دراسة بيئية وامراضية على جرثومة كليبسيلا في عينات سريرية ونهر دجلة في بغداد == Environmental and Pathogenic Study on Klebsiella Spp. in Samples Collected from Patients and Tigris River at Baghdad
Author name:
افراح فهد عبد الكريم
Supervisor name:
كاظم هاشم ياسين الاعرجي | كفاح احمد جاسم
General topic:
Biology
Specific topic:
Microbiology
Degree:
Doctorate
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
24T3195 - p.pdf
Abstract:
تفرعت الدراسه الحاليه خطين رئيسيين.تضمن الخط الاول تقييم نهر دجله ضمن محافظة بغداد من خلال دراسة العوامل الفيزيائيه والكيميائيه والبايولوجيه والتي لها تاثير على نوعية مياه نهر دجله بينما تضمن الخط الثاني دراسه جزيئيه لبعض عوامل الضراوه، المقاومه للمضادات الحيويه وانتاج الغشاء الحيوي لبكتريا K. pneumoniae والمعزوله من مصادر سريريه وبيئيه. محطات الدراسه تضمنت ثلاثة مواقع على نهر دجله ضمن مدينة بغداد، الموقع الاول يقع شمال مدينة بغداد والتي تقع شمال منطقة الكريعات بالقرب من جسر المثنى، والموقع الثاني يقع قرب مدينة بغداد الطبيه قرب جسر باب المعظم بينما يقع الموقع الثالث الى الجنوب بالقرب من جسر الجادريه. جمعت عينات شهريه من المواقع المذكوره انفا والواقعه على نهر دجله ابتداءا من تشرين الثاني/2013 ولغاية تشرين الاول/2014 . فضلا عن ذلك جمعت عينات سريريه من عدة مستشفيات في بغداد وباستخدام حاويات معقمه. اظهرت النتائج ان قيم درجات الحراره لمياه نهر دجله تراوحت بين (9 - 31 م◦) وهذا من صفات جو العراق والذي يتميز بتقلبات موسميه بدرجات الحراره من جهه وبتغيرات يوميه من جهه اخرى، كانت دالة الحامضيه لمياه النهر تميل للقاعديه الخفيفه وتراوحت بين (6.1 - 8.7) مع ظهور حامضيه خفيفه في الموقع الثاني وقد يعود السبب في ذلك الى مخلفات مدينة الطب والتي تدل على وجود تلوث. تراوح تركيز الاوكسجين المذاب بين (6.6 - 9.9 ملغم/لتر) وهذا يظهر ان مياه نهر دجله جيدة التهويه وكذالك اظهرت النتائج ان المتطلب الحيوي للاوكسجين كان ضمن الحدود المسموح بها دوليا ومحليا حيث تراوحت قيمته بين (0.8 - 3.5 ملغم/لتر). العكوره تظهر مدى شفافية المياه وقد تراوحت قيم العكوره لمياه النهر مابين (16 - 102 نفلوميتر) وسجلت الدراسه ارتفاع ملحوظ في قيم التوصيليه الكهربائيه (651 - 1170 ملغم/لتر). كذلك وجد ان قيم المواد الصلبه الذائبه تراوحت بين (406 - 751 ملغم/لتر) وكان لتاثير الفصول عليها اكثر من تاثير المواقع. بينما سجلت الملوحه تركيز (0.72 - 0.39ملغم/لتر). سجلت النتائج لتركيز المعادن الثقيله ما بين (0.001 - 0.6 ملغم/لتر)،(0.00 - 0.25 ملغم/لتر) لكل من الحديد والزنك على التوالي، معدل التراكيز لهذه المعادن اظهر تغايرا شهريا خلال مدة الدراسه حيث كانت معدلات الحديد متجاوزه الحدود المسموح بها دوليا بينما معدلات الزنك ضمن الحدود المسموح بها. تراوحت قيم الفوسفات لنهر دجله مابين (0.11 - 0.37). من جهه اخرى كانت نتائج الدراسه البكتريولوجيه قد سجلت معدلات مرتفعه لكل من العدد الكلي الحي للبكتريا واعداد بكتريا القولون الكليه واعداد بكتريا القولون البرازيه والتي تجاوزت الحدود المسموح بها دوليا ومحليا والتي كانت دليل على وجود تلوث احيائي وقد سجلت القيم ما بين (195 - 8200CFU/ml ) ، (3625 - 160000 cell/100ml ) ، (24000 - 142500 cell/100ml ) على التوالي. جمعت 75 عزله بكتيريه تابعه للجنس Klebsiella spp. وتوزعت مابين 40 عزله بيئيه و35 عزله مرضيه، شخصت العزلات بانها : K. pneumoniae (40), K. oxytoca (8), K. terrigena (7), K. ornitholytica (5) اعتمادا على الخواص الزرعيه، المجهريه والكيموحيويه وقد تم تاكيد التشخيص باستخدام نظام API - 20E وVITEC2 systemقد تم عد البكتريا باستخدام طريقة الترشيح الغشائي وباستخدام وسط انتقائي.تم تحديد حساسية العزلات تجاه (23) مضاد حيوي واظهرت النتائج بصوره عامه مقاومه العزلات لاغلب المضادات المستخدمه كما اظهر التحليل الجزيئي ان عزلات K. pneumoniae كانت حامله لجين CTX - M gene والذي له علاقه بمقاومة مضادات البيتالاكتام حيث اظهر تفاعل تضخيم السلسله PCR حزمه واضحه وبحجم (551 bp) فضلا عن ذلك تم دراسة جين aac(3) - II والذي يتعلق بمقاومة مضادات الامينوكلايكوسايد وباستخدام PCR حيث ظهرت حزمه واضحه بحجم (877 bp) . درست قدرة البكتريا على تكوين الغشاء الحيوي باستخدام ثلاثه طرق مختلفه وقد اظهرت النتائج ايجابيه الفحص وكذلك تم تضخيم جين mrkD والذي يعتبر تحت الوحدة المسؤله عن الاتصاق للنوع الثالث من الاهداب واظهر PCR حزمه بحجم (966 bp). عوامل ضراوه اخرى درست جزيئيا لهذه البكتريا وذلك باستخدام تفاعل تضخيم السلسله تضمنت rmpA , magA وkfu وهي جينات مسؤله عن تكوين الكبسوله وحوامل الحديد وكذلك تم تضخيم جين 16SrRNA وذلك باستخدام conventional and real time PCR وذلك من اجل تشخيصها جزيئيا واظهرت النتائج حزم واضحه بحجم (535 bp) لجين rmpA، (797bp) لجين kfu و(160 bp)عند استخدام برايمر متخصص لجين 16SrRNA بينما لم تظهر اي حزمه عند تضخيم جين magA. | The present work was branched into two line first line aim to study Tigris River within Baghdad City to assess Physical, chemical and biological characteristics of water river that influence water quality of the Tigris River. The second line conducted to study molecular characterization of virulence factor, antibiotic resistance genes and biofilm formation of K. pneumoniae isolated from clinical and environmental sources. The study area included three stations on Tigris River Within Baghdad city, the first was located at North of Baghdad in the northern area of Ghera'att City, and the second at middle part in the area Baghdad medical city, whereas the third station located at South part in the area near Al - Jadiriah Bridge. Monthly samples were collected from three station located on Tigris river, from November 2013 to October 2014. In addition Samples were collected from different Hospital’s Environment and patients by using sterile containers.Results obtained showed that temperature value of Tigris water has ranged between (9 - 31 Cº) the climate of Iraq recognized with seasonal fluctuation from one side and day and night fluctuation from other side. The degree of pH in Tigris River tend to be light alkalinity as it ranged between (6.1 - 8.7) with slightly acidic at station2 and this may be due to the effect of medical city discharge that indicate presences of pollution. The concentration of dissolved oxygen was ranged between (6.6 - 9.9) mg/l and it seems that the water of Tigris is ventilated well. The results showed that values of BOD5 ranged between (0.8 - 3.5 mg/l.) which is within the International allowable levels. The Turbidity reflects the transparency in water, the Turbidity's values ranged between (16 - 102) NTU. The results showed that there is a noticeable raise in value the electrical conductivity that recorded between (651 - 1170) mg/l. It is found that the total dissolved solids values were affected by its seasons more than by its locations, It was recorded higher and lower values of (TDS) (406 - 751) mg/l. whereas the salinity recorded (0.72 - 0.39 ppm) .The results showed that concentrations of heavy metals iron and zinc were varied between 0.001 - 0.6 mg/l and 0.00 - 0.25 mg/l respectively. Mean concentrations of these metals in Tigris River showed monthly variations during the study period and the Fe values exceeded the International allowable levels while Zn within permissible limit for Iraqi and WHO standards for river system maintains. Phosphate values ranged between (0.37 - 0.11). On the other side, The bacteriological studies indicated a high level of total viable bacterial counts in water of the three stations and were between (195 - 8200 C.F.U/ml), While the total coliform and faecal coliform counts exceeding acceptable limits are indicative of pollution that recorded (3625 - 160000 cell/100ml ) and (2400 - 142500 cell/100ml) respectively.A total of 75 klebsiella spp. isolates had been collected and distributed between 40 environmental isolates and 35 clinical isolates. Isolates were identified as K. pneumoniae (40), K. oxytoca (8), K. terrigena (7) and K. ornitholytica (5) depending on cultural, microscopical, biochemical characteristics, API 20E and VITEK 2 system. Enumeration of klebsiella sp from water samples had been made by using membrane filtration technique with selective media. The results of Antibiotic susceptibility of K. pneumoniae isolates against (23) antibiotic declared that, generally, the isolates were resistant to the most antibiotics used and molecular analysis showed that all isolates were carrying CTX - M gene concern β - lactam group with PCR product band of molecular size 551 bp and aac(3) - II gene which concern with aminoglycosids group resulting in PCR product with band of molecular size 877 bp.Biofilm formation assay was determined through three different methods and the results showed the ability of K. pneumoniae isolates to produce biofilm, also mrkD gene which is adhesive subunit of type3 fimbriae that play important role and mediated biofilm formation had been amplified and results PCR product with band of molecular size 966 bp. Another virulence factor of K. pneumoniae isolates was studied molecularly by using (PCR), magA, rmpA, kfu and for further diagnosed molecularly 16S rRNA genes were amplified using conventional and real time PCR, the results showed that the isolates of K. pneumoniae gave a clear band with a molecular size 535bp for rmpA, 797bp for kfu and160 bp when PCR was performed with the primer that target the 16S rRNA.while no bind had been obtained for magA
