Pejouhesh dar Pezeshki (Research in Medicine)

fa بررسی حضور و سطح بیان ژن‌های rpoS، relA و mazF در طول تشکیل بیوفیلم در بازه‌های زمانی مختلف در استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس Evaluation of the Presence and Time-Variable Expression Levels of rpoS, relA and mazF Genes during Biofilm Formation in Staphylococcus epidermidis میکروب‌شناسی Microbiology پژوهشی Original <div style="text-align: justify;">سابقه و هدف: استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس پاتوژنی فرصت طلب است که در ایجاد عفونت‌های مرتبط با استفاده از ایمپلنت‌ها و وسایل پزشکی نقش دارد. تشکیل بیوفیلم از جمله مهم‌ترین فاکتورهای بیماری‌زایی این میکروارگانیسم محسوب می‌شود که تا حد زیادی به عوامل مختلفی از جمله پروتئین‌های مختلف بستگی دارد. بنابراین مطالعه حاضر با هدف بررسی سطح بیان سه پروتئین rpoS، relA و mazF در استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس در فواصل زمانی مختلف در طول دوره تشکیل بیوفیلم انجام شد. روش کار: در مطالعه مورد شاهدی حاضر حضور ژن‌های rpoS،relA  وmazF  با استفاده از روش PCR در سویه‌ استاندارد استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس ATCC 12228 بررسی  شد. میزان تولید بیوفیلم به روش میکروتیترپلیت (MTP) بررسی شد. سطح بیان ژن‌های مورد مطالعه پس از 2، 8 و 24 ساعت در طول دوره تشکیل بیوفیلم با استفاده از تکنیک Real- time PCR سنجش شد. داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماریGraphPad Prism 8 (GraphPad Software, Inc) تجزیه و تحلیل شدند. آزمون واریانس یک‌طرفه برای بررسی میانگین تغییرات بیان ژن‌های مورد مطالعه استفاده شد و 0/05P-value <   معنادار در نظر گرفته شد. یافته‌ها: سویه‌ استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس واجد تمام ژن‌های مد نظر بود و دارای قدرت تشکیل بیوفیلم قوی بود. ژن‌های مورد مطالعه سطوح بیان متفاوتی را در فواصل زمانی مختلف در طول تشکیل بیوفیلم با روش Real- time PCR نشان دادند. سطح بیان rpoS در 24 ساعت بالاترین میزان بود (0/252 ± 6/7) (0/001p<). در حالی که ژن mazF بالاترین سطح بیان را در 8 ساعت (0/208 ± 6) (0/001p <) در طول دوره تشکیل بیوفیلم نشان داد. علاوه بر این، سطح بیان ژن relA در 2 ساعت (0/361 ± 3/9) (0/001p <) به اوج خود رسید و سپس در ساعت 8 (0/265± 1/7) و 24 (0/153 ± 1/2) به تدریج کاهش یافت (0/05p <). همچنین نتایج مقایسه میزان تغییرات بیان ژن rpoS نسبت به ژن relA (1/175 ± 2/667) و همچنین ژن mazF (1/175 ± 0/2333) با استفاده از Dunnett's multiple comparisons test معنادار نبود (0/05p >). نتیجه‌گیری: نتایج ما اهمیت پروتئین‌های rpoS، relA و mazF را در ایجاد و توسعه ساختار بیوفیلم در سویه مورد بررسی نشان می‌دهد. علاوه بر این، نتایج ما نقش مهم پروتئین rpoS را در طول تشکیل بیوفیلم و اهمیت پروتئین relA را در آغاز مراحل تشکیل بیوفیلم نشان داد.</div> <div style="text-align: justify;">Background and Aim: Staphylococcus epidermidis is an opportunistic pathogen that is involved in the development of infections associated with the use of implants and medical devices. Biofilm formation is one of the most important virulence factors of this microorganism, which vastly depends on various factors, including different proteins. In the present study, the expression levels of three proteins including rpoS, relA and mazF at different time intervals during the course of biofilm formation in Staphylococcus epidermidis were investigated. Methods: In the present case- control study PCR assay was used to detect rpoS, relA and mazF genes in Staphylococcus epidermidis ATCC 12228. Biofilm production was investigated by the microtiter plate (MTP) method. Real- time PCR was used to determine the expression levels of studied genes after 2, 8, and 24 h during the course of biofilm formation. Data were analyzed using GraphPad Prism 8 statistical software (GraphPad Software, Inc.).        One- way analysis of variance was used to evaluate the mean expression changes of the studied genes, and                   P-value < 0.05 was considered significant. Results: Staphylococcus epidermidis contained all the studied genes and had a strong biofilm formation power. The studied genes showed different expression levels at different time intervals during biofilm formation by real- time PCR method. Expression levels of rpoS gene were the highest at 24 h (6.7 ± 0.252) (p < 0.001), whereas mazF gene showed the highest expression level at 8 h (6 ± 0.208) (p < 0.001) during the course of biofilm formation. In addition, the expression level of relA gene peaked at 2h (3.9 ± 0.361) (p < 0.001) and then progressively decreased at 8 (1.7 ± 0.265) and 24h (1.2 ± 0.153) (p < 0.05). The results of the comparison of rpoS gene expression changes compared to relA gene (2.667 ± 1.175) and also mazF gene (0.2333 ± 1.175) using Dunnett's multiple comparisons test was not significant (p ˃ 0.05). Conclusion: Our results suggest the importance of rpoS, relA, and mazF proteins in establishing and developing the biofilm structure in the studied strain. In addition, our results showed the important role of rpoS protein during biofilm formation and the importance of relA protein at the beginning of biofilm formation stages.</div> تشکیل بیوفیلم؛ Real-time PCR؛ استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس Staphylococcus epidermidis, biofilm formation, Real- time PCR 62 69 http://pejouhesh.sbmu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4492-1&slc_lang=fa&sid=1 Saeed Kheirjou سعید خیرجو 100319475328460029029 100319475328460029029 No Department of Microbiology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. Farzaneh Hosseini فرزانه حسینی Farzaneh953@yahoo.com 100319475328460029030 100319475328460029030 Yes Department of Microbiology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. Framarz Masjedian Jazi فرامرز مسجدیان جزی 100319475328460029031 100319475328460029031 No Department of Microbiology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran;Department of Microbiology, School of Medicine, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه میکروبیولوژی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. ؛ گروه میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران. Elham Siasi Torbati الهام سیاسی تربتی el_siasi@iau-tnb.ac.ir 100319475328460029032 100319475328460029032 No Department of Microbiology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.