مهار مرگ بچه موش ناشی از تاثیر باکتری اشریشیا کلی K99 توسط باکتری‌های کلی‌سینوژنیک
محورهای موضوعی : میکروب شناسی پزشکی
فاطمه گلستان
1
,
یحیی تهمتن
2
,
معصومه حیاتی
3
,
الهام معظمیان
4
1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی
2 - گروه باکتری شناسی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، شیراز
3 - گروه باکتری شناسی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، شیراز
4 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس، گروه میکروبیولوژی
کلید واژه: اشریشیا کلی K99, کلی‌سین, باکتری کلی‌سینوژنیک,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: باکتری اشریشیا کلی سویه K99 مهم‌ترین عامل ایجاد کننده اسهال در گوساله‌ها می‌باشد. کلی‌سین یکی از انواع باکتریوسین‌ها می‌باشد که به‌وسیله سویه های مختلف اشریشیا تولید شده و خاصیت کشندگی بر روی باکتری‌های همان نوع یا باکتری‌های مشابه دارد. این مطالعه با هدف بررسی باکتری‌های کلی‌سینوژنیک به عنوان روشی در درمان عفونت اشریشیا کلی سویه K99 انجام گرفت مواد و روش‌ها: این مطالعه به صورت تجربی بر روی 192 بچه موش BALB/c، در 2 گروه تست وکنترل انجام شد. موش‌های گروه 1 کنترل تنها سوسپانسیون باکتری کلی‌سینوژنیک و به موش‌های گروه 2 کنترل تنها سوسپانسیون باکتری اشریشیا کلی K99 خورانده شد. به موش‌های گروه تست نیز پس از خوراندن سوسپانسیون باکتری کلی‌سینوژنیک، در فواصل زمانی مختلف سوسپانسیون باکتری اشریشیا کلی K99 داده شد. در نهایت میزان مرگ و میر بچه موش‌ها در گروه‌های کنترل و تست مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج این بررسی نشان داد که تمامی بچه موش‌ها در گروه 1 کنترل زنده ماندند. اما در 83% (40 مورد) از بچه موش‌های گروه 2 کنترل، به دلیل حضور سم ناشی از باکتری اشریشیا کلی K99، مرگ و میر مشاهده گردید. از طرفی میزان مرگ و میر در بچه موش‌های موجود در گروه‌های تست نیز به طور چشمگیری کاهش یافته بود. همچنین مشخص گردید که خاصیت مهار کنندگی باکتری‌های کلی‌سینوژنیک به غلظت باکتری و زمان تلقیح بستگی دارد. نتیجه گیری: با توجه به نقش مهم باکتری‌های کلی‌سینوژنیک در مهار باکتری اشریشیا کلی K99، کلی‌سین‌ها می‌توانند به عنوان گزینه‌ای مناسب در درمان بیماری‌های عفونی ناشی از این سویه باکتریایی مورد توجه قرار گیرند. از طرفی کلی‌سین‌ها می‌توانند در آینده نزدیک به عنوان یک پروبیوتیک، جایگزینی مناسب برای آنتی‌بیوتیک‌های متداول باشند.
Background and Objective: E. coli k99 is one of the major causes of diarrhea in neonatal calves. Colicin is an antimicrobial peptide produced by one strain of E. coli to suppress the growth of other strains of E. coli. The aim of this study was to control E. coli k99 infection in mice by oral administration of colicinogenic E. coli (CEC). Material and Methods: This experimental study was conducted on two groups of control and treatment infant mice, strain BALB/c. The control group was subdivided into two groups: one group was fed with colicinogenic E. coli (CEC) and the second control group was E. coli k99. The treatment group was administrated with colicinogenic E. coli (CEC) and also with E. coli k99 in intervals. Finally, the mortality rate of the mice was assayed in both treatment and control groups. Result: Results of this study delineated that all mice in the control group who were fed with colicinogenic E. coli was survived while 83% of the second control group (40 cases) died due to production of heat-stable enterotoxin. Our study showed that the mortality rate in the treatment group was significantly reduced, and the reduction rate was increased in higher doses of colicinogenic E. coli (CEC). Conclusion: Based on the antibacterial activity of CEC against E. coli k99, colicin is an appropriate choice for control of the infection. Furthermore, it is possible to replace colicins instead of conventional antibiotics for control of the intestinal disorder.
1. Orden JA, Ruiz JA, Cid D, Fuente R, Presence and enterotoxigenicity of F5 and F41 Escherichia coli isolated from diarrhoeic small ruminant in Spain. Small Ruminant Research. 2002; 44(2): 159-161.
2. Steinsland H, Valentiner Branth P, Gjessing HK, Aaby P, Molbak K, and Sommerfelt H, Protection from natural infections with enterotoxigenic Escherichia coli, longitudinal study. Lancet. 2003; 362(9380): 286–291.
3. McDermott PF, Zhao S, Wagner DD, Simjee S, Walker RD, and White DG. The food safety perspective of antibiotic resistance. Anim Biotechnol. 2002; 13(1): 71–84.
4. Cutler AS, Lonergan SM, Cornick N, Johnson AK, and Stahl CH. Dietary Inclusion of Colicin E1 Is Effective in Preventing Postweaning Diarrhea Caused by F18-Positive Escherichia coli in Pigs. Antimicrob agents Chemother. 2007; 51(11): 3830-3835.
5. Diez-Gonzalez F. Applications of bacteriocins in livestock. Curr Issues Intest Microbiol. 2007; 8(1): 15-23.
6. Cascales F, Buchanan S, Duche D, Kleanthous C, Lloubes R, Postle k, Riley M, Slatin S, and Cavaral D. Colicin Biology. Microbiol Mol Biol Rev. 2007; 71(1): 158-229.
7. Minelli EB, Benini A. Relationship between number of bacteria and their probiotic effects. Microb Ecol Health D. 2008; 20: 180-183.
8. Shirazi Z. Bacteriocin inhibitory effect against enterotoxigenic Escherichia coli K99 strain [dissertation].Department of Microbiology, Islamic Azad University, Jahrom Branch, Jahrom, Iran; 2011. [ In Persion]
9. Braude AI, Siemienski JS. The influence of bacteriocins on resistance to infection by Gram-negative bacteria. J Clin Invest. 1968; 47(8): 1763-1773.
10. Smith HW, Huggins MB. Treatemt Of experimental Eshericha coli infection in mice with colicin V. J Med Microbiol. 1977; 10(4): 479-482.
11. Schamberger GP, Diez-Gonzalez F. Characterization of colicinogenic Escherichia coli strains inhibitory to enterohemorrhagic E.coli. J Food Prot. 2004; 67(3): 486–492.
12. Gillor O, Giladi I, Riley MA. Persistence of colicinogenic Escherichia coli in the mouse gastrointestinal tract. BMC Microbiol. 2009; 9: 165-172.