G‹R‹fi
Bakterilerin patojenite faktörleri aras›nda yer alan ve ancak elektron mikroskobuyla görünür k›l›nan fim-briyalar, bakterilerin konak organizman›n mukoza yüzeylerine yap›flmalar›ndan sorumlu organelleridir (1,2) Mukoza yüzeylerine yap›flma özelli¤i bir bakte-rinin bir konak organizmada infeksiyon ve infeksi-yon hastal›¤› oluflturabilmesinin birincil koflulu ol-mas› nedeniyle büyük önem tafl›maktad›r (3). Özellikle Enterobacteriaceae ailesi üyesi bakterilerde s›kl›kla varolan fimbriyalar›n ifllevsel ve yap›sal özelliklerine göre birbirinden farkl›l›klar gösteren
tipleri bulunmaktad›r. De¤iflik bakteri cinsleri veya ayn› cinsin de¤iflik türleri farkl› fimbriya tiplerine sa-hip olabildikleri gibi bakterilerin fimbriya oluflturma özellikleri ortam koflullar›na da ba¤l› olarak de¤ifle-bilmektedir (3,4).
Bakteri fimbriyalar›, farkl› hücre tipleri aras›nda erit-rositlere de yap›flabilme ve böylelikle aglutine etme (hemaglutinasyon) yetenekleriyle bakteri hemagluti-ninleri (fimbriyal hemaglutininler) aras›nda yer al-maktad›rlar (3,5). Bu ba¤lamda, fimbriyalar›n var-l›klar›n› ve yap›flmada oynad›klar› rolü göstermeye yönelik in vitro araflt›rmalarda kullan›lan yöntemler-den biri de bakterilerin hemaglutinasyon yetenekleri-nin gösterilmesine dayan›r (3,5,6). Duguid, Tip I, II, III, IV, V, VI ve F olmak üzere yedi tip fimbriya ta-n›mlam›flt›r. Salmonella bakterilerinde mannoza du-yarl› hemaglutinasyon yapan tip I fimbriyalar,
man-Salmonella enteritidis Sufllar›nda Hemaglutinasyon
Etkin-li¤i ve Fimbriyalar
Ayten K‹M‹RAN ( **), Mine AN⁄ KÜÇÜKER (***)
ÖZET
Bu çal›flmada, buyyon ve fosfat tamponlu agar besiyerle-rinde 22 °C ve 37 °C s›cakl›klarda üretilen 11 adet Salmo-nella enteritidis suflunun kobay, tavflan, tavuk, koyun, (O grubu) insan ve öküz eritrositleriyle +4 °C’de ve oda s›-cakl›¤›nda oluflturduklar› hemaglutinasyon tipleri, eritro-sit profilleri ve ayr›ca 37 °C’de s›v› besiyerinde fimbriya oluflturma özellikleri elektronmikroskopin ile incelenmifl-tir.
Sufllar farkl› s›cakl›klarda, farkl› besiyerlerinde üretildik-lerinde ve hemaglutinasyon deneyleri farkl› s›cakl›klarda yap›ld›¤›nda, oluflan hemaglutinasyon tiplerinin ve eritro-sit profillerinin farkl›l›klar gösterdi¤i saptanm›flt›r. Elektron mikroskobu incelemelerinde buyyon besiyerinde 37 °C ’de üretilen 11 S.enteritidis suflunun alt›s›n›n fimbri-ya oluflturdu¤u gözlenmifltir.
Anahtar Kelimeler: Salmonella enteritidis, hemaglutinas-yon yetene¤i, fimbriyalar
SUMMARY
Hemagglutination Activity and Fimbriae in Salmonella enteritidis Strains
11 Salmonella enteritidis strains grown in broth and phosphate buffered agar at 22 °C and 37 °C were exami-ned for their hemagglutination types and erythrocyte pro-files with erythrocytes of guinea pig, rabbit, chicken, she-ep, ox and human (-group-O) at +4 °C and room tempera-ture. Morever these 11 S.enteritidis strains grown in broth media at 37 °C were examined for the formation of fim-briae by electron microscopical methods.
It was shown that types of hemagglutinations and also the erythrocyte profiles of these 11 S.enteritidis strains are vary depending on the growth temperature of the strains and also on the temperature at which hemagglutination tests were done.
In electronmicroscopic examinations, six of the 11 S.ente-ritidis strains grown in broth media at 37 °C were found to produce fimbriae.
Key Words: Salmonella enteritidis, hemagglutination acti-vity, fimbriae.
(*)XXVI. Türk Mikrobiyoloji Kongresi (11-15 Nisan 1994, Antal-ya)’nde sunulmufltur.
(**) ‹stanbul Üniversitesi Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Genel Biyoloji Anabilim Dal›, ‹stanbul.
(***) ‹stanbul Üniversitesi T›p Fakültesi, Mikrobiyoloji vi Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dal›, ‹stanbul.
271 noza dirençli Klebsiella benzeri hemaglutinasyon
yapan tip III fimbriyalar ve mannoza dirençli non-fimbriyal hemaglutininler olmak üzere üç tip adhe-rens faktörü bildirilmifltir (7).
Bakterilerde fimbriya oluflumu, fimbriyal ve non-fimbriyal hemaglutinasyon özellikleri, hemagluti-nasyon tipleri, eritrosit profilleri gibi özelliklerin araflt›r›lmas›nda, bir yandan bilimsel bir merak, bir yandan da bakterilere ait epidemiyolojik bilgilerin geniflletilmesiyle sa¤l›k sorunlar›yla iliflkili pratik yaklafl›mlara olanak sa¤lanmas› gibi amaçlardan söz edilebilir.
Bu çal›flmada, gastroenterit etkeni olarak insanlardan izole edilmifl ve faj tipleri, plazmid profilleri gibi ba-z› epidemiyolojik özellikleri önceden bilinen 11 adet S.enteritidis suflunun kobay, tavflan, tavuk, koyun, s›¤›r, öküz ve insan gibi farkl› eritrosit tiplerini aglu-tine etme yetenekleri, oluflturduklar› hemaglutinas-yon tipleriyle fimbriya oluflturma özelliklerinin ince-lenmesi amaçlanm›flt›r.
GEREÇ VE YÖNTEM
Onbir S. enteritidis i)buyyon besiyerinde, üçer gün aral›klarla sekiz kez pasajlar› yap›larak 37°C’de ve ii) yedifler gün aral›klarla alt› kez pasajlar› yap›larak 22°C’de, ayr›ca iii) fosfat tamponlu agar (FTA) be-siyerinde 24 saat 37°C’de iiii) ayn› bebe-siyerinde 48 saat 22°C’de üretilerek +4°C ve oda s›cakl›¤›nda he-maglutinasyon deneyleri yap›lm›flt›r (8,9).
Hemaglutinasyon deneylerinde kobay, tavflan, ko-yun, tavuk, s›¤›r ve insan kanlar›n›n 1500 r.p.m’de 10 dakika santrifüj edilmesiyle elde edilen eritrosit-lerin steril fizyolojik tuzlu suda ve ayr›ca mannoza dirençli hemaglutinasyonu saptamak amac›yla %2 mannoz içeren steril fizyolojik tuzlu suda %3’lük süspansiyonlar› kullan›lm›flt›r (8,10,11,12,13). Man-noza dirençli Klebsiella benzeri hemaglutinasyonu saptamak amac›yla tannik asitle kaplanm›fl öküz erit-rositleri kullan›lm›flt›r.
Bir suflun hem mannoz içeren ve hem de mannoz içermeyen ortamda oluflturdu¤u hemaglutinasyon mannoza dirençli hemaglutinasyon (MR-HA), yal-n›zca mannoz içermeyen ortamda hemaglutinasyon reaksiyonunun gözlenmesi fakat mannoz içeren or-tamda hemaglutinasyon reaksiyonu gözlenmemesi,
mannoza duyarl› hemaglutinasyon (MS-HA) yonu olarak de¤erlendirilmifltir. Her iki tüpte reaksi-yon olmamas› da suflun hemaglutinasreaksi-yon yapma özelli¤inde olmad›¤› fleklinde yorumlanm›flt›r (6,9,10,11). Tannik asitle kaplanm›fl öküz eritrositle-rinin mannoz içeren ortamda aglutine edilmesi man-noza dirençli Klebsiella benzeri hemaglutinasyon (MR/K-HA) olarak yorumlanm›flt›r ( 9,11).
Elektron mikroskobu ile yap›lan incelemelerde nega-tif boyama yönteminden yararlan›larak bakterilere ait elektronmikrograflar ZEISS 9 M elektron mikros-kobu ile çekilmifltir(14).
BULGULAR
Fosfat tamponlu agar ve buyyon besiyerinde 22°C ve 37°C s›cakl›klarda üretilen 11 adet S.enteritidis suflu-nun; kobay, tavflan, tavuk, koyun, s›¤›r, öküz ve insa-na ait olmak üzere yedi çeflit eritrositle +4°C ve oda s›cakl›¤›nda oluflturduklar› hemaglutinasyon reaksi-yonlar› Tablo 1’de özetlenmifltir.
S.enteritidis sufllar› farkl› s›cakl›klarda ve farkl› besi-yerlerinde üretildiklerinde ve hemaglutinasyon de-neyleri farkl› s›cakl›klarda yap›ld›¤›nda oluflturduk-lar› hemaglutinasyon tiplerinin ve hemaglutinasyon eritrosit profillerinin de¤ifliklikler gösterdi¤i saptan-m›flt›r.
Çal›flmam›zda, 37°C s›cakl›kta ve s›v› besiyerinde üretilerek incelenen 11 S.enteritidis suflundan alt›s›-n›n fimbriya oluflturdu¤u, beflininse bu üreme koflul-lar›nda fimbriya oluflturmad›¤› gözlenmifltir Çal›flmam›zda, çeflitli eritrosit tipleri ile meydana ge-tirdikleri hemaglutinasyon yetenekleri incelenen S.enteritidis sufllar› aras›nda mannoza duyarl› he-maglutinasyon gösteren sufllar›n azl›¤› dikkat çekmifl olup incelenen 11 S.enteritidis suflundan yedisinin mannoza dirençli Klebsiella benzeri hemaglutinas-yon oluflturdu¤u saptanm›flt›r.
TARTIfiMA
Hemaglutinasyon özellikleri ve fimbriya oluflumuy-la ilgili çal›flmalar›n pek ço¤u Enterobacteriaceae ailesi üyesi bakterilerle gerçekleflmektedir.
Coflar (15), yapt›¤› bir çal›flmada 130 üropatojen Escherichia coli suflundan 51’inin 0-grubu insan
273 eritrositleriyle hemaglutinasyon gösterdi¤ini,
bun-lardan sadece 15’inin mannoza duyarl› tip hemaglu-tinasyon yapt›¤›n› bildirmifltir.
Çal›flmam›zda incelenen 11 S.enteritidis suflundan sekizinin insan eritrositleriyle mannoza dirençli bi-rinin mannoza duyarl› hemaglutinasyon göstermesi Coflar’›n ürogenital E.coli sufllar›yla elde etti¤i bul-gulara benzerlik göstermektedir.
Kantarc› ve Coflar (12) yapt›klar› bir çal›flmada se-kiz farkl› tür eritrositle hemaglutinasyon yetene¤i incelenen 103 P roteus suflunun mannoza duyarl›, mannoza dirençli P roteus benzeri ve mannoza di-rençli Klebsiella benzeri hemaglutinin olmak üzere üç tip hemaglutinin oluflturduklar›n›, en kuvvetli hemaglutinasyonun kümes hayvanlar› ve kobay eritrositleriyle oluflturdu¤unu saptam›fllard›r. Nolan ve ark (16) yapt›klar› bir çal›flmada, s›v› be-siyerinde iki-üç gün aral›klarla alt› kez pasajlar›n› yaparak ürettikleri hasta ve sa¤l›kl› tavuklardan izo-le ediizo-len 12 adet Salmonella suflundan alt›s›n›n ko-bay ve tavuk eritrositleriyle mannoza duyarl› he-maglutinasyon gösterdi¤ini tespit etmifllerdir. Yapt›¤›m›z çal›flmada, incelenen S.enteritidis suflla-r›nda koyun, tavuk ve tavflan eritrositleriyle hemag-lutinasyonun daha s›k oldu¤u gözlenmifltir.
Gerlach ve ark (17), yapt›klar› bir çal›flmada Luria agar’da 37°C’de 18-24 saat inkübe edilen dokuz adet S.typhimurium suflundan beflinin kobay eritro-sitleriyle mannoza duyarl› hemaglutinasyon göster-di¤ini saptam›fllard›r.
Çal›flmam›zda ise, bakterilerin farkl› s›cakl›klarla üretilmelerinin, sufllar›n mannoza dirençli ve man-noza duyarl› hemaglutinasyon oluflturma üzerine et-kisi olmad›¤›, ancak mannoza dirençli Klebsiella benzeri hemaglutinasyonun 22°C’de üretilen sufl-larda daha s›k oldu¤u gözlenmifltir.
‹ncelenen S.enteritidis sufllar›nda mannoza dirençli hemaglutinasyon tipinin di¤er hemaglutinasyon tip-lerinden çok daha s›k görüldü¤ü saptanm›fl olup, ayr›ca bu tipe ait eritrosit profilinin spektrumunun da di¤er hemaglutinasyon tiplerinde daha genifl ol-du¤u görülmüfltür. Bu sufllarda, di¤er Salmonella serovarlar›na ait sufllarda oldu¤u gibi mannoza di-rençli hemaglutinasyonun non-fimbriyal
hemagluti-ninlerce oluflturuldu¤u düflünülmektedir.
Elektronmikroskobik incelemelerde uygulanan yöntem uyar›nca belirlenmifl koflullarda fimbriya oluflturmad›¤› saptanan sufllar›n birinin di¤er suflla-r›n aksine sadece tavflan eritrositleriyle ve bask›n olarak mannoza dirençli hemaglutinasyon gösterdi-¤i saptanm›flt›r. Bu ba¤lamda hemag-lutinasyon de-neyleri sonucuyla elektro-mikroskobik bulgular bu sufl için uyumludur. Di¤er fimbriya oluflturmayan sufllar›n hepsinin de¤iflik eritrosit profilleri gösteren de¤iflik tip hemaglutinasyon etkinliklerine sahip ol-duklar› gözlenmifltir. Bu nedenle, bu sufllarda man-noza duyarl› hemaglutinasyon yapan, tip I fimbriya oluflturma yeteneklerinin var oldu¤u ancak ya elek-tronmikroskobu incelemeleri amac›yla uygulanan kültür koflullar›n›n fimbriya oluflumuna teflvik etme-di¤i ya da kullan›lan elektron-mikroskobunun rezo-lusyon gücünün düflüklü¤ü nedeniyle oluflan fimbri-yalar›n görülmedi¤i düflünülmektedir.
Çal›flmam›zda, incelenen sufllar›n›n oluflturdu¤u he-maglutinasyon tipleri ve hehe-maglutinasyon eritrosit profilleri ile faj tipleri ve plazmid profilleri aras›nda bir iliflki saptanamam›flt›r.
KAYNAKLAR
1.An¤-KüçükerM.: Bakterilerin patojenite mekanizmala-r›, Türk Mikrobiol Cem Der 18:71 (1988).
2. Duguid JP:The function of bacterial fimbriae, Archi-vum Immunologiae et therapiae experimentalis, 16:173 (1968).
3. Coflar G: Bakteri fimbriyalar›, ‹nfek Derg 2:429 (1988).
4. Old DC, Yakubu DE, Senior BW: Characterisation of a fimbrial mannose-resistant and eluting hemagglutinin (MREHA) produced by strains of Salmonella of serotype sendai, J Med Microbiol 30 : 59 (1989).
5. Coflar G:The relationship between fimbriae and he-magglutinating activity of Salmonella typhimurium stra-ins, KÜKEM 8:21 (1985).
6. Erdarcan S:Escherichia coli’nin hemaglutinasyon yap-ma özelli¤i ve hastal›k tan›s›ndaki de¤eri, T›p Bilimleri Doktora Tezi, ‹stanbul T›p Fak, ‹stanbul (1985).
7. Aslanzadeh J, Paulissen LJ:Role of type 1 and type 3 fimbriae on the adherence and pathogenesis of Salmonella enteritidis in mice, Microbiol Immunol 36:351 (1992). 8. Old DC, Adegbola RA: Haemagglutinins and fimbria-e of Morganfimbria-ella, Protfimbria-eus and Providfimbria-encia, J Mfimbria-ed Microbi-ol 15:551 (1982).
9. Adegbola RA, Old DC, Senior BW:The adhesins and fimbriae of Proteus mirabilis strains associated with high
and low affinity for the urinary tract, J Med Microbiol 16:427 (1983).
10.Coflar G:Hemagglutination and fimbriae of Escheric-hia coli strains causing urinary tract infections and diarrhe-a, ‹nfek Derg 3:39 (1989).
11. Coflar G:Fimbriyal hemagglutinins of Klebsiella pne-umoniae, ‹nfek Derg 3:67 (1989).
12. Kantarc› G, Coflar G:The relationship between fim-briae and haemagglutinating activity of Proteus species, ‹nfek Derg 2:419 (1988).
13. Old DC, Adegbola RA : Antigenic relationships among type 3 fimbriae of Enterobacteriaceae revealed by Immunoelectronmicroscopy, J Med Microbiol 20:113 (1985).
14.Gerhardt P, Murray RGE, Costilow RN, Nester EW, Wood WA, Krieg RN, Phillips GB:Manual of methods for general bacteriology, O-914827-29-8, Washington (1981).
15. Coflar G :Üropatojen Escherichia coli sufllar›n›n anti-biyotik duyarl›l›klar› hemoliz ve insan 0-grubu eritrositler ile hemaglutinasyon özellikleri, ‹nfek Derg 2:55 (1988). 16.Nolan LK, Wooley RE, Brown J, Payeur JB: Compa-rison of phenotypic characteristics of Salmonella spp iso-lated from healthy and ill (infected) chickens, Am J Wet Res 52:1512 (1991).
17. Gerlach GF, Clegg S, Ness NJ, Swenson DL, Allen BL, Nichols WD:Expression of type 1 fimbriae and man-nose sensitive hemagglutinin in by recombinant plasmids, Infect Immun 57:764 (1989).
