ارزیابی بيوفيلم کانديدا دابلي نينسيس بر روي سطوح پي وي سي(PVC ) در شرايط In Vitro
 

- +
عنوان
ایمیل  
 

مدیر سایت ارسال کننده
فرزاد کتيرائی ، علي جبالي، حسين زرين فر ، انسيه زيبافر ، علیرضا خسروی نویسنده / نويسندگان
مترجم
بیوفیلم، کاندیدا دابلی نینسیس، پی وی سی، کاندیدیازیس کلید واژه
مقدمه: میکروارگانیسمهای مختلف با ایجاد بیوفیلم بر روی کاتترها، ابزار مصنوعی و ایمپلنتهای پزشکی در ایجاد عفونتهای منتشره و اختلال در ایمنی میزبان و درمان های صورت گرفته موفق اند. اگرچه اکثر عفونتهاي حاصله از این ابزار بوسيله باکتريهاي گرم مثبت مثل استافيلوکوکها ايجاد مي¬شود اما عفونتهاي حاصل از باکتريهاي گرم منفي و قارچها نیز از اهميت بالايي برخوردارند. عفونت قارچي کانديديازيس بوسيله گونه هاي کانديدا ايجاد مي شود كه اين ارگانيسمها از مهمترین عوامل عفونتهاي بيمارستاني به شمار مي¬آيند. یافته نشان می دهد وقوع کاندیدیازیس با ایجاد بیوفیلم مرتبط است و سلولها در هنگام ایجاد بیوفیلم نسبت به سلولهایی که در شرایط طبیعی در آزمایشگاه زندگی آزاد دارند خصوصیات کاملا متفاوتی را نشان می دهند. کاندیدا دابلی نینسیس در ارتباط با ایجاد عفونتهای مقاوم به دارو و راجعه در بیماران مبتلا به نقص ایمنی، خصوصا بیماران مبتلا ایدز و عفونتهای بیمارستانی است. هدف از این تحقيق بررسی تشکيل بيوفيلم کاندیدا دابلی نینسیس بر روي سطح پي وي سي کاتتر ادراري(سوند ادراري) است. مواد و روشها: از سوش استاندارد کاندیدا دابلی نینسیس در محیط SDA کشت تازه تهیه گردید . سپس در محیط MSM حاوی گلوکز، سوسپانسیونی از ارگانیسم مذکور تهیه گردید و درون آن دیسکهای پی وی سی قرار داده شد. در دو مرحله در زمانهای مختلف در 37 درجه سانتی گراد انکوبه گردید. پس از طی زمانهای مورد نظر دیسک های مورد نظر از نظر جرم مولکولی با نمونۀ شاهد از نظر تشکیل بیوفیلم بر روی مقایسه گردید. نتایج: کاندیدا دابلی نینسیس در زمانهای مختلف در روی پی وی سی ایجاد بیوفیلم نمود. ميزان تشکيل بيوفيلم درزمانهای مختلف از طريق محاسبه وزن خشک بيوفيلم بعد از انکوباسيون ثانويه ديسکها بررسی شد و نشان داد که بهترين زمان جهت تشکيل بيوفيلم، 48 ساعت انکوباسيون بوده است (0.1 ± 1.1 ميلي گرم). ولی در انکوباسيون 24 ساعته کمترين ميزان تشکيل بيوفيلم(0.1 ± 0.6 ميلي گرم) مشاهده شد. بحث: در این مطالعه توانایی کاندیدا دابلی نینسیس را در ایجاد بیوفیلم بر روی یک ماده بیولوژیک مورد استفاده در ابزارهای پزشکی از جمله کاتتر ها نشان داده شد، که بیانگر این مطلب است که پی وی سی می تواند بعنوان منبع کولونیزاسیون و در ایجاد بیماری دخالت کند. همچنین از آنجايي که پديده تشکيل بيوفيلم عامل مهمي در جهت مقاومت دارويي وکاهش حساسيت دارويي است لذا اين موضوع در خور اهميت مي باشد و مي ‌بايست ترکیبات موجود در کاتتر هاي استفاده شده در بيماران بستری در بيمارستان و يا در استفاده کنندگان سوندهاي ادراري مورد توجه قرار گيرد چرا که مي تواند باعث انواع بيماريهاي قارچي و کاندیدیازیس از جمله کانديدمي و کانديديازيس ادراری شود. چکیده
منابع
. .
 

مقدمه

امزوره استفاده از کاتترهاي وريدي يا ادراري، دريچه هاي پروستتيک، مفاصل مصنوعي و پروتز ها و سایر ايمپلنت هاي پزشکي مرسوم شده است. ميکروارگانيسمهاي مختلف که توانايي تشکيل بيوفيلم را دارند مي توانند روي اين مواد چسبيده و با کلونیزاسیون و ایجاد عفونت مشکلات خاصی را ايجاد کنند. بیوفیلم در واقع به معنای اتصال، تجمع و تراکم پیچیده ارگانیسمها بر روی سطوح مختلف خصوصا سطوح پلیمریک است]4-1[.

آزاد شدن اين ميکروارگانيسمها به درون خون، مي تواند باعث يک عفونت منتشره شود، اين در حالي است که درمان عفونتهاي منتشره حاصل از اين ميکروارگانيسم ها بواسطه وجود بيوفيلم مشکل مي باشد چرا که دفاع ميزبان و همچنين درمان دارويي را با اختلال روبرو ميکند در واقع توانایی تشکیل بیوفیلم به ارگانیسم توان رقابت با فلور نرمال موجود در حفرات بدن را می دهد، همچنین به عنوان یک مخزن مطمئن در رها سازی سلولهای عفونتزا عمل می کند]10-5 .[

اگرچه اکثر عفونتهاي حاصله از ايمپلنت ها بوسيله باکتريهاي گرم مثبت مثل استافيلوکوکها ايجاد مي­شود اما عفونتهاي حاصل از باکتريهاي گرم منفي و قارچها از حدت و اهميت بالايي برخوردارند]14-11 .3.4[.

تخمین زده می شود که 80 درصد از عفونتهای انسانی در ارتباط با بیوفیلم باشد که بیانگر نقش آن در پاتوژنز بیماریهای عفونی است. عفونتهای ادراری، عفونت گوش میانی، پلاکهای دندان، پوشش لنزهای تماسی، اندوکاردیت و سیستیک فیبروزیس از جمله فرایندهای عفونی زا می باشند که بیوفیلم در ارتباط با آنها می باشد]15 .[

عفونت قارچي کانديديازيس بوسيله گونه هاي کانديدا مانند کانديدا آلبيکنس، کانديدا تروپيکاليس، کانديدا پاراپسيلوزيس وسایر گونه های کاندیدا ايجاد مي شود كه اين ارگانيسمها از عوامل عفونتهاي بيمارستاني به شمار مي­آيند، گونه های کاندیدا در بین پنج ارگانیسم مهم ایجاد عفونتهای بیمارستانی قرار دارند. یافته نشان می دهد وقوع کاندیدیازیس با ایجاد بیوفیلم مرتبط است و سلولها در هنگام ایجاد بیوفیلم نسبت به سلولهایی که در شرایط طبیعی در آزمایشگاه زندگی آزاد دارند خصوصیات کاملا متفاوتی را نشان می دهند]16.17.[

کاندیدا دابلی نینسیس[1] بعنوان یک گونه جدید اولین بار توسط سولیوان[2] و همکارانش در مبتلایان به ایدز توصیف شد. این گونه در ارتباط با ایجاد عفونتهای مقاوم به دارو و راجعه در بیماران مبتلا به نقص ایمنی، خصوصا بیماران مبتلا ایدز و عفونتهای بیمارستانی است]20-18[.

اين موضوع درحالي است که همه اين عوامل قارچي مي توانند بيوفيلم ايجاد کرده وروي سطوح ايمپلنت ها همچون کاتتر رشد کرده و باعث عفونتهاي ثانويه قارچي نيز گردند، که در مواردي نيز مي­توانند منجر به مرگ شوند. ]3.4. 21.22[

تشکيل بيوفيلم در باکتريها وقارچها از دهه­هاي گذشته مورد توجه بوده است و روشهاي مختلفي براي بررسي و سنجش بيوفيلم روي سطوح مواد مختلف ارائه شده که شامل استفاده از سطوح آگار ، تست قطعات شناور و احيا نمک تترازوليوم بوده است]25-23[.

تحقيقات متعدد بيانگر اين موضوع است که در باکتريها تشکيل بيوفيلم باعث کاهش حساسيت نسبت به آنتي بيوتيکها مي‌شود، اين در حالي است که تحقيقات صورت گرفته بر روي گونه هاي کانديدا از جمله کانديدا آلبيکنس و کانديدا دابلي نينسيس نيز همين موضوع را نشان ميدهد]30-26[.

در اين تحقيق تشکيل بيوفيلم روي سطح پي وي سي کاتتر ادراري(سوند ادراري) با استفاده از انکوباسيون ديسکهاي پي وي سي[3] (پلی وینیل کلراید) در سوسپانسيون قارچي وتوزين وزن خشک مخمرهاي چسبيده به سطح ديسك پي وي سي در کانديدا دابلي نينسيس ارزيابي و بررسي شد.

مواد و روشها:

-ارگانیسم و تهیه سوسپانسیون قارچی:

در اين تحقيق از سوش استاندارد کانديدا دابلي نينسيس تحت عنوان CD36از دكتر سوليوان از كالج ترينيتي در ايرلند تهيه شده و محيط کشت حداقل [4]MSM حاوي 50 ميلي­گرم گلوکز استفاده گرديد.

جهت تهیه کشت تازه سوش استاندارد کانديدا دابلي نينسيس بر روي محيط سابورو دکستروز آگار(Merck) کشت داده شد و در دماي37 درجه سانتي­گراد به مدت 24 ساعت انکوبه گردید.سپس مخمرهای حاصل از کشت تازه 3 بار با سرم فيزيولوژي استریل شستشو داده شدند و با محيط کشت حداقل MSM سوسپانسون مخمري به غلظت106 در هر ميلي­ليتر تهيه گرديد. سپس 5 قطعه پي ­وي ­سي به اندازه 5/0سانتي­متر مربع از کاتتر ادراري (لوله سوند ادراري) پانچ شده و توزين گرديد و پس از استریلیزاسیون اين قطعات درون سوسپانسيون مخمري قرار داده شد و در زمانهای 24، 48 و 72 ساعت،در37 درجه سانتي­گراد انکوبه شدند.

- تشکيل بيوفيلم:

بعد از انکوباسيون اوليه (24.48.72ساعت)، ديسکها 3 بار با سرم فيزيولوژي استریل شستشو داده شدند تا مخمرهاي متصل نشده جدا شوند، سپس اين ديسکها در محيط حداقل MSM براي بار دوم به مدت 48 ساعت در 37 درجه سانتي­گراد انکوبه شدند تا در صورت اتصال مخمر و تشکيل بيوفيلم تكثير يابند. براي کنترل نيز همين شرايط بدون وجود مخمر استفاده گرديد.

- محاسبه وزن خشک:

جهت بدست آوردن وزن خشک بيوفيلم بعد از انکوباسيون دوم (به مدت 48 ساعت)، ديسکها با سرم فيزيولوژي استریل 3 بار شستشو داده شدند و در حرارت آزمايشگاه خشک و توزين گرديدند. وزن خشک بيوفيلم، حاصل تفاضل جرمي ديسک­ها قبل و بعد از انكوباسيون مي‌باشند.

جهت افزايش دقت و کاهش خطا مراحل انجام شده مذکور در بالا 3 بار تکرار گرديده است.

نتايج:

ميزان تشکيل بيوفيلم درزمانهای مختلف از طريق محاسبه وزن خشک بيوفيلم بعد از انکوباسيون ثانويه ديسکها نتايج ذيل را نشان داد. نتایج نشان داد که کاندیدا دابلی نینسیس در زمانهای مختلف بر روی پی وی سی بیوفیلم تشکیل می دهد.

در طی مدت 24 ساعت بعد از انکوباسيون ثانويه ميزان تشکيل بيوفيلم0.1 ± 0.6 ميلي گرم و در طی مدت 48 ساعت بعد از انکوباسيون ثانويه ميزان تشکيل بيوفيلم0.1 ± 1.1 ميلي گرم و در طی مدت 72 ساعت بعد از انکوباسيون ثانويه ميزان تشکيل بيوفيلم0.1 ± 0.8 ميلي گرم بدست آمد که بهترين زمان جهت تشکيل بيوفيلم، 48 ساعت انکوباسيون بوده که ميزان 0.1 ± 1.1 ميلي گرم بدست آمد. ولی در انکوباسيون 24 ساعته کمترين ميزان تشکيل بيوفيلم(0.1 ± 0.6 ميلي گرم) مشاهده شد.(شکل -1 و شکل-2 )

بحث

در این مطالعه توانایی اتصال و تشکیل بیوفیلم کاندیدا دابلی نینسیس بر روی یک ماده بیولوژیک مورد استفاده در ابزارهای پزشکی از جمله کاتتر ها نشان داده شد، که بیانگر این مطلب است که پی وی سی می تواند بعنوان منبع کولونیزاسیون در ایجاد بیماری دخالت کند.

از آنجايي که کانديدا دابلي نينسيس عامل کانديديازيس حلقی-دهانی[5] در بيماران ايدزي است]31.18 [ و همچنين قادر به ايجاد اشکال ديگر کانديديازيس در ساير گروههای در معرض خطر چون افراد پير، کودکان و بیماران مبتلا به سرطان]32[ و همچنين باعث عفونتهاي ادراي تناسلي در استفاده کنندگان سوندهاي ادراري مي‌باشد و از آنجايي که پديده تشکيل بيوفيلم عامل مهمي در جهت مقاومت دارويي وکاهش حساسيت دارويي است لذا بررسی بیوفیلم آن در خور اهميت مي باشد ومي ‌بايست کاتتر هاي استفاده شده در بيماران بستری در بيمارستان و يا در استفاده کنندگان سوندهاي ادراري مورد توجه قرار گيرد چرا که ميتواند باعث انواع بيماريهاي قارچي چون کانديدمي، کانديديازيس دهانی و ادراری و... شود.

نکته ديگري که حائز اهميت مي باشد جنس کاتتر است که قدرت چسبندگي ارگانيسم را تعيين مي‌کند، از جمله ترکیباتی که درکاتتر ها و سوند های ادراری بکار می رود پی وی سی می باشد. در اين تحقيق قدرت تشکيل بيوفيلم روي پي وي سي تقريبا معادل 1.1 ميلي گرم بعد از 48ساعت انکوباسيون اوليه بوده که تقريباً معادل نتايج بدست آمده از تحقيقات گذشته بود و بیانگر توانایی بالای کاندیدا دابلی نینسیس در اتصال به بیوپلی مرهاست . ]19.21.22.25[

تحقيقات گذشته حاکي از اين موضوع است که ما بين بيوفيلم کانديدا آلبيکنس وکانديدا دابلي نينسيس تفاوتهاي اندکي وجود دارد واز نظر اهميت مانند هم مي‌باشند چرا که کاهش حساسيت دارويي و گاها مقاومت دارويي در کانديدا دابلي نينسيس نيز ديده مي‌شود.]19.21.22[

با توجه به استفاده زياد از سوندهاي ادراري وکاتترها واهميت اين گونه کانديدا در ایجاد عفونتهای قارچی مقاوم به دارو، خصوصا داروهای آزولی پيشنهاد مي‌شود تا مواد ديگر استفاده شده در کاتترها نیز از نظر تشکيل بيوفيلم مورد بررسي قرار گيرد. همچنین می بایست رویکرد جدیدی به ترکیبات مورد استفاده در کاتترها و سایر پروتز های مورد استفاده داشت.

تشکر وقدرداني:

از مديريت آزمايشگاه مرکزي يزد و آزمايشگاه تحقيقات دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران بخاطر ارائه تجهيزات مورد نياز تشکر به عمل مي آيد.

References:

1. Donelli, G. Vascular catheter-related infection and sepsis. Surg Infect (Larchmt) 7 Suppl (2006); 2: 25-7.

2. Murga, R., J. M. Miller, et al. Biofilm formation by gram-negative bacteria on central venous catheter connectors: effect of conditioning films in a laboratory model. J Clin Microbiol (2001); 39(6):2294-7.

3. Kojic, E. M. and R. O. Darouiche, Candida infections of medical devices. Clin Microbiol Rev (2004); 17(2): 255-67.

4. D'Antonio, D., F. Romano, et al. Catheter-related candidemia caused by Candida lipolytica in a patient receiving allogeneic bone marrow transplantation. J Clin Microbiol (2002); 40(4): 1381-6.

5. Singh, P. K., M. R. Parsek, et al. bacterial biofilm development prevents innate immunity. Nature (2002); 417(6888): 552-5.

6. Wigglesworth-Cooksey, B., D. Berglund, et al. Cell-cell and cell-surface interactions in an illuminated biofilm: Implications for marine sediment stabilizationdagger. Geochem Trans (2001); 2(1): 75.

7. Douglas, L. J., Candida biofilms and their role in infection. Trends Microbiol (2003); 11(1): 30-36.

8- Vediyappan, G. and W. L. Chaffin, Non-glucan attached proteins of Candida albicans biofilm formed on various surfaces. Mycopathologia (2006); 161(1): 3-10.

9. Eick, S., T. Seltmann, et al., Efficacy of antibiotics to strains of periodontopathogenic bacteria within a single species biofilm - an in vitro study. J Clin Periodontol (2004); 31(5): 376-83.

10. Jain, N., R. Kohli, et al. Biofilm formation and antifungal susceptibility in Candida isolates from urine. Appl Environ Microbiol (2007);

11. Taindel, C., I. Strauss, et al. Catheter septicemia caused by gram negative bacteria in infants: clinical aspects and therapy. Rev Pediatr Obstet Ginecol Pediatr (2002); 25(4): 289-96.

12. Van Houdt, R., A. Aertsen, et al. Biofilm formation and cell-to-cell signalling in Gram-negative bacteria isolated from a food processing environment. J Appl Microbiol (2004); 96(1): 177-84.

13. Tunney, M. M., N. Dunne, et al. Biofilm formation by bacteria isolated from retrieved failed prosthetic hip implants in an in vitro model of hip arthroplasty antibiotic prophylaxis (2007); J Orthop Res 25(1): 2-10.

14. Kierek-Pearson, K. and E. Karatan, Biofilm development in bacteria. Adv Appl Microbiol (2005); 57: 79-111.

15- 32- Research on microbial biofilms (PA-03-047). NIH, National Heart, Lung, and Blood Institute (December 20, 2002);

16. Paulitsch, A., W. Weger, et al. A 5-year (2000-2004) epidemiological survey of Candida and non-Candida yeast species causing vulvovaginal candidiasis in Graz, Austria. Mycoses (2006); 49(6): 471-5.

17. Kamiya, A., A. Kikuchi, et al. Epidemiological study of Candida species in cutaneous candidiasis based on PCR using a primer mix specific for the DNA topoisomerase II gene. J Dermatol Sci (2005); 37(1): 21-8.

18. Binolfi, A., M. S. Biasoli, et al. High prevalence of oral colonization by Candida dubliniensis in HIV-positive patients in Argentina. Med Mycol (2005); 43(5):431-7.

19. Henriques, M., J. Azeredo, et al. Candida albicans and Candida dubliniensis: comparison of biofilm formation in terms of biomass and activity. Br J Biomed Sci (2006); 63(1): 5-11.

20.Tekeli, A., O. Memikoglu, et al. The prevalence of Candida dubliniensis among germ tube positive candida samples isolated from the respiratory tract. Saudi Med J (2005); 26(5): 885-7.

21. Henriques, M., J. Azeredo, et al. Candida albicans and Candida dubliniensis: comparison of biofilm formation in terms of biomass and activity. Br J Biomed Sci (2006); 63(1): 5-11.

22. Kirkpatrick, W. R., J. L. Lopez-Ribot, et al. Growth competition between Candida dubliniensis and Candida albicans under broth and biofilm growing conditions. J Clin Microbiol (2000); 38(2): 902-4.

23. Nichols WW, Evans MJ, Slack MP, Walmsley HL. The penetration of antibiotics into aggregates of mucoid and non-mucoid Pseudomonas aeruginosa. J Gen Microbiol. (1989); May; 135(5):1291–1303.

24. Dix BA, Cohen PS, Laux DC, Cleeland R. Radiochemical method for evaluating the effect of antibiotics on Escherichia coli biofilms. Antimicrob Agents Chemother. (1988); May; 32(5):770–772.

25. S P Hawser and L J Douglas Biofilm formation by Candida species on the surface of catheter materials in vitro. Infect Immun. (1994); March; 62(3): 915–921.

26. Garcia-Castillo, M., M. I. Morosini, et al. Differences in biofilm development and antibiotic susceptibility among Streptococcus pneumoniae isolates from cystic fibrosis samples and blood cultures. J Antimicrob Chemother(2006);

27. Ngwai, Y. B., Y. Adachi, et al. Characterization of biofilm-forming abilities of antibiotic-resistant Salmonella typhimurium DT104 on hydrophobic abiotic surfaces." J Microbiol Immunol Infect (2006); 39(4): 278-91.

28. O'Connell, H. A., G. S. Kottkamp, et al. Influences of biofilm structure and antibiotic resistance mechanisms on indirect pathogenicity in a model polymicrobial biofilm. Appl Environ Microbiol (2006); 72(7): 5013-9.

29. Stickler, D. J. Susceptibility of antibiotic-resistant gram-negative bacteria to biocides: a perspective from the study of catheter biofilms. Symp Ser Soc Appl Microbiol (2002); (31): 163S-170S.

30. Kuhn, D. M. and M. A. Ghannoum Candida biofilms: antifungal resistance and emerging therapeutic options. Curr Opin Investig Drugs (2004); 5(2): 186-97.

31. Coleman, D., D. Sullivan, B. Harrington, K. Haynes, M. Henman, D. Shanley, D. Bennett, G. Moran, C. McCreary, and L. O'Neill. Molecular and phenotypic analysis of Candida dubliniensis: a recently identified species linked with oral Candidosis in HIV-infected and AIDS patients. Oral Dis. (1997); 3(Suppl. 1): S96-S101

32. Challacombe, S. J. Immunologic aspects of oral candidiasis. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. (2001); 78:202-210

 



[1] - Candida dubliniensis

[2] - Sullivan D.J.

[3] -PVC(polyvinyl chloride)

[4] - Minimum Synthetic Medium

[5] - Oropharyngeal Candidiasis

 




نام کاربری :
نام رمز :
 

میکروبیولوژی (میکروب شناسی)

ایمونولوژی (ایمنی شناسی)

کنترل کیفی

هماتولوژی (خون شناسی)

بیوشیمی

بانک خون

پاتولوژی (آسیب شناسی)

مایعات بدن

ژنتیک

بیوتکنولوژی (زیست فن آوری)

نانوتکنولوژی

سم شناسی

تومور مارکر

آندرولوژی

بیولوژی سلولی و مولکولی

کلیه حقوق معنوی و مادی این سایت برای شرکت تحقیقاتی تولیدی فارمد آوران سبز محفوظ است 2017®

كوآنتل, محلولها, مخفف, تحقيقاتي علوم پزشكي رازي, فاگولیزوزوم, زرد زخم , میوه های قرمز رنگ, ساکاریدهای, پروستات, باند گاما و بتا در الکتروفورز چیست؟, ﻣﯿﺴﻞ, دانشگاه علوم پزشکی تهران, viruses, فسفاتوري, عفونت های قارچی, فضانورد, یرسینیا انتروکولیتیکا و آئروموناس, فنلی, لنکومایسین, CA125, مورفولوژیک, نانوفناوری, مدولری, سايتوكاين, پي‌سي‌آر, Mutated Citrullinated Vimentin, اسكلروز, کاوشگر, رحمی, هیپوگلیسمی, CLIA, پلاسمیدها, حمله ایسکمی گذرا , كاناليكولهاي, ریزش, احساس سیری, هموگلوبین, سلولهای بنیادی, مویرگهای, ویتیلیگو, سمپلر, Acute Lymphocytic - Lymphoblastic Leukemia- ALL , انکلزیون, ترانزآمیناز, LDL, گلیکو پروتئین, INR, CNS, باکتریوفاژها, تقویت, پیروفسفات, نوکلئوتید, لومی, انتریکا, نوتروفيل حاوي ژلاتیناز, بنزالکونیوم, تحت شیمی درمانی ضد لوکمی, انکوباتور, مردان, بلاستوسیستیس هومینیس, آلارمون‌ها, کنسرسیومی, پلاكهاي, ميكروسكوپي, كلرومنگنز, تاثیر شکلات داغ برجوان سازی سلولهای مغز , آندوتلیوم, كشت, مادرزادي, KSHV,