum resistance, aerobactin iron uptake systems, mannose-sensitive (type 1 fimbria) and mannose-resistant haemagglutination (P fimbria, S fimbria, afimbrail adhesins), alfa-haemolysis and cytotoxic necrotizing factor 1 in 200 E. coli isolates from poultry with colibacillosis, were investigated by both phenotypic methods and molecular methods by investigating the genes encoding these factors.Strains were detected to be negative in haemolysin synthesis tests performed with sheep blood agar, and they were negative in molecular tests investigating the haemolysin gene. All strains grew on iron deficient medium and 88 % of these were found to harbor iucD gene encoding aerobactin. Heat-labile toxin was detected in 40 % of the isolates in the toxin analyses performed in Vero cells, however, cytotoxic necrotizing factor 1 could not be determined in the strains with phenotypic and molecular tests. Haemagglutination activity was determined in 90 % of strains in haemagglutination tests performed with human O group erythrocytes and ehrythrocytes derived from different animals. Twenty six percent of these strains were found to have MRHA activity. FimH gene encoding type 1 fimbria, papEF gene encoding P fimbria, were detected respectively in 88 % and 26 % of the strains, and 14 % of all isolates were also found to harbor the papC gene also encoding the P fimbria. However, sfa and afa genes encoding S fimbria and afimbrial adhesins, respectively, could not be detected in the study. Serum resistance was phenotypically determined in all strains in the tests performed with sera derived from different animals and traT gene encoding serum resistance were detected in 90 % of strains by PCR.In the study, serum resistance, aerobactin iron uptake systems and the existence of fimbrial adhesins were determined as the most important virulence factors of avian pathogenic E. coli isolates.Key Words: Escherichia coli, poultry, virulence properties.