۱) dfrA (dihydrofolate reductase) که سبب مقاومت به تریمتوپریم میشود. که تیپ ۱ و۵ و ۱۲ و ۱۷ آن (dfrA1، dfrA5، dfrA12، dfrA17) در نمونههای مختلف حضور داشت.
۲) aadA (aminoglycoside adenylyltransferase) که سبب مقاومت به استرپتومایسین/ اسپکتینومایسین میشود. تیپهای ۱ و۲ و۵ آن (aadA1، aadA2، aadA5) در نمونههای مختلف موجود بود.
۳) ereA (erythromycin esterase) که سبب مقاومت به اریترومایسین میشود. تیپهای ۱ و ۲ آن (ereA1 و ereA2) در ۲ تا از نمونهها حضور داشت.
۴) orfF (hypothetical protein) که سبب ایجاد مقاومت شناخته شدهای(تا به امروز) نمیشود (اطلاعات ترتیب و آرایهی[۶۲] این ژنها در کاست ژنی کلاس ۱ اینتگرونها به همراه طول کاست ژنی نمونهها در جدول ۶-۴ آورده شده است).
لازم به ذکر است که تا سال ۲۰۰۹ از ژن aadA تیپهای ۱، ۲، ۴، ۵، ۶، ۷، ۹،۱۰،۱۱،۱۳،۱۶ و ۲۴، از ژن dfrA تیپهای ۱، ۵، ۶، ۷، ۱۲، ۱۴، ۱۵، ۱۶، ۱۷، ۲۱، ۲۲، ۲۵، ۲۷، ۲۸، ۲۹، ۳۰ و ۳۱، از ژنهای ereA تنها ۲ تیپ ۱ و ۲ شناخته شدهاند (پارتریج و همکاران، ۲۰۰۹).
مطالعات انجام شده در مناطق مختلف دنیا بر روی نمونههای اشریشیاکولی جدا شده از ماکیان به منظور شناسایی اینتگرونها نتایج نسبتا مشابهی را نشان دادهاند. در ایالت جورجیای آمریکا، باس و همکاران در سال ۱۹۹۹ در طی پژوهشی متوجه شدند ۳۶% (۱۰۰ عدد) از جدایههای اشریشیاکولی پاتوژن جدا شده از ماکیان بیمار مقاومت چندگانه آنتی بیوتیکی به تتراسایکلین، اکسیتتراسایکلین، استرپتومیسین، سولفونامید و جنتامیسین داشتند، ۶۳% آنها از لحاظ حضور کلاس ۱ اینتگرونها (با روش PCR) مثبت بودند که همگی دارای ژن مقاومت به استرپتومایسین/ اسپکتینومایسین aadA1 بودند و چون معین شد تعداد بسیار زیادی از این اینتگرونها جزئی از ترانسپوزون Tn21 بودند، بنابراین در بررسیهای بیشتر معلوم شد که این اینتگرونها حاوی ژن merA (mercury reductase) کدکننده مقاومت به ترکیبات جیوه نیز بوده اند (باس و همکاران، ۱۹۹۹).
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
طی پژوهشی در چین، یانگ و همکاران در سال ۲۰۰۴ در ۵۹% نمونههای E. coli جدا شده از مرغان گوشتی، کلاس ۱ اینتگرونها را شناسایی کردند که نمونههای مختلف دارای ژنهای dhfr1، aadA1،dhfr17، aadA2 و dhfr13 با ترکیب و آرایههای متنوع بودند (یانگ و همکاران، ۲۰۰۴). در تحقیقی دیگر در ایالت جورجیای آمریکا، اسمیت و همکاران در سال ۲۰۰۶ شیوع بالایی از کلاس ۱ اینتگرونها را در جدایههای طیور گوشتی گزارش کردندکه اکثرا حاوی aadA1 ژن مقاومت به استرپتومایسین بودند. لازم به ذکر است که بیش از ۷۵% جدایههای اشریشیاکولی بدست آمده از مزارع صنعتی طیور در مطالعه آنها مقاومت چندگانه دارویی داشتند (اسمیت و همکاران، ۲۰۰۷). صوفی و همکاران (۲۰۱۰) تعداد ۱۶۶جدایهی E. coli بدست آمده از گوشت طیور در تونس را مورد بررسی قرار دادند، که نتایج آنتی بیوگرام ۱۳ آنتیبیوتیک حاکی از ۹۰% مقاومت چندگانه بود. در ضمن کلاس ۱ و۲ اینتگرونها در ۸/۵۴% این جدایه ها تشخیص داده شدند. کلاس ۱ در ۶/۵۰% ، کلاس ۲ در ۲/۴% و حضور همزمان هر دو کلاس در ۳% این ۱۶۶ نمونه وجود داشت. در مطالعه این پژوهشگران ژنهای، aadA (تیپهای ۱ و ۲ و ۵)،dfrA ( تیپهای ۱ و ۱۲ و ۱۴ و۱۷)، orfF وتعدادی ژنهای دیگر در ارتباط با کلاس ۱ اینتگرونها شناسایی شد.۷۳ % سویه های اینتگرون مثبت، حداقل به پنج خانواده ی مختلف آنتی بیوتیکی مقاومت نشان دادند (صوفی و همکاران، ۲۰۱۱). در مطالعهای که توسط کارچمارچیک وهمکاران در سال ۲۰۱۱ در ایرلند انجام شد جدایه های E. coli بدست آمده از حیوانات بستری شده در بیمارستان به منظور تشخیص مقاومت، تحت بررسی PCR و تعیین توالی DNA قرار گرفتند که کلاس ۱ اینتگرونها در ۶/۹۴% سویه ها وکلاس ۲ اینتگرونها در ۵/۱۳%سویه ها شناسایی شدند که ژنهای موجود در کلاس ۱ اکثرا شامل ژنهای مقاومت به تریمتوپریم، آمینوگلیکوزیدها و بتا-لاکتامها بودند و کلاس ۲ نیز دارای ژنهای مقاومت به تریمتوپریم، استرپتوتریسین، استرپتومایسین/ اسپکتینومایسین بود (کارچمارچیک و همکاران، ۲۰۱۱).
نتایج حاصله در این مطالعه و اطلاعات موجود از سایر نقاط جهان (که در بالا به آنها اشاره شد) همگی موید این نکته هستند که اینتگرونهای کلاس ۱ و ۲ در جدایههای اشریشیاکولی طیور گوشتی با فراوانی قابل توجهی یافت میشوند (فراوانی بالای ۵۰%). همچنین فراوانی کلاس ۱ اینتگرونها به طور معناداری بیشتر از کلاس ۲ اینتگرونها میباشد.
بر اساس نتایج این پایان نامه کلاس ۱ اینتگرون ها شامل ژنهای مقاومت به ۳ خانواده آنتیبیوتیکی ماکرولیدها (اریترومایسین)، آمینوگلیکوزیدها (استرپتومایسین) و مهارکنندههای سنتز اسید فولیک (تریمتوپریم سولفا) میباشد که این موضوع موید ارتباط بین حضور اینتگرونها و وجود مقاومتهای چندگانه دارویی است. در مطالعهی صوفی و همکاران (۲۰۱۰) و کارچمارچیک و همکاران (۲۰۱۱) نیز ارتباط بین وجود اینتگرونها و مقاومتهای چندگانه دارویی به وضوح دیده میشود. به علاوه کلاس ۲ اینتگرونها نیز علیرغم عدم شناسایی ژنهای مقاومتشان در این مطالعه، به شکل کلاسیک و تقریبا ثابت دارای سه ژن dfrA1، sat1 ، aadA1میباشد که سبب مقاومت به تریمتوپریم، استرپتوتریسین، استرپتومایسین/ اسپکتینومایسین میشود و البته میتواند حاوی ژنهای دیگری نیز در اثر نوترکیبی اینتگراز ۱ و ۳ باشد.
به طور کلی بیش از ۷۰ ژن (کاست ژنی) در ارتباط با کلاس ۱ اینتگرونها شناخته شده که می تواند سبب القا مقاومت به تمام بتا-لاکتامهای شناخته شده، تمام آمینوگلیکوزیدها، کلرآمفنیکل، تریمتوپریم،استرپتوتریسین، ریفامپین، اریترومایسین، فسفومایسین، لینکومایسین، ترکیبات چهارتایی آمونیوم شود (رو- مگنوس و مازل، ۲۰۰۲؛ فلوت و اشمیتز، ۲۰۰۴؛ مازل، ۲۰۰۶).
با این وجود بسیاری از فاکتورهای مقاومت به آنتیبیوتیکهای مختلف میتوانند مستقل از اینتگرونها منتقل شوند چرا که سیستمهای مقاومت چندگانه دارویی مستقل از اینتگرونها در باکتریهای خانوادهی انتروباکتریاسه شناسایی شده اند. یکی از این موارد مقاومت به استرپتومایسین است. گرچه مقاومت به آن میتواند از طریق اینتگرون و ژن aadA باشد اما مکانیسم غیر وابسته به اینتگرون نیز برای آن وجود دارد که یا از طریق جهش کروموزومی یا به طور غالب از طریق ژنهای strA و strB (کد کننده آمینوگلیکوزید فسفوترانسفراز) که سبب مقاومت به استرپتومایسین میشوند، رخ میدهد. این دو ژن با هم ارتباط ژنتیکی داشته و مجاور یکدیگر قرار دارند (strA–strB) و این ترکیب در طیف وسیعی از پلاسمیدها و ترانسپوزون Tn5393 شناسایی شده است و در انسان، حیوانات و خاک یافت شده است. همچنین ژن sul2 در باکتریهای گرم منفی رودهای سبب مقاومت به سولفونامیدها، به طور مستقل از اینتگرونها میشوند. که این مقاومت میتواند نتیجهی جهش در ژن dhps یا به علت ژنهای sul1، sul2، sul3 که از طریق پلاسمید منتقل میشوند، باشد. مثال دیگر ژنهایtet هستندکه سبب مقاومت به تتراسایکلینها میشوند که تا کنون کلاسهای A، B، C، D، E، F، G از ژن tet در ارتباط با سویههای مختلف اشریشیاکولی شناسایی شده است که کد کننده پمپهای انتشار به خارج از سلول هستند و به صورت مستقل از اینتگرون و بوسیلهی پلاسمید و ترانسپوزون و یا حتی کروموزوم منتقل میشوند. مورد دیگر سیستم مقاومت چندگانه دارویی کروموزومی (جایگاه مار[۶۳]) میباشد که در اشریشیاکولی و سالمونلا شناسایی شده و سبب مقاومت به آنتیبیوتکهای بتا-لاکتام، کلرآمفنیکل، تتراسایکلین و غیره میشود، همچنین سبب مقاومت به ضد عفونیکنندهها و حلالهای شیمیایی نیز میگردد. حالت بعدی، مکانیسمهای مقاومت متقاطع (ژن floR) میباشند. این ژن سبب مقاومت به هر دو آنتیبیوتیک کلرآمفنیکل و فلورفنیکل میشود که برای اولین بار در عامل بیماریزای ماهیها (پاستورلا) یافت شد اما پس از آن ژنهای متشابه در سویههای اشریشیاکولی و سالمونلای جدا شده از حیوانات یافت شد. این ژن سبب رمزگردانی یک پروتئین گذرنده از غشاء[۶۴] میشود که سبب انتشار آنتیبیوتیک به خارج از سلول شده و واسطهی مقاومت غیر آنزیمی به کلرآمفنیکل و فلورفنیکل میگردد. استفاده از کلرامفنیکل ممکن است سبب القای مقاومت متقاطع به فلورفنیکل در باکتریهای پاتوژن از طریق ژن floR شود. مطالعات بر روی جدایههای اشریشیاکولی حیوانی حضور این ژن در پلاسمید و کروموزوم را با سایر عناصر ژنتیکی متحرک مثل ترانسپوزون و اینتگرون ارتباط دادهاند، یعنی این ژن، هم مستقل از اینتگرون و هم وابسته به اینتگرون منتقل میشود (ونتورینی، ۲۰۱۱).
از آنچه در بالا گفته شد اینطور نتیجه گیری میشود که گرچه بسیاری از ژنهای مقاومت بوسیلهی اینتگرونها منتقل میشوند اما بسیاری از فاکتورهای مقاومت میتوانند به صورت مستقل از اینتگرون انتقال یابند که انتقال ژنهای مقاومت از طریق پلاسمید و ترانسپوزون از آن دسته میباشند. به علاوه برخی از فاکتورهای مقاومت در کروموزومها نیز حضور دارند. نکتهی قابل توجه آن است که برخی از ژنهای مقاومت میتوانند هم بوسیله اینتگرون و هم مستقل از آن منتقل شوند که تمامی این موارد موید این موضوع است که گرچه حضور اینتگرونها ارتباط قوی و اثبات شدهای با مقاومتهای چندگانه دارویی دارد اما مقاومت به برخی از آنتیبیوتیکهای مورد آزمایش درمورد سویههای دارای مقاومت چندگانه در این مطالعه و سایر مطالعات مشابه که قبلا ذکر شد، در اثر فاکتورهای مقاومت منتقل شونده به صورت مستقل از اینتگرونها میباشد. این پدیده میتواند توجیهی باشد برای ایجاد مقاومت آنتیبیوتیکی چندگانه علی رغم فقدان حضور ژن مقاومت مربوطه در کاستهای ژنی اینتگرونها.
در پژوهش حاضر نیز همانگونه که در بالا اشاره شد از ۳۰۰ جدایهی E. coli (پس از انجام آنتیبیوگرام برای سنجش مقاومت و حساسیت جدایهها نسبت به آنتیبیوتیکهای مورد آزمایش) معلوم گشت که ۷/۸۲% جدایهها، مقاومت چندگانه دارویی داشتند، در حالی که تنها در مجموع ۹/۷۹% جدایههای مورد آزمایش (۱۳۹ عدد دارای مقاومت چندگانه) دارای اینتگرونهای کلاس ۱ و (یا) ۲ بودند.
همچنین در این مطالعه بین فراوانی ژن اینتگراز ۱ و۲ و حضور همزمان هر دو اینتگراز بین مراحل مختلف نمونه گیری مقایسه انجام شد و معناداری آن بررسی شد، که تا کنون در مطالعات دیگر انجام نگرفته بود. براساس نتایج این مطالعه، فراوانی ژن اینتگراز ۱ در مراحل اول تا سوم به ترتیب ۴/۶۸% و ۷/۷۲% و ۹/۶۰% بود که با وجود متفاوت بودن اعداد، تغییر آنها از لحاظ آماری معنیدار نبود و فراوانی اینتگرون کلاس ۱ همواره در طول دوره بالا بوده است.
فراوانی ژن اینتگراز ۲ در مراحل اول تا سوم به ترتیب ۶/۲% و ۵/۲۵% و ۴/۳۰% بدست آمد که یک روند افزایشی داشت اما فراوانی آن در طی مراحل دوم و سوم به طور معناداری بیشتر از مر حله اول بود.
همچنین فراوانی حضور همزمان هر دو اینتگراز بین مراحل اول تا سوم به ترتیب ۶/۲% ، ۷/۱۲% و۷/۸% بود که تغییرات آن معنی دار نبود زیرا درصد عمده فراوانی مربوط به اینتگراز کلاس ۱ میباشد که فراوانی آن هم تغییرات معناداری نداشت.
فهرست منابع
صدرزاده، اوستا. مدیریت پیشگیری از بیماری های طیور:(جوجه های گوشتی)، انتشارات گرمسار،دانشگاه آزاد اسلامی، ویرایش دوم ،۱۳۹۱، صفحات۷۰۸- ۷۰۱
Alekshun MN and Levy SB (2007). Molecular mechanisms of antibacterial multidrug resistance. Cell. ۱۲۸: ۱۰۳۷-۱۰۵۰٫
Amábile-Cuevas CF and Chicurel ME (1992). Bacterial plasmids and gene flux. Cell. ۷۰: ۱۸۹-۱۹۹٫
Apata D (2009). Antibiotic resistance in poultry. International Journal of Poultry Science. ۸: ۴۰۴-۴۰۸٫
Aryal S (2001). Antibiotic Resistance: A Concern to Veterinary and Human Medicine. Nepal Agriculture Research Journal. ۴: ۶۶-۷۰٫
Babic M, Hujer AM and Bonomo RA (2006). What’s new in antibiotic resistance? Focus on beta-lactamases. Drug Resistance Updates. ۹: ۱۴۲-۱۵۶٫
Bagcigil FA, Moodley A, Baptiste KE, Jensen VF and Guardabassi L (2007). Occurrence, species distribution, antimicrobial resistance and clonality of methicillin-and erythromycin-resistant staphylococci in the nasal cavity of domestic animals. Vet Microbiol. ۱۲۱: ۳۰۷-۳۱۵٫
Bager F, Aarestrup FM, Madsen M and Wegener HC (1999). Glycopeptide resistance in Enterococcus faecium from broilers and pigs following discontinued use of avoparcin. Microb Drug Resist. ۵: ۵۳-۵۶٫
Barnes H, Nolan L and Vaillancourt J (2008a). Colibacillosis, p 691–۷۳۲٫ Diseases of poultry, 12th ed Blackwell Publishing, Ames, IA.
Barraud O, Baclet M-C, Denis F and Ploy M-C (2010). Quantitative multiplex real-time PCR for detecting class 1, 2 and 3 integrons. J Antimicrob Chemother. ۶۵: ۱۶۴۲-۱۶۴۵٫
Bass L, Liebert CA, Lee MD, Summers AO, White DG, Thayer SG and Maurer JJ (1999). Incidence and characterization of integrons, genetic elements mediating multiple-drug resistance, in avianEscherichia coli. Antimicrob Agents Chemother. ۴۳: ۲۹۲۵-۲۹۲۹٫
Bettelheim KA (1994). Biochemical characteristics of Escherichia coli.
Bissonnette L and Roy P (1992). Characterization of In0 of Pseudomonas aeruginosa plasmid pVS1, an ancestor of integrons of multiresistance plasmids and transposons of gram-negative bacteria. J Bacteriol. ۱۷۴: ۱۲۴۸-۱۲۵۷٫
Box AT, Mevius DJ, Schellen P, Verhoef J and Fluit AC (2005). Integrons in Escherichia coli from food-producing animals in The Netherlands. Microb Drug Resist. ۱۱: ۵۳-۵۷٫
Brown HJ, Stokes H and Hall RM (1996). The integrons In0, In2, and In5 are defective transposon derivatives. J Bacteriol. ۱۷۸: ۴۴۲۹-۴۴۳۷٫
Cambray G, Guerout A-M and Mazel D (2010). Integrons. Annu Rev Genet. ۴۴: ۱۴۱-۱۶۶٫
Cameron FH, Obbink DJG, Ackerman VP and Hall RM (1986). Nucleotide sequence of the AAD (2′) aminoglycoside adenylyltransferase determinant aadB. Evolutionary relationship of this region with those surrounding aadA in R538-1 and dhfrll in R388. Nucleic Acids Res. ۱۴: ۸۶۲۵-۸۶۳۵٫
Carattoli A (2001). Importance of integrons in the diffusion of resistance. Vet Res. ۳۲: ۲۴۳-۲۵۹٫
Christina C, Minah K and Harold S (1998). Binding of the purified integron DNA integrase Intl1 to integron-and cassette-associated recombination sites. Mol Microbiol. ۲۹: ۴۷۷-۴۹۰٫
Chu Y-W, Chu M-Y, Luey K-Y, Ngan Y-W, Tsang K-L and Kam K-M (2004). Genetic relatedness and quinolone resistance of Campylobacter jejuni strains isolated in 2002 in Hong Kong. J Clin Microbiol. ۴۲: ۳۳۲۱-۳۳۲۳٫
Cohen ML (2000). Changing patterns of infectious disease. Nature. ۴۰۶: ۷۶۲-۷۶۷٫
Collis CM, Grammaticopoulos G, Briton J, Stokes H and Hall RM (1993). Site‐specific insertion of gene cassettes into integrons. Mol Microbiol. ۹: ۴۱-۵۲٫
Collis CM and Hall RM (1992a). Gene cassettes from the insert region of integrons are excised as covalently closed circles. Mol Microbiol. ۶: ۲۸۷۵-۲۸۸۵٫
Collis CM and Hall RM (1992b). Site-specific deletion and rearrangement of integron insert genes catalyzed by the integron DNA integrase. J Bacteriol. ۱۷۴: ۱۵۷۴-۱۵۸۵٫
Collis CM and Hall RM (1995). Expression of antibiotic resistance genes in the integrated cassettes of integrons. Antimicrob Agents Chemother. ۳۹: ۱۵۵-۱۶۲٫
Collis CM, Kim M-J, Partridge SR, Stokes H and Hall RM (2002a). Characterization of the class 3 integron and the site-specific recombination system it determines. J Bacteriol. ۱۸۴:۳۰۱۷-۳۰۲۶٫
Collis CM, Kim MJ, Stokes H and Hall RM (2002b). Integron‐encoded IntI integrases preferentially recognize the adjacent cognate attI site in recombination with a 59‐be site. Mol Microbiol. ۴۶: ۱۴۱۵-۱۴۲۷٫
Connell SR, Tracz DM, Nierhaus KH and Taylor DE (2003). Ribosomal protection proteins and their mechanism of tetracycline resistance. Antimicrob Agents Chemother. ۴۷: ۳۶۷۵-۳۶۸۱٫
Council NR (1999). Food- Animal Production Practices and Drug Use. The Use of Drugs in Food Animals: Benefits and Risks: 27- 69.
Cromwell G (1991). Antimicrobial agents. Swine nutrition: 297-314.
Cui L, Ma X, Sato K, Okuma K, Tenover FC, Mamizuka EM, Gemmell CG, Kim M-N, Ploy M-C and El Solh N (2003). Cell wall thickening is a common feature of vancomycin resistance in Staphylococcus aureus. J Clin Microbiol. ۴۱: ۵-۱۴٫
Cunha T, Meadows G, Edwards H, Sewell R, Shawver C, Pearson A and Glasscock R (1950). Effect of aureomycin and other antibiotics on the pig. J Anim Sci. ۹: ۶۵۳٫
CVP (2006). North America Compendiums. Port Huron, MI.
da Costa PM, Oliveira M, Bica A, Vaz-Pires P and Bernardo F (2007). Antimicrobial resistance in Enterococcus spp. and Escherichia coli isolated from poultry feed and feed ingredients. Vet Microbiol. ۱۲۰: ۱۲۲-۱۳۱٫
