شناسایی و تعیین هویت مولکولی باکتری بورخولدریا مالئی جدا شده از نمونه‌ی خون اسب مبتلا به مشمشه

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 بخش توبرکولین، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

3 بخش واکسن های باکتریایی هوازی دامپزشکی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

بورخولدریا مالئی عامل اتیولوژیک بیماری زئونوزی مشمشه، یکی از خطرناک‌ترین و قدیمی‌ترین بیماری‌های واگیردار در تک‌سمیان است. کشور ایران به عنوان کانون مشمشه در دنیا شناخته شده است. مطالعۀ حاضر به‌منظور جداسازی باکتری بورخولدریا مالئی از نمونۀ خون یک مورد اسب مبتلا به مشمشه در منطقۀ اشنویه آذربایجان غربی در دهه گذشته و تعیین هویت مولکولی ارگانیسم با استفاده از ژن‌های اختصاصی BimA ،IS407-flip و 23S rRNA انجام گرفت. نمونۀ خون اسب مبتلا به مشمشه در محیط دی‌فازیک حاوی بویون و ژلوز گلیسیرینه همراه با آنتی‌بیوتیک کشت داده شد. بورخولدریا مالئی با آزمون‌های بیوشیمیایی شناسایی و خالص‌سازی شد. ایزولۀ باکتری با تزریق به میزبان حساس و بررسی علائم پاتوبیولوژیکی آن، تایید شد. تعیین هویت ایزولۀ کلینیکی بورخولدریا مالئی بر اساس تکثیر و تعیین توالی ژن‌های اختصاصی BimA ،IS407-flip و 23S rRNA باکتری انجام گرفت. بورخولدریا مالئی از نمونۀ خون اسب مبتلا به مشمشه جداسازی و شناسایی شد. حدود 72 ساعت متعاقب تزریق سوسپانسیون باکتری بصورت درون‌صفاقی به خوکچه هندی نر و کلونیزاسیون باکتری در بافت بیضه، علامت بارز تورم بیضه در حیوان مشاهده شد. تکثیر قطعات BimA ،IS407-flip و 23S rRNA محصولات مورد انتظار در اندازه‌های به ترتیب 989، 250 و 526 جفت باز را نشان داد. بورخولدریا پسودومالئی و پسودوموناس آئروژینوزا به عنوان کنترل منفی استفاده شدند. گزارش مشمشه هشداری برای مراقبت‌های بیشتر نهادهای بهداشتی است. با توجه به مشکلات تشخیص سریع و دقیق عامل عفونی مشمشه، شناسایی ارگانیسم با استفاده از ژن‌های اختصاصی BimA ،IS407-flip و 23S rRNA مطابق با استانداردهای تشخیصی سازمان جهانی بهداشت حیوانات (OIE) صورت گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Detection And Molecular Identification Of Burkholderia mallei Isolated From Blood Specimen Of An Infected Horse With Glanders

نویسندگان [English]

  • Sajjad Yazdansetad 1
  • Nader Mosavari 2
  • Keyvan Tadayon 3
  • Iraj Mehregan 1
1 Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Tuberculin and Mallein, Razi Vaccine & Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran
3 Veterinary Aerobic Bacteria Vaccines Department, Razi Vaccine & Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Burkholderia mallei is a causative agent of glanders, a zoonotic disease and one of the most dangerous and oldest contagious diseases in equidae. Iran has still been recognized as the major center for glanders. The present study was conducted to isolate B. mallei from blood specimen of an infected horse with glanders reported from Oshnavieh-West Azerbaijan in the past decade and molecular identification based on specific genes BimA, IS407-flip, and 23S rRNA.The blood sample of infected horse were cultured in biphasic medium containing nutrient broth and nutrient agar supplemented with glycerin and antibiotic. The bacterial isolate was identified by biochemical tests. The isolate was inoculated to male guinea pig intraperitoneally as a sensitive host for pathobiological studies. B. mallei isolate was verified by PCR and sequencing of BimA, IS407-flip, and 23S rRNA genes. B. mallei was isolated from blood sample of infected horse. The major sign of testicular swelling was seen in the male guinea pig after about 72 h IP inoculation with B. mallei and testicular colonization. The PCR amplification of BimA, IS407-flip, and 23S rRNA genes of B. mallei resulted in expected sizes of 989 bp, 250 bp, and 526 bp, respectively. Burkholderia pseudomallei and Pseudomonas aeruginosa were used as negative control.The report of glanders is alarming for healthcare organizations and need to monitor carefully. Due to the complication of diagnosis of glanders infectious agent, the identification of B. mallei using BimA, IS407-flip, and 23S rRNA is according to the diagnostic standards of World Organisation for Animal Health (OIE).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Burkholderia mallei
  • BimA
  • IS407-flip
  • glanders
1. Baharsefat, M. and A. Amjadi. 1970. Equine Melioidosis in Iran. Archives of Razi Institute 22: 209–213. (In Farsi).
2. Bauernfeind, A., C. Roller, D. Meyer, R. Jungwirth and I. Schneider. 1998. Molecular procedure for rapid detection of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei. Journal of Clinical Microbiology 36: 2737–2741.
3. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Laboratory-acquired human glanders--Maryland. 2000. The Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR) 49: 532–535.
4. Gee, J. E., C. T. Sacchi, M. B. Glass, B. K. De, R. S. Weyant, P. N. Levett and et al. 2003. Use of 16S rRNA gene sequencing for rapid identification and differentiation of Burkholderia pseudomallei and B. mallei. Journal of Clinical Microbiology 41: 4647–4654.
5.Khaki, P., N. Mosavari, N. S. Khajeh, M. Emam, M. Ahouran, S. Hashemi and et al. 2012. Glanders outbreak at Tehran Zoo, Iran. Iranian Journal of Microbiology 4:3–7.
6.Khan, I., L. H. Wieler, F. Melzer, M. C. Elschner, G. Muhammad, S. Ali and et al. 2013. Glanders in Animals: A Review on Epidemiology, Clinical Presentation, Diagnosis and Countermeasures. Transboundary and Emerging Diseases 60: 204–221.
7.Lopez, J., J. Copps, C. Wilhelmsen, R. Moore, J. Kubay, M. St-Jacques and et al. 2003. Characterization of experimental equine glanders. Microbes and Infection 5: 1125–1131.
8.Malik, P., H. Singha, S. K. Goyal, S. K. Khurana, B. N. Tripathi, A. Dutt and et al. 2015. Incidence of Burkholderia mallei infection among indigenous equines in India. Veterinary Record Open 2: e000129.
9.Mardani, M. and M. Kamali. 2011. Review of glanders disease threat again. Journal of Shahid Beheshti University of Medical Sciences 35: 174–181. (In Farsi).
10.Pourtaghva, M., A. Dodin, M. Portovi, M. Tehrani and M. Galimand. 1977. First case of human pulmonary Melioidosis in Iran. Bulletin de la Société de pathologie exotique 70: 107–109.
11.Riedel, S. 2004. Biological warfare and bioterrorism: a historical review. Baylor University Medical Center Proceedings 17: 400–406.
12.Scholz, H. C., M. Joseph, H. Tomaso, S. Al Dahouk, A. Witte, J. Kinne and et al. 2006. Detection of the reemerging agent Burkholderia mallei in a recent outbreak of glanders in the United Arab Emirates by a newly developed fliP-based polymerase chain reaction assay. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 54: 241–247.
13.Smith, M. E. and W. G. Gossman. 2018. Glanders And Melioidosis. StatPearls 65: e32-e39.
14.Sprague, L. D, G. Zysk, R. M. Hagen, H. Meyer, J. Ellis, N. Anuntagool and et al. 2002. A possible pitfall in the identification of Burkholderia mallei using molecular identification systems based on the sequence of the flagellin fliC gene. FEMS Immunology and Medical Microbiology 34: 231–236.
15.Tadjbakhsh, H. 1994. Traditional methods used for controlling animal diseases in Iran. Revue Scientifique et Technique 13: 599–614.
16.Thibault, F. M., E. Hernandez, D. R. Vidal, M. Girardet and J. D. Cavallo. 2004. Antibiotic susceptibility of 65 isolates of Burkholderia pseudomallei and Burkholderia mallei to 35 antimicrobial agents. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 54: 1134–1138.
17.Ulrich, R. L., M. P. Ulrich, M. A. Schell, H. S. Kim and D. DeShazer. 2006. Development of a polymerase chain reaction assay for the specific identification of Burkholderia mallei and differentiation from Burkholderia pseudomallei and other closely related Burkholderiaceae. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 55: 37–45.
18.Van Zandt, K. E., M. T. Greer and H. Gelhaus. 2013. Glanders: an overview of infection in humans. Orphanet Journal of Rare Diseases 8: 131.
19.World Organization for Animal Health (OIE). 2013. Glanders, Chapter 2. 5. 11. Paris, France: OIE Terrestrial Manual, OIE. www.oie.int.