Girifl
Bruselloz tan›s›nda, kültür yöntemleriyle etkenin geç ve güç üremesi yüzünden Wright aglütinasyon testi kabul gören ve ço¤u olguda tan› koyduran bir test olmaya devam etmek-tedir. Brucella, Gram-negatif bir kokobasil olmas›ndan do-lay›, di¤er Gram-negatif bakterilerle ortak antijenik yap›lar içerir (1-6). Bu bakterilerden özellikle Escherichia coli O157 serotipinin neden oldu¤u infeksiyonlar s›ras›nda olu-flan antikorlar›n, Brucella antijenleri ile aglütinasyon reaksi-yonu vererek yalanc› pozitif reaksiyonlara neden olabildi¤i gösterilmifltir (1,7,8). Yalanc› pozitif reaksiyonlar, as›l etken d›fl›ndaki farkl› bir bakteriyel ajan›n antijenlerine karfl›
olu-flan antikorlara ba¤l›d›r. Sonuçta bu durum, özellikle s›n›rda pozitiflik saptanan flüpheli bruselloz olgular›n›n tan›s›nda kar›fl›kl›k yaratmakta ve yan›lg›lara neden olabilmektedir. Çal›flmam›zda E.coli O157 serotipi yan›nda, di¤er E.coli sufllar›n›n da infeksiyon etkeni oldu¤u 50 olgunun serumun-da, Brucella ile yalanc› pozitif reaksiyon verebilen antikor-lar› araflt›rd›k. Ayr›ca bruselloz gibi retiküloendotelyal sis-tem (RES)’i tutan (9), bazen de klinik ve laboratuvar bulgu-lar› bak›m›ndan benzer özellikler gösterebilen lenfoma ve lösemili 50 olgunun serumlar› ile Brucella antijenleri aras›n-da gözlenebilecek çapraz reaksiyonlar› araflt›rd›k.
Yöntemler
Kan, idrar, yara ve apse kültürlerinden E.coli üretilen 50 olgunun, etken izole edildikten en az 15 gün sonra al›-Klimik Dergisi●Cilt 13, Say›:3 ●2000, s:98-100 98
Escherichia coli ‹nfeksiyonlar›na Ba¤l› Olarak Oluflan
Antikorlarla Brucella Antijenleri Aras›nda
Saptanabilen Reaksiyonlar›n De¤erlendirilmesi
Hatice Hasman, Baflak Dokuzo¤uz, Haluk Erdo¤an, Ayfer Türkmen
Özet: Çal›flmam›z E.coli infeksiyonlar› s›ras›nda oluflan antikorlar ile Brucella antijenleri aras›nda gözlenebilen çapraz reaksiyonlar ve tan›da yol açabilecekleri yan›lg› olas›l›¤›n› araflt›rmak amac› ile planland›. Kan, idrar, yara ve apse kültürlerinden E.coli üretilen 50 olgunun, etken izole edildikten en az 15 gün sonra al›nan serum örneklerinde Wright aglütinasyon testi ile 1/20, 1/40, 1/80 ve 1/160 dilüsyonlarda Brucella antikorlar› bak›m›ndan çapraz reaksiyon araflt›r›ld›. Ayr›ca bruselloz gibi retiküloendotelyal sistemi tutan, lenfoma ve lösemi tan›s› alm›fl 50 olgunun serum ör-neklerinde de ayn› dilüsyonlarda Wright aglütinasyon testi çal›fl›ld›. Elde edilen sonuçlar kan donörlerinden seçilen 100 kiflilik kontrol grubunun antikor titreleri ile karfl›laflt›r›ld›. Ortalama titrasyon de¤erleri E.coli, malignite ve kontrol gruplar›nda s›ras› ile 1/22.80 ± 34.99, 1/16.00 ± 30.51, 1/3.20 ± 8.86 olarak saptand› ve E.coli grubu ile kontrol grubu aras›ndaki fark istatistiksel olarak anlaml› bulundu. Yap›lan de¤iflik çal›flmalarda E.coli O157 serotipi ile Brucella kö-kenleri aras›nda antijenik iliflki oldu¤u ve çapraz reaksiyonlar gözlendi¤i bildirilmifltir. Biz çal›flmam›zda, E.coli O157 yan›nda di¤er E.coli serotiplerinin infeksiyonlar› s›ras›nda da oluflabilen antikorlardan kaynaklanabilecek çapraz re-aksiyonlar› de¤erlendirdik ve flüpheli bruselloz olgular›ndaki serolojik testlerin yorumlanmas›nda, bu antikorlar›n olufl-turdu¤u yalanc› pozitifliklerin dikkate al›nmas› gerekti¤i sonucuna vard›k.
Anahtar Sözcükler:Escherichia coli, Brucella, malignite, çapraz reaksiyon.
Summary: Evaluation of reactions between antibodies due to Escherichia coli infections and Brucella antigens. Our study was planned to evaluate the cross-reaction between the antibodies occurred during E.coli infections and antibodies from Brucella infection, and to estimate the possibility of misdiagnoses. E.coli was isolated from blood, urine, wound and abscess cultures of 50 different patients whose serum samples were taken at least 15 days after the isolation of this causa-tive agent. The cross-reaction was investigated between these serum samples and Brucella antigens via Wright agglutina-tion test at 1/20, 1/40, 1/80 and 1/160 diluagglutina-tions. In addiagglutina-tion, Wright agglutinaagglutina-tion test was performed at the same diluagglutina-tions with serum samples taken from 50 cases with lymphoma or leukemia, diseases involving the reticuloendothelial system li-ke brucellosis. The results were compared with the agglutination results of the serum samples, which were tali-ken from 100 blood donors used as a control group. The mean titration values for E.coli, malignancy and the control group were as fol-lows: 1/22.80 ± 34.99, 1/16.00 ± 30.51, 1/3.20 ± 8.86 and statistically there was significant difference between the E.co-li group and the control group. In various studies, it was reported that there was an antigenic relationship between E.coE.co-li serotype O157 and Brucella species and, cross-reactions can be seen. We evaluated the cross reactions which may result due to antibodies that may occur during infections caused by other E.coli serotypes beside E.coli O157. We concluded that in the interpretation of the serologic tests of suspected brucellosis cases, the false positive reactions due to these antibodi-es should be taken into consideration.
Key Words: Escherichia coli, Brucella, malignancy, cross-reaction.
Ankara Numune E¤itim ve Araflt›rma Hastanesi, ‹nfeksiyon Hastal›klar› ve Klinik Mikrobiyoloji Servisi, Ankara
nan serum örneklerinde Wright aglutinasyon testi ile 1/20, 1/40, 1/80 ve 1/160 dilüsyonlarda Brucella antikor-lar› bak›m›ndan çapraz reaksiyon araflt›r›ld›. Ayr›ca len-foma ve lösemi tan›s› alm›fl 50 olgunun serum örnekle-rinde de ayn› dilüsyonlarda Wright aglütinasyon testi ça-l›fl›ld›. Elde edilen sonuçlar kan donörlerinden seçilen 100 kiflilik kontrol grubu ile aglütinasyon titreleri bak›-m›ndan karfl›laflt›r›ld›. Çal›flmada Refik Saydam H›fz›s-s›hha Merkezi’nden sa¤lanan B.abortus 99S suflundan haz›rlanm›fl Brucella antijeni kullan›ld›. ‹statistiksel de-¤erlendirme her üç grubun ortalama titrasyon de¤erleri-nin karfl›laflt›r›lmas› esas›na dayal› olan Kruskal Wallis yöntemi ile yap›ld›.
Sonuçlar
E.coli grubundaki 50 olgudan 31’inin kad›n (%62), 19’unun erkek (%38); malignite grubundaki 50 olgudan 19’unun kad›n (%38), 31’inin erkek (%62) ve kontrol gru-bundaki 100 olgudan 13’ünün (%13) kad›n, 87’sinin (%87) erkek oldu¤u; gruplardaki yafl ortalamalar›n›n E.coli gru-bunda 47.03 (19-80), malignite grugru-bunda 41.40 (16-74) ve kontrol grubunda 31.30 (18-60) oldu¤u gözlendi. Yafl, cins, geldikleri bölge ve mesleki da¤›l›mlar› bak›m›ndan gruplar aras›nda istatistiksel bir fark saptanmad›.
Her üç grupta olgu say›s›na göre saptanan titrasyon de-¤erleri Tablo 1’de izlenmektedir. Ortalama titrasyon de¤er-leri E.coli, malignite ve kontrol gruplar›nda s›ras› ile 1/22.80 ± 34.99, 1/16.00 ± 30.51, 1/3.20 ± 8.86 olarak; mi-nimum titrasyon de¤erleri tüm gruplarda 0 olarak ve mak-simum titrasyon de¤erleri ise E. coli ve malignite grubunda >1/160 iken, kontrol grubunda 1/40 olarak saptand›. Ortala-ma titrasyon de¤erleri bak›m›ndan E.coli grubu ile kontrol grubu aras›ndaki fark istatistiksel olarak anlaml› bulundu p<0.05 (Tablo 2).
‹rdeleme
Yap›lan çal›flmalarda E.coli, Yersinia enterocolitica, B.abortus ve B.melitensis’in ayn› karbonhidrat sekanslar›n› içeren O antijenlerini tafl›d›klar› ve antijenik olarak benzer
olduklar› gösterilmifl; lipopolisakarid (LPS) yap›lar› aras›n-da serolojik çapraz reaksiyonlar izlenmifltir (1-6).
E.coli’nin d›fl membran›nda matriks porinler (OmpC ve OmpF), bir “heat-modifiable” protein (OmpA) ve mu-rein lipoprotein yap›lar› saptanm›flt›r. Benzer yap›lar Gram-negatif bakterilerin büyük bir ço¤unlu¤unda da gös-terilmifl ve bunlar›n tüm bu mikroorganizmalar için esan-siyel yap›lar oldu¤u öne sürülmüfltür (10). B.abortus’un d›fl membran proteinlerinin analizinde saptanan üç grup proteinden, grup 2 için Omp 2b ve Omp 2a ve grup 3 için Omp 25 ve Omp 31 olarak belirlenen yap›lar izole edilmifl; Omp 2b ve 2a’n›n porinler oldu¤u gösterilmifltir. Tüm Brucella kökenlerinde antijenik olarak özdefl olan grup 2 proteinleri ile E.coli’ nin Omp F yap›s› ve di¤er Gram-ne-gatif bakterilerin porinleri aras›nda benzerlik oldu¤u izlen-mifltir (10,11). Grup 3 proteinlerinden Omp25’in E.co-li’deki OmpA proteinine karfl›l›k geldi¤i, bir porin oldu¤u öne sürülen Omp 31’in ise B.melitensis’te oldu¤u gibi E.coli’de de üretildi¤i saptanm›flt›r (11). Ayr›ca hayvanlar üzerinde yap›lan çal›flmalarda, B.ovis ile di¤er bakteriler aras›nda da yalanc› pozitiflik olabilece¤i üzerinde durul-mufltur (12).
Normalde serumda E.coli’nin LPS, lipoprotein ve a -he-molizin gibi çeflitli antijenlerine karfl› antikorlar›n bulunabi-lece¤i ve bunlar›n infeksiyon sonras›nda artt›¤› bilinmekte-dir. Sa¤l›kl› bireylerin serumlar›nda baz› E.coli sufllar›n›n Omp A proteinine karfl› ço¤unlu¤u IgG grubu olan antikor-lar gösterilmifl; ayr›ca OmpC, OmpF ve di¤er membran proteinlerine karfl› da antikorlar bulunabilece¤i üzerinde durulmufltur (13). E. coli O157:H7 izole edilen hemolitik üremik sendromlu (HUS) olgular›n serumlar›nda ise OmpA ve di¤er d›fl membran proteinlerine karfl› IgG antikorlar› ile yüksek konsantrasyonlarda spesifik IgM antikorlar› saptan-m›flt›r (1,14).
Yap›lan bir çal›flmada 10 brusellozlu olgudan tümü-nün serumlar›n›n E.coli O157 LPS’leri ile reaksiyon ver-di¤i, buna karfl›n ancak baz› serumlar›n Y.enterocolitica O9 LPS’leri ile reaksiyon verdi¤i gösterilmifltir. Ayn› kar-bonhidrat sekanslar›n› paylaflmalar›na karfl›n, serolojik reaksiyonlarda gözlenen bu farkl›l›¤›n Y.enterocolitica O9’ un LPS moleküllerindeki farkl› fiziksel konfigüras-yondan kaynaklanabilece¤i düflünülmüfltür. Sonuçta fark-l› bir görüfl olarak E.coli O157, Y.enterocolitica O9, B.abortus ve B.melitensis O antijenleri ayn› karbonhidrat yap›lar›n› paylaflsa da, bu benzerliklerin ayn› çapraz sero-lojik reaksiyonlarla sonuçlanmas›n›n gerekmedi¤i öne sü-rülmüfltür (6).
Dört yafl›nda HUS tan›s› konulan ve d›flk› kültürün-den E.coli O157:H7 izole edilen bir olguda B.abortus ag-99 Klimik Dergisi●Cilt 13, Say›:3
Tablo 1. Her Üç Grupta Saptanan Titrasyon De¤erleri ve Oranlar›
≥1/160 1/80 1/40 1/20 0 Toplam Gruplar n (%) n (%) n (%) n (%) n (%) n (%) E.coli 1 (2.0) 8 (16.0) 3 (6.0) 11 (22.0) 27 (54.0) 50 (25.0) Malignite 1 (2.0) 3 (6.0) 7 (14.0) 6 (12.0) 33 (66.0) 50 (25.0) Kontrol 0 (0) 0 (0) 3 (3.0) 10 (10.0) 87 (87.0) 100 (50.0) Toplam 2 (1.0) 11 (5.5) 13 (6.5) 27 (13.5) 147 (73.5) 200 (100)
Tablo 2. Gruplar›n Ortalama, Minimum ve Maksimum De¤erleri
Gruplar Ortalama ± SD Minimum Maksimum E.coli* 1/22.80 ± 34.99 0 >1/160 Malignite 1/16.00 ± 30.51 0 >1/160
Kontrol 1/3.20 ± 8.86 0 1/40
lütinasyon titresi 400 ve E.coli O157 aglütinasyon titresi 6400 olarak saptanm›fl ve bu sonucun çapraz reaksiyona ba¤l› oldu¤u gösterilmifltir (7). Yukar›da E.coli O157 su-flu ile ilgili olarak yap›lan bu çal›flmalar›n yan›nda bizim çal›flmam›zda, serolojik idantifikasyon yap›lmaks›z›n di-¤er E.coli sufllar› ile ortaya ç›kan infeksiyonlara ba¤l› olarak da yalanc› pozitifliklerin oluflabilece¤i gözlendi ve E.coli grubu ile kontrol grubu aras›nda, B.abortus an-tijenleri ile elde edilen ortalama aglütinasyon titreleri ba-k›m›ndan istatistiksel olarak anlaml› bir fark oldu¤u sap-tand› (Tablo 1).
Çal›flmam›zda bruselloz gibi RES’i tutan, bazen de kli-nik ve laboratuvar bulgular› bak›m›ndan benzer özellikler gösterebilen lenfoma ve lösemili olgular›n serumlar›nda da, Brucella antijenleri ile çapraz reaksiyon verebilecek anti-korlar› araflt›rd›k. Ancak titrasyon de¤erleri bak›m›ndan bu olgular ile kontrol grubu aras›nda anlaml› bir fark olmad›-¤›n› gözledik (Tablo 1).
Canbolat ve Karakartal (15)’›n yapt›¤› bir çal›flmada, normal serumlarda Brucella antijenlerine karfl› oluflmufl an-tikorlara hiç rastlanmad›¤› halde, 34 lenfomal› hasta seru-mundan 5’inde (%14.7), 66 lökozlu hasta seruseru-mundan 1’in-de (%1.51) ayn› antikorlar›n pozitif oldu¤u bildirilmifltir. Yap›lan baflka bir çal›flmada ise, klinik tablosu bruselloza benzeyen hastal›klardan 25 tüberküloz, 15 s›tma, 25 aktif lenfoma, 25 sarkoidoz, 60 kollajenoz ve 100 nedeni bilin-meyen atefl olgusunun serumlar›nda Brucella antijenleri ile çapraz reaksiyon araflt›r›lm›fl ve sadece 2 olguda (1/20 ve 1/40 dilüsyonlarda) pozitif reaksiyon saptand›¤› bildirilmifl-tir (16).
Genel popülasyonda Brucella aglütininleri bak›m›ndan de¤iflik oranlarda seropozitiflik saptanabilmektedir. Çal›fl-mam›zda kan donörlerinden oluflan kontrol grubunda Bru-cella aglütinin titrelerinin seropozitiflik oran› 1/40 dilüs-yonda %3, 1/20 dilüsdilüs-yonda %10 bulunmufl (Tablo 1), yap›-lan bir çal›flmada ise ayn› oran %8 olarak bildirilmifltir (17). Umman bölgesindeki genel popülasyon üzerinde yap›lan bir çal›flmada ise %2 oran›nda seropozitiflik saptanm›fl ve bu seropozitifli¤in çapraz reaksiyona ba¤l› olarak Y.entero-colitica O9, E.coli O157:H7, Vibrio cholerae, Francisella tularensis ve Salmonella serotip O:30 sufllar› da dahil ol-mak üzere di¤er mikroorganizmalara ba¤l› olarak gözlene-bilece¤i üzerinde durulmufltur (2-5,8,18).
Sonuçta tüm bu bulgular ve bizim bulgular›m›z brusel-loz flüpheli olgularda, E.coli O157 yan›nda di¤er E.coli se-rotiplerine karfl› oluflan antikorlar›n da, Brucella antijenleri ile yalanc› pozitif sonuçlara yol açabilece¤ini do¤rulamak-tad›r.
Çal›flmam›zda flüpheli bruselloz olgular›n›n serolojik tan›s›nda ve özellikle s›n›rda pozitifliklerin de¤erlendiril-mesinde, öncelikle E.coli infeksiyonlar›ndan kaynaklanabi-lecek yalanc› pozitifliklerin dikkate al›nmas› gerekti¤i so-nucuna vard›k.
Kaynaklar
1. Chart H, Scotland SM, Rowe B. Serum antibodies to Escheric-hia coli serotype O157:H7 in patients with hemolytic uremic syndrome. J Clin Microbiol 1989; 27: 285-90
2. Gourdon F, Beytout J. Reynaud A. Human and animal epide-mic of Yersinia enterocolitica O9, 1989-1997, Auvergne. Emerg Infect Dis 1999; 5: 719-21
3. Kittelberger R, Bundesen PG, Cloeckaert A. Serological cross-reactivity between Brucella abortus and Yersinia enterocoliti-ca O9. Evaluation of the -M and -C epitope antibody response for the spesific detection of B. abortus infection. Vet Microbi-ol 1998; 60: 45-57
4. Drancourt M, Brouqui P, Raoult D. Afipia clevelandensis anti-bodies and cross-reactivity between Brucella spp and Yersinia enterocolitica O9. Clin Diagn Lab Immunol 1997; 4; 748-52 5. Gerbier G, Garin-Bastuji B, Pouillot R. False positive
serolo-gical reactions in bovine brucellosis: evidence of the role of Yersinia enterocolitica serotype O9 in a field trial. Vet Res 1997; 28: 375-83
6. Chart H, Okubadejo A, Rowe B. The serological relationship between Escherichia coli O157 and Yersinia enterocolitica O9 using sera from patients with brucellosis. Epidemiol Infect 1992; 108: 77-85
7. Notenboom RH, Borczyk A, Karmal› MA, Duncan LMC. Cli-nical relevance of a serological cross-reaction between Esche-richia coli O157 and Brucella abortus. Lancet 1987; 26: 745 8. Idris MA, Ma›wald M, El-Mauly KN, Ruppel A. Human
bru-cellosis in Dhofar, Sultanate of Oman.J Trop Med Hyg 1993; 96: 46-50
9. Young EJ. Brucella species. In: Mandell GL, Bennett JE, Do-lin R,eds. Mandell, Douglas and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases. Fourth ed. New York: Churc-hill Livingstone, 1995: 2053-60
10. Verstreate DR, Creasy MT, Caveney NT, Baldw›n CL, Blab MW, W›nter AJ. Outher membran proteins of Brucella abor-tus: isolation and characterization. Infect Immun 1982; 35: 979-89
11. Cloeckaert A, Verger JM, Grayon M, Vizcaino N. Molecular and immunological characterization of the major outher membran proteins of Brucella. FEMS Microbiol Lett 1996; 145:1-8
12. Kittelberger R, Laybourn BJ, Reichel MP, Ross GP, Lisle GW, Joyce MA. Attempted definition by immunoblotting of the ca-uses of reactivitiy in suspected false-positive sera in the Bru-cella ovis complement fixation test. NZ Vet J 1996; 170-4 13. Griffiths E, Stevenson P, Thorpe R, Chart H. Naturally
occur-ring antibodies in human sera that react with the iron-regula-ted outher membran proteins of Escherichia coli. Infect Immun 1985; 47: 808-13
14. Chart H, Scotland SM, Smith HR, Rowe B. Antibodies to Esc-herichia coli O157 in patients with haemorrhagic colitis and haemolytic uraemic syndrome. J Clin Pathol 1989; 42: 973-6 15. Canbolat A, Karakartal G. Malign lenfoproliferatif hastal›k-larda Brucella antijenine karfl› oluflan antikor insidans› [Özet]. In: Tümbay E, An¤ Ö, Karakartal G, eds. 1. Ulusal ‹nfeksiyon Hastal›klar› Kongresi (20-23 Nisan 1987, ‹zmir) Kongre Kitab›. ‹stanbul: Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Yay›-n›, 1987: 235
16. Mert A, Tabak F, Dumankar A, et al. Klini¤i bruselloza benze-yen hastal›klarda aglütinasyon testleri ile brusella antikorlar› aranmas› [Özet]. In: Eraksoy H, Yenen Ofi, eds. 5. Ulusal In-feksiyon Hastal›klar› Kongresi (4-6 Eylül 1995, ‹stanbul) Kongre Kitab. ‹stanbul:Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Yay›n›, 1995: 74
17. Kalkan A, Felek S, Akbulut A, Papila Ç, K›l›ç SS. Risk grup-lar›nda Brucella aglütinin titrelerinin da¤›l›m› ve çal›flma süre-sinin seropozitifli¤e etkisüre-sinin araflt›r›lmas› [Özet]. In: A¤açfi-dan A, Badur S, Külekçi G, eds. XXVII. Türk Mikrobiyoloji Kongresi (7-10 May›s 1996, Antalya) Program ve Özet Kitab›. ‹stanbul: Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti ve Klinik Mikrobiyolo-ji ve ‹nfeksiyon Hastal›klar› Derne¤i, 1996: 133
18. Goicochea CE, Gotuzzo E, Carillo C. Cholera-Brucella cross-reaction: a new potential diagnostic problem for travelers to Latin America.J Travel Med 1996; 3: 37-9
Klimik Dergisi●Cilt 13, Say›:3 100
