ارزیابی زنده مانی داخل سلولی کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس در سلول‌های اندومتریال گاو با روش qPCR

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

چکیده

پیشینه: کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس عامل اصلی سقط جنین انفرادی در گاوها و ناباروری است که سبب ضررهای اقتصادی به پرورش حیوانات اهلی می‌شود. هدف: این مطالعه به ارزیابی توانایی کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس برای حمله و زنده ماندن در سلول‌های اپی‌تلیال اندومتریال گاو پرداخته است و تلاش دارد که مکانیسم‌های بیماری‌زایی این میکروارگانیسم را توصیف نماید. روش کار: کشت اولیه سلول‌های اپی‌تلیال اندومتریال گاو، در معرض کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس قرار گرفتند. باکتری‌های داخل سلولی، که به وسیله تعداد کپی‌های ژنومی (g.c.) نشان داده شدند در 0، 2، 4، 10، و 24 ساعت پس از القای عفونت (h.p.i.) به وسیله واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمی (qPCR) مورد ارزیابی قرار گرفتند. حضور باکتری‌های داخل سلولی با استفاده از روش‌های ایمونوفلورسنس و ایمونوهیستوشیمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: نتایج به دست آمده نشان داد که فقط کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس‌های زنده مانده می‌توانند به سلول‌های اندومتریال حمله کنند. تعداد g.c. در آزمون‌هایی که کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس‌های زنده بود، به طور متوسط به 656 g.c. رسید و تا 4 h.p.i. ثابت ماند، سپس در 24 h.p.i. به 100 g.c. کاهش یافت. در آزمون‌هایی که میکروارگانیسم‌ها غیر زنده بودند، میانگین تعداد g.c. کم‌تر از 1 g.c. بود و هرگز تغییر نکرد. حضور داخل سلولی این باکتری‌ها در 2 h.p.i. با استفاده از ایمونوفلورسنس و ایمونوهیستوشیمی تایید شد. نتیجه‌گیری: نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که فقط کمپیلوباکتر فتوس زیرگونه فتوس‌های زنده قابلیت حمله به سلول‌های اپی‌تلیال اندومتریال گاو را دارند ولی نمی‌توانند در آن‌ها تکثیر شوند، که این موضوع نشان دهنده این مطلب است که سلول‌های اندومتریال جایگاه مناسبی برای تکثیر این عامل بیماری‌زا نیستند. با این وجود، این قابلیت تهاجم نشان می‌دهد که این نوع سلول می‌تواند توسط پاتوژن برای گسترش به بافت‌های دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Agostinis, C; Mangogna, A; Bossi, F; Ricci, G and Kishore, U (2019). Uterine immunity and microbiota: A shifting paradigm. Front Immunol., 10: 1-11.
Alge, CS; Hauck, SM; Priglinger, SG; Kampik, A and Ueffing, M (2006). Differential protein profiling of primary versus immortalized human RPE cells identifies expression patterns associated with cytoskeletal remodeling and cell survival. J. Proteome Res., 5: 862-878.
Baker, NT and Graham, LL (2010). Campylobacter fetus translocation across Caco-2 cell monolayers. Microb. Pathog., 49: 260-272.
Blakes, A; Day, NPJ; Atwal, S; Giengkam, S; Blacksell, SD and Paris, DH (2015). Improved quantification, propagation, purification, and storage of the obligate intracellular human pathogen Orientia tsutsugamushi. PLoS Negl. Trop. Dis., 9: 1-20.
Boumart, Z; Velge, P and Wiedemann, A (2014). Multiple invasion mechanisms and different intracellular behaviors: a new vision of Salmonella–host cell interaction. FEMS Microbiol. Lett., 361: 1-7.
Brumell, JH; Steele-Mortimer, O and Finlay, BB (1999). Bacterial invasion: force feeding by Salmonella. Curr. Biol., 9: 277-280.
Bücker, R; Krug, SM; Fromm, A; Nielsen, HL; Fromm, M and Nielsen, H (2017). Campylobacter fetus impairs barrier function in HT-29/B6 cells through focal tight junction alterations and leaks. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1405: 189-201.
Cagnoli, CI; Chiapparrone, ML; Cacciato, CS; Rodríguez, MG; Aller, JF and Catena, MDC (2020). Effects of Campylobacter fetus on bull sperm quality. Microb. Pathog., 149: 1-5.
Day, AS; Nahidi, L; Kaakoush, NO; Mitchell, HM; Zhang, L and Leach, ST (2010). Host Attachment, invasion, and stimulation of proinflammatory cytokines by Campylobacter concisus and other non-Campylobacter jejuni Campylobacter species. J. Infect. Dis., 202: 1855-1865.
Dersch, P (2003). Molecular and cellular mechanisms of bacterial entry into host cells. In: Herwald, H (Ed.), Host response mechanisms in infectious diseases. (1st Edn.), Karger, Switzerland. PP: 183-209.
Elsinghorst, EA (1994). Measurement of invasion by gentamicin resistance. Methods Enzymol., 236: 405-420.
Eritja, N; Llobet, D; Domingo, M; Santacana, M; Yeramian, A and Matias-Guiu, X (2010). A novel three-dimensional culture system of polarized epithelial cells to study endometrial carcinogenesis. Am. J. Pathol., 176: 2722-2731.
Feng, X; Cao, Y; Liu, Z; Fu, Y; Liu, B and Li, D (2012). Lipopolysaccharide increases Toll-like receptor 4 and downstream Toll-like receptor signaling molecules expression in bovine endometrial epithelial cells. Vet. Immunol. Immunopathol. 151: 20-27.
Gard, J (2016). Bovine genital campylobacteriosis-A review. Int. J. Vet. Sci. Res., 2: 29-31.
Graham, LL (2003). Campylobacter fetus adheres to and enters INT 407 cells. Can. J. Microbiol., 48: 995-1007.
González-Escalona, N; Fey, A; Höe, MG; Espejo, RT and Guzmán, CA (2006). Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction analysis of Vibrio cholerae cells entering the viable but non-culturable state and starvation in response to cold shock. Environ. Microbiol., 8: 658-666.
Haeger, JD; Hambruch, N; Dantzer, V; Hoelker, M; Schellander, K and Klisch, K (2015). Changes in endometrial ezrin and cytokeratin 18 expression during bovine implantation and in caruncular endometrial spheroids in vitro. Placenta. 36: 821-831.
Hall, GA and Jones, PW (1977). A study of the pathogenesis of experimental Salmonella dublin abortion in cattle. J. Comp. Pathol., 87: 53-65.
Iraola, G; Forster, SC; Kumar, N; Lehours, P; Bekal, S and García-Peña, FJ (2017). Distinct Campylobacter fetus lineages adapted as livestock pathogens and human pathobionts in the intestinal microbiota. Nat. Commun., 8: 1367-1370.
Iraola, G; Hernández, M; Calleros, L; Paolicchi, F; Silveyra, S; Velilla, A; Carretto, L; Rodríguez, E and Pérez, R (2012). Application of a multiplex PCR assay for Campylobacter fetus detection and subspecies differentiation in uncultured samples of aborted bovine fetuses. J. Vet. Sci., 13: 371-376.
Kaakoush, NO; Castaño-Rodríguez, N; Mitchell, HM and Man, SM (2015). Global epidemiology of Campylobacter infection. Clin. Microbiol. Rev., 28: 687-720.
Kienesberger, S; Sprenger, H; Wolfgruber, S; Halwachs, B and Thallinger, GG (2014). Comparative genome analysis of Campylobacter fetus subspecies revealed horizontally acquired genetic elements important for virulence and niche specificity. PLOS One. 9: 1-13.
Kisselbach, L; Merges, M; Bossie, A and Boyd, A (2009). CD90 expression on human primary cells and elimination of contaminating fibroblasts from cell cultures. Cytotechnology. 59: 31-44.
Konkel, ME and Joens, LA (1989). Adhesion to and invasion of HEp-2 cells by Campylobacter spp. Infect. Immun., 57: 2984-2990.
Louwen, R; Nieuwenhuis, EES; van Marrewijk, L; Horst-Kreft, D and de Ruiter, L (2012). Campylobacter jejuni translocation across intestinal epithelial cells is facilitated by ganglioside-like lipooligosaccharide structures. Infect. Immun., 80: 3307-3318.
Luangtongkum, T; Morishita, TY; El-Tayeb, AB; Ison, AJ and Zhang, Q (2007). Comparison of antimicrobial susceptibility testing of Campylobacter spp. by the agar dilution and the agar disk diffusion methods. J. Clin. Microbiol., 45: 590-594.
Michi, AN; Favetto, PH; Kastelic, J and Cobo, ER (2016). A review of sexually transmitted bovine trichomoniasis and campylobacteriosis affecting cattle reproductive health. Theriogenology. 85: 781-791.
Mshelia, GD; Amin, JD; Woldehiwet, Z; Murray, RD and Egwu, GO (2010). Epidemiology of bovine venereal campylobacteriosis: geographic distribution and recent advances in molecular diagnostic techniques. Reprod. Domest. Anim., 45: 221-230.
Oliveira, LM; Resende, DM; Dorneles, EM; Horácio, EC; Alves, FL; Gonçalves, LO; Tavares, GS; Stynen, AP; Lage, AP and Ruiz, JC (2016). Complete genome sequence of type strain Campylobacter fetus subsp. fetus ATCC 27374. Genome Announc., 4: e01344-16.
Paukszto, L; Mikolajczyk, A; Jastrzebski, JP; Majewska, M; Dobrzyn, K; Kiezun, M; Smolinska, N and Kaminski, T (2020). Transcriptome, spliceosome and editome expression patterns of the porcine endometrium in response to a single subclinical dose of Salmonella Enteritidis lipopolysaccharide. Int. J. Mol. Sci., 2: 1-25.
Ricchi, M; Bertasio, C; Boniotti, MB; Vicari, N; Russo, S and Tilola, M (2017). Comparison among the quantification of bacterial pathogens by qPCR, dPCR, and cultural methods. Front Microbiol., 8: 1-15.
Viejo, G; Gomez, B; De Miguel, D; Del Valle, A; Otero, L and De La Iglesia, P (2001). Campylobacter fetus subspecies fetus bacteremia associated with chorioamnionitis and intact fetal membranes. Scand. J. Infect. Dis., 33: 126-127.
Wang, HB; Lü, SH; Lin, QX; Feng, LX; Li, DX and Duan, CM (2010). Reconstruction of endometrium in vitro via rabbit uterine endometrial cells expanded by sex steroid. Fertil. Steril., 93: 2385-2395.
Watson, RO and Galán, JE (2008). Campylobacter jejuni survives within epithelial cells by avoiding delivery to lysosomes. PLOS Pathog., 4: 1-15.
Wattanaphansak, S; Gebhart, CJ; Anderson, JM and Singer, RS (2010). Development of a polymerase chain reaction assay for quantification of Lawsonia intracellularis. J. Vet. Diagn. Invest., 22: 598-602.
Yoon, H; Gros, P and Heffron, F (2011). Quantitative PCR-based competitive index for high-throughput screening of Salmonella virulence factors. Infect. Immun., 79: 360-368.