Sığır mastitislerinden ve çevresel kaynaklardan izole edilen escherichia coli suşlarının virulens faktörlerinin belirlenmesi
Determination of virulence factors of escherichia coli isolated from cows with mastitis and environmental sources
Yazar: GÖKÇEN DİNÇ
Danışman: PROF. DR. MÜJGAN  İZGÜR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Mastit = Mastitis

Özet:
Bu çalışmada sığırlara ait mastitis şüpheli süt, rektal svap ve altlık örneklerinden izole edilen Escherichia coli suşlarının virulens faktörlerinin fenotipik ve moleküler olarak araştırılması amaçlandı. İzole edilen 176 adet E. coli suşunda hemoliz, mannoz duyarlı ve mannoz dirençli hemaglütinasyon, aerobaktin demir elde etme sistemi, Vero hücrelerde sitotoksisite, kolisin aktivitesi ve serum dirençliliği fenotipik yöntemlerle araştırıldı. Bu virulens faktörlerden hemoliz, hemaglütinasyonda rol oynayan Tip1 fimbria ve P fimbria, aerobaktin demir elde etme sistemi, sitotoksik nekrotizan faktör 1 ve serum dirençliliği özellikleri moleküler yöntemlerle de incelendi. Sırasıyla bu özelikleri kodlayan hlyA, fimH, papEF, iucD, cnf1 ve traT genlerinin varlığı PCR tekniği kullanılarak araştırıldı.Mastitis şüpheli 1027 adet süt örneğinden %8,9, 55 adet rektal svaptan %83,6 ve 45 adet altlık materyalinden %84,4 oranında E. coli izole edildi. İncelenen suşların %6,2'si kanlı agarda hemoliz oluşturdu. Hemaglütinasyon suşların %25,2'si tarafından şekillendirildi. Tüm suşların %11,3'ü MSHA, %14,2'si MRHA pozitif bulundu. Suşların %10,2'si demir kısıtlı besiyerinde üredi. Vero hücrelerde toksik aktivitesi incelenen 40 suşun %10'u hücrelerde toksik etki gösterdi. Kolisin üretimi suşların %1,1'inde saptanırken, suşların %2,2'sinin kolisin duyarlı olduğu belirlendi. İncelenen tüm suşlar kullanılan sığır ve koyun serumlarına karşı dirençlilik gösterdi. PCR ile yapılan incelemelerde ise hlyA geni suşların %6,2'sinde saptandı. MSHA şekillendiren suşların %5'inde fimH, MRHA şekillendiren suşların ise %4'ünde papEF genleri pozitif bulundu. İncelenen suşlarda iucD ve traT genleri sırasıyla %7,9 ve %46 oranlarında belirlendi. İzolatlarda cnf1 genine rastlanmadı. İncelenen tüm suşlarda virulens özellikler bakımından büyük ölçüde çeşitlilik saptandı.Sonuç olarak mastitisli sütlerden izole edilen E. coli suşlarında serum dirençliliğinin yüksek oranda saptanması ile bu özelliğin virulens faktör olarak önemli olabileceği düşünüldü. Suşların virulens özellikler yönünden çok çeşitlilik göstermesi infeksiyonun şekillenmesinde çevresel kaynakların rolü olabileceği görüşünü destekledi. Ayrıca virulens özelliklerin araştırılmasında hem fenotipik hem de moleküler tekniklerden bir arada yararlanılması gerektiği anlaşıldı.Anahtar sözcükler: E. coli, mastitis, virulens faktörler

Abstract:
The aim of this study was to investigate virulence factors with phenotipic and molecular methods in Escherichia coli isolates from mastitic milk samples, rectal swaps and bedding materials. In the study, haemolysis, mannose-sensitive and mannose-resistant haemagglutination, aerobactin iron uptake systems, production of verotoxin, colicin activity and serum resistance were investigated phenotipically in 176 E. coli strains. Furthermore, haemolysis, type 1 and P fimbriae which play a role in haemagglutination, aerobactin iron uptake systems, cytotoxic necrotizing factor 1 and serum resistance were analysed with molecular methods. Respectively, hlyA, fimH, papEF, iucD, cnf1, and traT genes encoding the virulence factors mentioned above were investigated by PCR techniques.E. coli was isolated from 1027 mastitic milk samples at a rate of 8,9%, 55 rectal swaps at a rate of 83,6% and 45 bedding material at a rate of 84,4%. Of the examined strains 6,2% created haemolysis on blood agar. Haemagglutination was formed 25,2% of strains. Of all strains, 11,3% were detected MSHA positive, 14,2% of all strains were detected MRHA positive. Of all strains 10,2% grew on iron deficient medium. Of the 40 examined strains, 10% showed toxic activity in Vero cell culture. Colicin production was detected in 1,1% of strains, and 2,2% of strains were colicin sensitive. All investigated strains showed resistance to bovine and sheep sera. In the examination with PCR, hlyA gene was detected in 6,2% of strains. fimH was determined in 5% of MSHA forming strains, and papEF was determined in 4% of MRHA forming strains. iucD gene and traT gene were found in 7,9% and 46% of strains, respectively. cnf1 gene was not determined in any of the isolates. Variety in terms of virulence factors was largely detected in all investigated strains.In conclusion, serum resistance was thought as an important virulence factor for the isolated E. coli strains from mastitic milks. Diversity in virulence factors detected, supported the opinion that environmental sources may play a role the occurance of infection. Moreover, in determining the virulence features, to benefit from both phenotipic and molecular techniques were found to be necessary.Key words: E. coli, mastitis, virulence factors.