الكشف عن سموم الشايكا وتثبيطها في سلالة Escherichia.coli O157:H7 المعزولة من مياه مدينة الموصل

القسم: Research Article
إصدار
مجلد 3 عدد 2 (2025): تموز 2025 مجلة بيئة الرافدين
منشور
Oct 6, 2025
##editor.issues.pages##
33-48

الملخص

أجريت الدراسة الحالية بهدف عزل وتشخيص سلالة E.coli O157:H7 من مياه مدينة الموصل، ودراسة إمكانية تثبيط سموم الشايكا Shiga toxin (STX) باستخدام مواد ومركبات مختلفة. ولهذا الغرض، تم جمع 55 عينة مائية (30 عينة من مياه نهر دجلة، و25 عينة من مياه الصرف الصحي). أظهرت نتائج العزل والتشخيص أنه تم الحصول على 29 عزلة من سلالة E.coli O157:H7 باستخدام الوسط الانتقائي Sorbitol MacConkey Agar (SMAC)، موزعة على مياه النهر (50%) ومياه الصرف الصحي (56%). تم استخدام تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) باعتماد الجين 16SrRNA لتأكيد تشخيص العزلات المزروعة، كما استُخدمت التقنية نفسها لدراسة الجينات المُشفرة لكلا نوعي سم الشايكا، وتبين أن معدل انتشار جين stx2 المُشفر لسم الشايكا STX2 أعلى مقارنةً بجين stx1 المُشفر لسم الشايكا STX1.


     دُرست الفعالية التثبيطية لسلالة E.coli O157:H7 على سموم الشايكا باستخدام مجموعة من المواد، تمثلت في مستخلصات نباتية كحولية من أوراق النعناع وقشور الرمان، ومواد طبيعية، وهي العسل والصمغ العربي والعكبر، بالإضافة إلى استخدام بعض الزيوت العطرية، وهي زيت القرفة وزيت بذور الجرجير وزيت الصمغ العربي. وقد أظهرت المواد المثبطة المستخدمة قدرة عالية على تثبيط نمو العزلات المختارة. تم البحث في إمكانية تثبيط سموم الشايكا على المستوى الجزيئي من خلال دراسة إمكانية تثبيط التعبير الجيني لجينيّ stx1 وstx2، واستُخدمت تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي(Quantitative Real Time PCR) لهذا الغرض. أظهرت النتائج أن مستخلص قشر الرمان الكحولي كان قادرًا على تثبيط التعبير الجيني لكل من stx1 وstx2 بمقدار النصف تقريبًا، بقيم تتراوح بين 0.35 للجين الأول و0.41 للجين الثاني، مقارنةً بالتعبير الجيني لعينات السيطرة غير المعاملة، بينما لم تؤثر بقية المواد المدروسة على تثبيط التعبير الجيني.


     تم الكشف عن السمية الخلوية لسموم الشايكا المدروسة على خط خلوي (خلايا اللمفاوية طبيعية) لأول مرة محليًا باستخدام طريقة اختبار السمية الخلوية MTT. نجحت الطريقة في إظهار السمية الخلوية لسموم الشايكا وتأكيد قدرة مستخلص قشر الرمان الكحولي على تثبيط سموم الشايكا للعزلات المدروسة مقارنةً بعينة السيطرة غيرالمعاملة.

المراجع

  1. Al–Dawmy, F. A. and Yousif, A. A. (2013). Prevalence of E. coli O157:H7 in intestinal and Urinary tract infection in children. Int.J. Advanc.Res., 1(8): 111-120.
  2. Abdul-hussein, Z. K.; Raheema, R. H. and Inssaf, A. I. 2018. Molecular diagnosis of diarrheagenic E. coli infections among the pediatric patients in Wasit Province, Iraq. J.Pur. Appl. Microbiol., 12(4). 2229-2241.
  3. Abdulrazzaq, K.M.; Owain, M.S.; Majeed, H.M. and Al-Hyani, O.H. (2021). Molecular detection of rfbO157, shiga toxins and hemolysin genes for Escherichia coli O157: H7 from canine feces in Tikrit and Mosul cities, Iraqi . Iraqi .J. Veter. Sci., 4;35(2):325-339.
  4. Al-saidy, H. A.; Al-qrtani, Y. M.; and Al-zubadi, N. A. (2013). Effect Of Crued Extracts For Cinnamum (Cinnamum zeylaicum), Syzygium (Syzygium aromaticum) and Thymus (Thymus vulgaris) On Growth Of Aspergillus flavus which produce Aflatoxin B1. Diyala. Agric. Sci. J., 5(2): 593-602.
  5. Atlas ,R. and Synder, J. (2006). Hand book of media for clinical microbiology. CRC; 2nd ed. United States of America, 245.
  6. Al-Oqadyi, M. A. and Al-Oqadyi, A. J. (2019). Isolating and diagnosing germs contaminating drinking water and cases of diarrhea in Nineveh Governorate and studying their resistance to treatments. The comprehensive multi-knowledge electronic magazine for publishing scientific and educational research, issue 16, p. 22.
  7. Al-Taie, K. M. (2020). Molecular detection of Escherichia coli O157:H7 bacteria isolated from dogs and study of their pathogenesis on the nervous system. Master’s thesis. College of Veterinary Medicine - Pathological Diagnosis, Tikrit University.
  8. APHA. (2022). "Standard Methods for the Examination of Water & Wast water". 24th ed. Publishers, USA.
  9. Avila, F.G; Anazco, A.A; Jara, J.O.; Quezada, C.G.; Pino, L.F. D. and Fernandez, L.R. (2021). Modeling of residual chlorine in a drinking water net work in times of pandemic of the sars-cov- 2(Covid-19). Sust .Environ. Res., 31(1): 12-31.
  10. Bains, S.; Haur, R. and Sethi, M. (2020). Phytochemial. Analysis of medicinal plants and their antimicrobioal activity . Agric. Res. J.,57(3): 444- 448.
  11. Bukin, Y. S.; Galachyants, Y. P.; Morozov, I. V.; Bukin, S. V.; Zakharenko, A. S. and Zemskaya, T. I. (2019). The effect of 16SrRNA region choice on bacterial community metabarcoding results. Sci. Data., 6(1): 1-14.
  12. Chew, J.; Peh, S.C. and Yeang, T.S.(2018). Non microbial natural products that inhibit drug resistant Staph.aureus. Book bacteriology, License Intechopen.
  13. Chui, L.; Christianson, S.; Alexander, D. C.; Arseneau, V.; Bekal, S.; Berenger, B. and Gilbert, L. (2018). CPHLN recommendations for the laboratory detection of Shiga toxin-producing Escherichia coli (O157 and non-O157). Can. Commun. Dis. Rep., 44(11), 304-307.
  14. Crane, J.K.; Salehi, M. and Alvarado, C. (2021). Psychoactive drugs induce the SOS response and shiga toxin production in Escherechia coli. Tox. 13 (7): 437-449 .
  15. Hassan, M.A.; Musleh, L.N. and Almath Khury, H.J. (2020). Gene expression of pelA and pslA in Pudo. aeruginosa under gentamycin stress. Iraqi. J. Sci.,16(2):295-305.
  16. Hassanshahian, M.; Saadatfar, A. and Masoumipour, F. (2020). Formulation and characterization Of nanoemulsion from alhagi maurorum essential oil and study of Its antimicrobial, antibiofilm, and plasmid curing activity against antibiotic-resistant pathogenic bacteria. J. Environ. Health Sci. Eng.,18(2): 1015–1027.
  17. Garland , M.; Loscher, S.and Bogyo, M.(2017). Chemical strategies to target bacterial virulence. Chem. Rev.,117:4422-4461.
  18. Joensen, K. G.; Scheutz, F.; Lund, O.; Hasman, H.; Kaas, R. S.; Nielsen, E. M. and Aarestrup, F. M. (2014). Real-time whole-genome sequencing for routine typing, surveillance, and outbreak detection of verotoxigenic Escherichia coli. J.Clin.Microbiol.,52(5):1501-1510.
  19. Knabner, K. and Amelung, W. (2014). Organic geochemistry. Sci. Dirt. 12: 157 215.
  20. Kong, C.; Chee, C.F.; Richter, K.; Thimas, N.; Abd-Rahman,N. and Nathan, S.(2018). Suppession of Staph.aureus biofilm formation and virulence by a benzimidazole derivative. Sci. Rep.8(1):2758-2768 .
  21. Krueger, E. and Brown, A.C.(2019).Inhibition of bacterial toxin recognition of membrane components as antivirulence straregy. J. Bio. Eng. ,13(4): 138-146.
  22. Kubiliene, L.; Laugaliene, V.; Pavilonis, A.; Maruska, A.; Majiene, D., Barcauskaite, K.and Savickas, A. (2015). Alternative preparation of propolis extracts: comparison of their composition and biological activities. BMC Complement Altern.Med., 15(1):156.
  23. Kazim, B. A. (2022). Diagnosis and inhibition of enterotoxin A of Staphylococcus aureus bacteria using phenotypic and molecular methods. Doctoral thesis. College of Science - University of Mosul.
  24. Loconsole, D.; Giordano, M.; Laforgia, N.; Torres, D.; Santangelo, L.; Carbone, V. and Chironna, M. (2020). Case-management protocol for bloody diarrhea as a model to reduce the clinical impact of Shiga toxin-producing Escherichia coli infections. Experience from Southern Italy. Eur. J .Clin .Microbiol. Infect. Dis., 39(3): 539-547.
  25. Mustafa, A.H. (2022). Cytotoxic Effect of Shiga-like Toxin 1 and Lactobacillus filtrate against colon cancer cell line, The Requirements for the degree doctorate of Philosophy in Biotechnology, College of Science, Al-Nahrain University, Iraq.
  26. Mohsen, M. A. (2022). Molecular Characterization of Shiga Enterotoxin-Producing Escherichia. coli isolated from different sources In Kirkuk City, of Master of Science in College of Science / Kirkuk University .
  27. Nazarpour, R.; Zabihi, E.; Alijanpour, E.; Abedian, Z.; Mehdizadeh, H. and Rahimi, F.(2012). Optimization of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs) Cryopreservation. Int. J. Mol. Cell Med., 1(2):88-93. PMID: 24551763.
  28. Nega ,D.T ; Endrias,Z.G.;Felek,M. ; Bizundes,M.B.( 2021). Occurrence and Antibio gram of Escherichia coli O157 ,: H7 in Raw Beef and Hygienic Practices in Abattoir and Retailer Shops in Ambo Town, Ethiopia, Veterinary Medicine International, Vol.2, Article ID 8846592, 12 pa.
  29. Qamar, W.; Khan, M. R. and Arafah, A. (2017). Optimization Of Conditions to extract high quality DNA For PCR Analysis From Whole Blood Using SDS-proteinase K Method. Saudi. J. Bio. S., 24(7): 1465–1469.
  30. Qasim, Z.S.; Omer, F.H. and Yahya, M. Q. (2021). Antibacterial activity of Eucalyptus camaldulensis extracts on Staph.aureus isolated from nasal cavity. Indian J. Forens. Med. Toxi., 15 (2): 4260-4266.
  31. Rahman , A.U. (2018). Studies in Natural Products Chemistery. Vol. 57. Elsevier for publishing and printing. Pp. 347 .Rivera-Yañez, N.; Yañez, C.R.; Pozo-Molina, G.; Méndez-Catalá, C.F.; Reyes-Reali, J.; Mendoza-Ramos, M.I.; Méndez-Cruz, A.R. and Nieto-Yañez, O.(2021). Effects of Propolis on Infectious Diseases of Medical Relevance. Biolo., 10: 428.
  32. Sasagawa, N.(2020).Cost effective technical tips for agarose gel electrophoresis of deoxyribonucleic acid. Analytical Chemistry - Advancment , Pers. Appl., 1:1-12.
  33. Sato, Y.; Uuno , Y.; Ubagai , T. and Ono ,Y. (2018). Sub minimum inhibitory concentrations of colistin and polymyxin B promote Acinetobacter baumannii biofilm feomation . PLOS ONE. 13(3): 1371-1398.
  34. Sanders, R. (2016).Precision in RNA molecular measurement. Thesis. PH. D. School of Biosci/ university of Cardiff.
  35. Shah, N. J. (2019). Polymerase chain reaction. In Introduction to Basics of Pharmacology and Toxicology (Pp. 395-397). Springer, Singapore.
  36. Shaebth, L. J. (2018). Molecular identification and sequencing of Pseudomonas aeruginosa virulence genes among different isolates in Al-Diwaneyah hospital. Iraq. J .Vet .Sci., 32(2): 183-188.‏
  37. Shimamura, Y.; Aoki, N.; Tanaka, T.; Murata, M. and Masuda, S. (2016). Plant derived polyphenols interact with staphylococcal enterotoxin A and inhibit toxin activity. PLOS ONE. 11 (6): 1317-1329 .
  38. Sarmiento, J.P.; Anderson, E.M.; Park, A.J.; Khursigara , C.M. and Foster, D.E.B. (2020). Potentiation of antibiotics by a novel antimicrobial peptide against shiga toxin producing E. coli O157: H7. Scient. Rep., 10: 10029-10042 .
  39. Tafrihi, M.; Imran, M.; Tufail, T.; Gondal, T. A.; Caruso, G.; Sharma, S.; Sharma, R.; Atanassova, M.; Atanassov, L.; Fokou, P.V. and Pezzani,R.(2021). The Wonderful Activities OfThe Genus Mentha: Not Only Antioxidant Properties. J. List.Molec., 26(4): 1–22.
  40. Talukder, K.A.; Azmi,I.J.; Ahmed, K.A.; Hossain,M.S.; Kabir, Y.; Cravioto A.; Sack, D.A.; Nur-E-Kamal, A.( 2012 ). Activation of p53/ATM-dependent DNA damage signaling pathway by shiga toxin in mammalian cells. Microb. Pathog. , 52(6):311-7.
  41. Upadhyay, A.; Mooyottu,S.; Yin. H.; Nair, M.S.; Bhattaram. V. and Venkitanarayanan ,K. (2015). Inhibiting microbial toxin using Plant .
  42. Van Bree, L. G. J.; Peterse, F.; Van der Meer, M. T. J.; Middelburg, J. J.; Negash, A. M. D.; De Crop, W. and Damsté, J. S. (2018). Seasonal variability in the abundance and stable carbon-isotopic composition of lipid biomarkers in suspended particulate matter from a stratified equatorial lake (Lake Chala, Kenya/Tanzania): Implications for the sedimentary record. Quaternary Science Reviews, 192: 208-224.
  43. Vinken, M. and Rogiers, V. (Eds.). (2015). Protocols in-vitro hepatocyte research. Humana Press. Preface. Metho. Mol. Biol.
  44. Wang, R.; Koohmaraie, M.; Luedtke, B.E.; Wheeler, T.L. and Bosilevac, J.M.(2014). Effects of in-plant interventions on reduction of enterohemorrhagic Escherichia coli and background indicator microorganisms on veal calf hides. J. Food. protect.,77(5):745-51.
  45. Wasihun, A. G. and Kasa, B. G. (2016). Evaluation of antibacterial activity of honey against multidrug resistant bacteria in Ayder Referral and Teaching Hospital, Northern Ethiopia. Springe Plus, 5(1): 842.
  46. Yadav, M.; Bhatiani, A.; Bhagoliwal, A.; Kumar, A. and Sujatha, R. (2018). Esherichia coli O157: H7 Serotypes isolation from children in stool samples. J. Pure. Appl. Microbiol., 12(1):55-58.
  47. Yu, Z.; Tang, J.; Khare, T., and Kumar, V. (2020). The Alarming Antimicrobial resistance in ESKAPE pathogens: can essential oils come To The Rescue?. Fitoterapia, 140: 1-48.

##default.groups.name.author##

انغام جبار علوان

المعرفات

https://doi.org/10.33899/jre.v3i2.49935
تنزيل هذا الملف
PDF (English)

الإحصائيات

##submission.copyrightAndLicensing##
Creative Commons License

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.