23649

BIO2 1018

كارشناسي ارشد

ميكروبيولوژي - ميكرو ارگانيسم هاي بيماري زا

علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي

1403/03/20

140 ص.

بابك بيك زاده

اسينتوباكتر بوماني , سلول تك هسته‌اي خون محيطي , پروتئين غشاي خارجي , پروتئين مرتبط با بيوفيلم

گونه‌هاي باكتري اسينتوباكتر به دليل توانايي آن‌ها براي بقاء در محيط بيمارستان و طيف وسيعي از سطوح به عنوان يك ميكروارگانيسم مهم بيمارستاني شناخته شده‌اند. عفونت‌هاي انساني ناشي از گونه‌هاي اسينتوباكتر شامل پنومونيه، اندوكارديت، مننژيت، عفونت‌هاي پوستي و زخم، عفونت‌هاي دستگاه ادراري و باكتريمي است. از ويژگي‌هاي اسينتوباكتر بوماني، وجود عوامل حدتي است كه علاوه بر بيماريزايي، در فرار از سيستم ايمني ميزبان نقش موثري ايفا مي‌كنند. از جمله اين عوامل، پروتئين A غشاي خارجي (OmpA) است كه نقش كليدي در تنظيم چسبندگي، تهاجم، تشكيل بيوفيلم و پاسخ ايمني ميزبان ايفا مي‌كند. پروتئين ديگر Bap مي‌باشد كه در شكل‌گيري بيوفيلم و مقاومت در برابر بخش همورال سيستم ايمني نقش دارد. هدف از اين پژوهش بررسي بيان ژن‌هاي فرار از ايمني bap و ompA قبل و بعد از كشت همزمان با سلول‌هاي تك‌هسته‌اي خون محيطي انسان (PBMC) مي‌باشد تا رفتار بياني اين ژن‌ها پس از مواجهه با سلول‌هاي ايمني مشخص گردد. به همين منظور ابتدا اسينتوباكتر بوماني جداشده از نمونه‌هاي تنفسي بيماران تهيه گرديد و با سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي و مايع رويي حاصل از آن كشت داده شد. پس از 24 ساعت تعداد و زنده‌ماني سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي، CFU، توليد سايتوكاين‌هاي التهابي و ضدالتهابي، بيان ژن‌ها و توليد بيوفيلم بررسي گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه تكثير سلول‌هاي تك‌هسته‌اي خون محيطي در كشت همزمان با باكتري نسبت به گروه‌ كنترل كاهش معنادار دارد. زنده‌ماني سلول‌ها در اين گروه نيز نسبت به گروه سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي بدون باكتري كاهش معناداري داشت. تغيير معناداري در CFU در گروه كشت همزمان باكتري و سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي و گروه كشت همزمان باكتري با مايع رويي سلول‌ها مشاهده نشد. در گروه كشت همزمان باكتري و سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي نسبت به گروه سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي به تنهايي، افزايش توليد سايتوكاين TNF-α و كاهش توليد IL-6 و IL-10 مشاهده شد. بيان ژن bap در گروه كشت همزمان باكتري و سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي و مايع رويي نسبت به قبل از كشت با كاهش معنادار همراه بود. در حاليكه بيان ژن ompA دچار تغيير معناداري در بين گروه‌ها نشد. نمونه‌هاي مورد آزمايش در هر دو حالت قبل و بعد از كشت همزمان، توليدكننده قوي بيوفيلم بودند و علي‌رغم افزايش توليد بيوفيلم پس از كشت همزمان، اين افزايش معنادار نبود. مجموع نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه اسينتوباكتر بوماني در كشت همزمان با سلول‌هاي تك هسته‌اي خون محيطي باعث ايجاد پاسخ التهابي شده است كه در نتيجه آن تكثير سلولي رخ مي‌دهد ولي به دليل التهاب ايجادشده، زنده‌ماني سلول‌ها كاهش يافته است. همچنين احتمالا اين پاسخ التهابي باعث كاهش بيان ژن bap مي‌گردد، اگرچه اين كاهش بيان در تعداد باكتري و تشكيل بيوفيلم توسط آن تاثيري ندارد.

Acinetobacter baumannii , peripheral blood mononuclear cell , outer membrane protein (ompA) , biofilm-associated protein (bap)

Investigating the expression of Acinetobacter baumannii immune evasion genes in co-culture with human peripheral blood mononuclear cells

زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي

Acinetobacter spp. have been recognized as an important nosocomial pathogen due to its ability to survive in the hospital environment and on a wide range of surfaces. Human infections caused by Acinetobacter spp. include pneumonia, endocarditis, meningitis, skin and wound infections, urinary tract infections, and bacteremia. One of the characteristics of Acinetobacter baumannii is the presence of virulence factors that, in addition to pathogenicity, play an effective role in escaping from the hostʹs immune system. Among these factors is outer membrane protein A (OmpA), which plays a key role in regulating adhesion, invasion, biofilm formation, and host immune response. Another protein is Bap, which plays a role in biofilm formation and resistance to the humoral part of the immune system. This study aims to investigate the expression of bap and ompA immune evasion genes before and after co-culture with human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) to determine the expression behavior of these genes after exposure to immune cells. For this purpose, Acinetobacter baumannii was isolated from respiratory samples of patients and co-cultured with PBMC and their supernatant. After 24 hours, the number and viability of PBMC, CFU, production of inflammatory and anti-inflammatory cytokines, gene expression, and biofilm formation were investigated. The results of this research showed that the proliferation of PBMC in the co-culture with bacteria has a significant decrease compared to the control group. Cell viability in this group was also significantly reduced compared to the PBMC without bacteria. No significant change in CFU was observed in the group of co-culture of bacteria and PBMC and the group of co-culture of bacteria with cell supernatant. In the group of co-culture of bacteria and PBMC, compared to the PBMC alone, an increase in the production of cytokine TNF-α and a decrease in the production of IL-6 and IL-10 were observed. bap gene expression in the co-culture group of bacteria and PBMC and supernatant was associated with a significant decrease compared to before co-culture. while ompA gene expression did not significantly change in all the groups. The tested samples were strong producers of biofilm both before and after co-culture, and despite the increase in biofilm production after co-culture, this increase was not significant. Total results of this research showed that A. baumannii in co-culture with PBMC induced an inflammatory response, which resulted in cell proliferation, but due to the inflammation, cell survival decreased. Also, this inflammatory response probably decreases bap gene expression, however, this downregulated of gene expression does not affect the number of bacteria and biofilm formation.

4

33335