Gıda Kökenli Salmonella enterica Suşlarının Patojenik Fenotiplerinin ve Virülans Determinantlarının Caenorhabditis elegans Hayvan Modelinde İncelenmesi


Yüksel D., ŞEN E.

Mikrobiyoloji Bülteni, cilt.49, sa.4, ss.513-524, 2015 (SCI-Expanded, Scopus, TRDizin) identifier identifier identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 49 Sayı: 4
  • Basım Tarihi: 2015
  • Doi Numarası: 10.5578/mb.9925
  • Dergi Adı: Mikrobiyoloji Bülteni
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.513-524
  • Trakya Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Tifo dışı Salmonella enterica serotipleri ile kontamine gıdaların tüketiminin neden olduğu salmonellozlar, gıda kökenli hastalıkların başında gelmekte ve bu durum mikrobiyal gıda güvenliğini, önemli bir halk sağlığı sorunu haline getirmektedir. Bu çalışma, Edirne ilindeki gıda kaynaklı Salmonella enterica suşlarının antibiyotik dirençlerinin, serotiplerinin, plazmid profi llerinin ve Caenorhabditis elegans hayvan modeli sisteminde patojenite potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, tavuk karkaslarından izole edilmiş ve 26'sı (%81.25) Infantis, dördü (%12.5) Enteritidis, birer tanesi de (%3.1) Telaviv ve Kentucky serotiplerine dahil olan 32 Salmonella izolatı kullanılmıştır. İzolatların antibiyotik direnç profi lleri, disk difüzyon ve buyyon mikrodilüsyon yöntemleriyle belirlenmiştir. İzolatların patojenite potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla yeni bir C.elegans nematod model sistemi kullanılmıştır. Antibiyotik direnç profi llerine göre 32 suştan birinin (%3) gentamisine, ikisinin (%6.2) siprofl oksasine, üçünün (%9.4) ampisiline, 18'inin (%56.3) kanamisine, 19'unun (%60.8) neomisine, 25'inin (%78.1) tetrasikline, 25'inin (%78.1) trimetoprime, 26'sının (%81.2) nalidiksik aside, 27'sinin (%84.4) streptomisine ve tümünün (%100) sülfonamid bileşiklerine dirençli olduğu belirlenmiştir. Çalışılan 32 suşun hepsi kloramfenikol ve ampisillin/sulbaktama karşı duyarlı bulunmuştur. Streptomisin, nalidiksik asit, tetrasiklin, trimetoprim, sülfonilamid bileşikleri, kanamisin ve neomisine karşı yüksek düzeyde direnç belirlenmiştir. Plazmid analizi sonuçlarına göre altı izolatın (%18.75), büyüklükleri 1.2 ile 42.4 kb arasında değişen 1-3 adet plazmid taşıdığı belirlenmiştir. C.elegans nematod modeli sisteminde, her bir deney grubu için nematodların %50'sinin ölmesi için geçen gün (TD50) hesaplanmıştır. TD50 değerleri, pozitif kontrol olarak kullanılan S.Typhimurium ATCC 14028 ile beslenen nematod grubu için 4.2 ± 0.5 gün, negatif kontrol olarak kullanılan E.coli OP50 ile beslenen nematod grubu için ise 8.0 ± 0.02 gün olarak hesaplanmıştır. TD50 değeri, Salmonella izolatları ile beslenen nematod grupları için ise 3.4 - 7.3 gün arasında bulunmuştur. Pozitif kontrol grubundan elde edilen TD50 değeri ile deney gruplarından elde edilen TD50 değerleri arasındaki farklılığın istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığı Student's t-testi ile analiz edilmiştir. Infantis serotipinden altı ve Enteritidis serotipinden dört adet olmak üzere toplam 10 izolatın (%31.25) C.elegans için patojen olmadığı; Infantis, Kentucky ve Telaviv serotiplerine ait izolatları içeren diğer 22 izolatın (%67.75) ise patojen olduğu belirlenmiştir (p< 0.05). Patojen izolatlardan 20'sinde (%90.9) çoklu ilaç direnci saptanmış ve üçünün, büyüklükleri 1.2 ile 42.4 kb arasında değişen 1-3 adet plazmid taşıdığı tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, antibiyotik direnci taşıyan Salmonella enterica suşlarının yaygınlığını vurgulamış ve yeni deney hayvanı enfeksiyon modelleri sayesinde çevresel ve gıda kökenli suşların patojenik potansiyellerinin incelenmesini hedefl eyen çalışmalara pratik bir yaklaşım sağlamıştır. Bu çalışmada, C.elegans, yurdumuzda ilk kez gıda kökenli Salmonella serotiplerinin patojenite profi llerinin saptanmasında kullanılmıştır
Salmonellosis, caused by non-typhoidal Salmonella enterica serovars with the consumption of contaminated food, is one of the leading food-borne disease that makes microbial food safety an important public health issue. This study was performed in order to determine the antibiotic resistance, serotyping, plasmid profi les and pathogenicity potentials of food-borne Salmonella isolates in Caenorhabditis elegans animal model system in Edirne province, located at Thrace region of Turkey. In this study, 32 Salmonella isolates, of which 26 belonged to Infantis, four to Enteritidis, one to Telaviv and one to Kentucky serovars, isolated from chicken carcasses were used. Antibiotic resistance profi les were determined by disc diffusion and broth microdilution methods. A new C.elegans nematode animal model system was used to determine the pathogenicity potential of the isolates. The antibiotic resistance profi les revealed that one (3.1%) isolate was resistant to gentamicin, two (6.2%) to ciprofl oxacin, three (9.4%) to ampicillin, 18 (56.3%) to kanamycin, 19 (60.8%) to neomycin, 25 (78.1%) to tetracycline, 25 (78.1%) to trimethoprim, 26 (81.25%) to nalidixic acid, 27 (84.4%) to streptomycin and 32 (100%) to sulfonamide. All of the 32 strains were susceptible to chloramphenicol and ampicillin/sulbactam. High levels of resistance to streptomycin, nalidixic acid, tetracycline, trimethoprim, sulfonamide, kanamycin and neomycin was determined. According to the plasmid analysis, six isolates (18.75%) harboured 1-3 plasmids with sizes between 1.2 and 42.4 kb. In C.elegans nematode animal model system, the time (in days) required to kill 50% (TD50) of nematodes was calculated for each experimental group. TD50 values of the nematode group fed with S.Typhimurium ATCC 14028 that was used as the positive control and another group fed with E.coli OP50 as the negative control were 4.2 ± 0.5 days and 8.0 ± 0.02 days, respectively. TD50 of the groups fed with Salmonella isolates ranged between 3.4 and 7.3 days. The signifi cance of the differences between TD50 values of the positive control and experimental groups was analysed by using Student's t test. Ten of the isolates (31.25%), of which six belonged to Infantis and four to the Enteritidis serotypes were non-pathogenic, and the rest 22 isolates including Infantis, Kentucky and Telaviv serovars (67.75%) were found to be pathogenic for the C.elegans animal system (p< 0.05). Twenty of the isolates (90.9%) which were determined as pathogens showed multiple drug resistance and three of them possessed 1-3 plasmids, sizes between 1.2 - 42.4 kb. The overall results underlined wide distribution of antibiotic-resistant Salmonella enterica strains and provided a practical alternative for studies aiming determination of pathogenic potential of environmental and food-borne strains through new experimental animal infection model. In this study, C.elegans was utilized for the fi rst time to determine the profi les of pathogenicity of food-borne Salmonella serotypes in Turkey