المستخلص
الإشريشيا القولونية كائن حي دقيق معروف بسرعة نموه في بيئات كيميائية محددة وقدرته على التكيف ويُعتبر عاملًا مسببًا شائعًا لالتهابات المسالك البولية وأمراض الكلى. هدفت هذه الدراسه إلى تحديد الشجرة التطورية، ونمط المضادات الحيوية، وتسلسلات الإنتغرون للإشريكية القولونية المسببة لالتهابات المسالك البولية في مدينة بعقوبة، العراق. تم الحصول على ثلاثمائة وخمسة وخمسين عينة بول من المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم بالتهاب المسالك البولية، من جميع الأعمار وكلا الجنسين الذين تم إدخالهم إلى مستشفى بعقوبة التعليمي ومستشفى البتول للولادة والمختبرات التعليمية من 1 ديسمبر 2023 إلى 1 نوفمبر 2024. أظهرت النتائج نسبة النمو البكتيري الإيجابي والسلبي من المرضى الذين يعانون من التهابات المسالك البولية، حيث كانت 200 (56.4٪) إيجابية و 155 (43.6٪) سلبية، وشكلت بكتيريا الإشريكية القولونية أعلى نسبة من حالات التهاب المسالك البولية حيث بلغت النسبة (52.5٪)105 . وتراوح توزيع التهابات المسالك البولية بين الفئات العمرية من شهر واحد إلى 70 عامًا. تم تسجيل أعلى نسبة بين سن 21 و 30 عامًا (25، 23.8٪). تم تسجيل أقل نسبة في الفئة العمرية 61-70 عامًا والتي بلغت 1 (0.9٪). وكانت نسبة الإصابة بين الأفراد المتزوجين أعلى من تلك بين الأفراد غير المتزوجين، حيث بلغت 70 حالة (66.6%) بين الأفراد المتزوجين، مقارنة بـ 35 حالة (33.3%) بين الأفراد غير المتزوجين . تم تقييم حساسية المضادات الحيوية باستخدام اختبار انتشار القرص لجميع عزلات (105) من الإشريشيا القولونية باستخدام 14 مضادًا حيويًا. أظهرت النتائج تفاوت نسب مقاومة المضادات الحيوية لدى عزلات الإشريكية القولونية، حيث سجّل الأمبيسلين والتتراسيكلين أعلى نسب مقاومة بلغت 93.3% و94.5% على التوالي. أما قيم المقاومة الأخرى فكانت كما يلي: أموكسيسيلين-كلافولانات 67 (63.8%)، أمبيسلين-كلوكساسيلين 92 (87.6%)، بيبيراسيلين 90 (85.7%)، سيفترياكسون 82 (78.09%)، جنتاميسين 45 (42.8%)، تريميثوبريم-سلفاميثوكسازول 84 (80%)، أوفلوكساسين 64 (60.95%)، وسيبروفلوكساسين 67 (63.8%). نيتروفورانتوين 35 (33.3%)، أزيثروميسين 66 (62.8%)، ستربتومايسين 29 (27.6%). في المقابل، لوحظت أعلى حساسية لدواء إيميبينيم 101 (96.1%)، وحساسية عالية لدواء ستربتومايسين 63(60%) وجنتاميسين 39 (73.14%).
.
باستخدام نظام عزل تحمل الطلاء المتماثل (REPTIS) واختبار قرص التحمل (TD) تم الكشف عن المقاومة المثابره، تم تحديد 24 عزله من أصل 105 عزل من الإشريكية القولونية على أنها مقاومة مثابره، و81 (77.1%) على أنها منتجة غير مثابره. فيما يتعلق بتوزيع العزلات بناءً على نتائج مقاومة المضادات الحيوية (MDR) و (XDR) و MDS فإن النسب تساوي 57 (54.3%) و 40 (38.1%) و 8 (7.6%) على التوالي. أظهرت نتائج اختبار التآزر ثنائي القرص (DDST) المستخدم في تحديد النمط الظاهري لإنزيمات بيتا لاكتاماز المولدة لـ لاشريكيه القولونيه أن ESBLs 40 (38.09و AmpC 15 (14.28)، و Metallo β-lactamase MBL 17 ) (16.19٪).
أظهرت نتائج تكوين الأغشية الحيوية باستخدام صفيحة ميكروتيتر أن 45 (42.8%) من العزلات ذات إنتاج قوي و20 (30.7%) ذات إنتاج معتدل للأغشية الحيوية، بينما لم تتمكن 40 (38.0%) من العزلات من إنتاج الأغشية الحيوية. لتصنيف كل من عزلات الإشريكية القولونية الخمس عشرة المسببة للأمراض البولية إلى واحدة من سبع مجموعات وراثية، تم تحليل ستة جينات chuA) و yjaA و TspE4C2 و Ace و arpAgC و( trpAB إلى جانب جين إضافي. (trpA) تم إجراء اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل الرباعي للكشف عن وجود هذه الجينات في العزلات. أشارت نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل إلى أن chuA و yjaA هما الأكثر انتشارًا، حيث تم اكتشاف كل منهما في 80٪ من العزلات. كان الجين A موجودًا أيضًا في 80٪ من العزلات، يليه TspE4C2 بنسبة 37.3٪. كان الجينان Ace و arpA الأقل شيوعًا، حيث تم اكتشاف كل منهما في 6.6٪ فقط من العزلات. كشف التحليل التطوري أن المجموعة B2 شكلت أكبر نسبة (40٪) من بكتيريا الاشريكيه القولون. تلتها المجموعتان B1 و D3، حيث مثلت كل منهما 20٪ من العزلات وكانت المجموعة C والمجموعة A1 الأقل شيوعًا، حيث شكلت كل منهما 6.6% من العزلات.
اجريت دراسة جزيئية لجينات مقاومة المضادات الحيوية. أظهرت النتائج أن 3.33% من العزلات كانت إيجابية لـ blaTEM، و0% لـ bla CTX-M، و13.3% لـ bla OX، و33.3% لـ bla SHV. بلغت معدلات وجود الجينات aac3-II وaac3-I وSull2 وSull1 و qnrA و qnrB لخمس عشرة عزلة من الإشريكية القولونيه (100%، 6.6%، 80%، 46.6%، 6.6%، 37.3) على التوالي.
وشملت الدراسة فحصًا لوجود جينات الإنتغرون في عينات الخلايا المحفوظة المدروسة. تمكن من العثور على جين intI1، الذي يُنتج الإنتغرونات من الفئة 1، باستخدام زوج البادئ F165/R476 PCR. ومن المتوقع أن تُنتج العزلات الإيجابية أمبليكونًا يتكون من 311 زوجًا قاعديًا. ستحتوي غالبية العزلات الإيجابية على intI1 من أصل بشري. من غير المرجح أن تُعطي المصادر البيئية لـ intI1 نتائج إيجابية في هذه التجربة و معدل حدوث الجينات المرتبطة بالإنتجرون بين الإشريكية القولونية المحلية.
تم فحص خمس عشر عزلة من الإشريكية القولونية بحثًا عن علامات intI1 للإنتجرونات من الفئة الاولى. كانت ثلاثه عشرة (86.6%) من العزلات السريرية إيجابية لـ intI1 معدل حدوث الجينات المرتبطة بالإنتجرون بين الإشريكية القولونية المحلية.
تم فحص خمسه عشرة عزلة من الإشريكية القولونية بحثًا عن علامات intI1 للإنتجرونات من الفئة الاولى. كانت ثلاثه عشرة (86.6%) من العزلات السريرية إيجابية لـ intI1 تواتر جينات HS549/HS550 المرتبطة بـ 3’CS Clinical Integron بين الإشريكية القولونية المحلية.
تم فحص خمسه عشر عزلة من الإشريكية القولونية بحثًا عن وجود 3’CS Clinical Integron، وهي علامات للإنتجرونات من الفئة الاولى. أحد عشر من أصل خمسة عشر (73.3%) من العزلات السريرية كانت إيجابية مع نطاقات متغيرة تردد جينات MRG284/MRG285 المرتبطة بالشريط البيئي بين الإشريكية القولونية المحلية. تم فحص خمسة عشر عزلة من الإشريكية القولونية بحثًا عن وجود الشريط البيئي، وهو علامات للفئة الاولى للانتكرون البيئية integron 1 .كانت عشر من أصل خمسة عشر (66.6%) من العزلات السريرية إيجابية مع نطاقات متغيرة تضمنت أشرطة جينات integrons من الفئة الاولى.
عند اجراء التسلسل تم الكشف عن تلك التي تشفر مقاومة تريميثوبريم (dfrA5)، والأمينوغليكوزيدات (aadA1)، والسلفوناميدات (sul1)، وجين اختزال الزئبق (أوبيرون مير)، وتلك التي تشفر ناقل قصير السلسلة جديد (نازعة الهيدروجين/اختزال) في العزلات المختارة.
اكتشفت 14 بنية مختلفة تربط ISCR1 بالفئة الانتكرون الاولى كان لكل منها منطقة متغيرة فريدة من شريط الجينات تتكون من 5′-CS و3′-CS، بالإضافة إلى منطقة متغيرة فريدة بين Tn402 والنسخة الثانية من 3′- CS .تم تضخيم منتجات تفاعل البوليميراز المتسلسل من المناطق التي تربط أول 3′-CS وISCR1 معدل حدوث الجينات المرتبطة بالتكاملات في مواقع الإشريكية القولونية. لقد فحصنا ست سلالات من الإشريكية القولونية لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على جين intI1، وجين HS549/HS550 المرتبط بجين 3’CS Clinical Integron، وجين HS458/HS459 المرتبط بجين Clinical Cassette Assembly، وجين MRG284/MRG285 المرتبط بجين Environmental Cassette كانت نسبة كبيرة من عزلات الإشريكية القولونية التي أظهرت مقاومة للستربتومايسين والسلفوناميدات إيجابية في نفس الوقت لجين الانتكرون من الفئة الاولى . جميع عزلات الإشريكية القولونية التي جاءت نتائج اختبارها إيجابية لجين intI1 وqacEΔ1 (عددها 9) احتوت أيضًا على جين مقاومة aadA1 عند فحص تسلسلات الإنتكرونات، وجدت أن العزلات E1 وE2 وE3 وE4 وE6 تحتوي فقط على تسلسل إنتغرون معطل عنصر (In0) أما العزلة E5 ، فتحتوي على تسلسل ناقص وتسلسل إنتغرون كامل.
