Występowanie genów kodujących białka z rodziny Alp u Streptococcus agalactiae *

Podobne dokumenty
ROZKŁAD SEROTYPÓW PACIORKOWCÓW GRUPY B, IZOLOWANYCH Z PRZYPADKÓW NOSICIELSTWA, OZNACZONYCH METODĄ MULTIPLEKS PCR *

AUTOREFERAT do Wniosku o wszczęcie postępowania habilitacyjnego

Ćwiczenie 2. Identyfikacja płci z wykorzystaniem genu amelogeniny (AMGXY)

Ćwiczenie 3. Amplifikacja genu ccr5 Homo sapiens wykrywanie delecji Δ32pz warunkującej oporność na wirusa HIV

AmpliTest Babesia spp. (PCR)

Evaluation of ITS-PCR and PCR MP techniques for Streptococcus agalactiae genetic differentiation

Ocena oporności paciorkowców hemolizujących grupy B na podstawie badań własnych

Scenariusz lekcji z biologii w szkole ponadgimnazjalnej

NARASTANIE STOPNIA KOLONIZACJI KOBIET W CIĄŻY I NOWORODKÓW PRZEZ STREPTOCOCCUS AGALACTIAE NA OBSZARZE POLSKI POŁUDNIOWO-WSCHODNIEJ *

EWA HELWICH Instytut Matki i Dziecka w Warszawie

Zestaw do wykrywania Chlamydia trachomatis w moczu lub w kulturach komórkowych

AKTUALNOÂCI BINET. Nr 10/ Drogie Koleżanki i Koledzy. Inwazyjna choroba meningokokowa w 2015 roku

Inwazyjna choroba pneumokokowa w Polsce w 2018 roku Dane KOROUN

Zastosowanie metody RAPD do różnicowania szczepów bakteryjnych

AmpliTest GMO screening-nos (Real Time PCR)

Ampli-LAMP Babesia canis

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Autor: dr Mirosława Staniaszek

dystrybucji serotypów powodujących zakażenia inwazyjne w poszczególnych grupach wiekowych zapadalność na IChP w poszczególnych grupach wiekowych

AmpliTest Salmonella spp. (Real Time PCR)

Czy nadszedł czas na zmiany w badanich przesiewowych w kierunku nosicielstwa GBS?

AmpliTest Chlamydia/Chlamydophila (Real Time PCR)

PROBLEMY TERAPEUTYCZNE WTÓRNYCH ZAKAŻEŃ KRWI POWODOWANE PRZEZ PAŁECZKI Enterobacterales W PRAKTYCE ODDZIAŁÓW ZABIEGOWYCH I ZACHOWAWCZYCH

Zestaw do wykrywania Babesia spp. i Theileria spp. w kleszczach, krwi i hodowlach komórkowych

PCR bez izolacji testujemy Direct PCR Kits od ThermoFisher Scientific

Analiza badań przesiewowych w kierunku Streptococcus agalactiae u kobiet w ciąży z regionu Pomorza Zachodniego

uzyskanymi przy zastosowaniu innych metod użyto testu Manna-Whitney a. Jako miarę korelacji wykorzystano współczynnik. Przedstawiona w dysertacji

Zestaw do wykrywania Anaplasma phagocytophilum w kleszczach, krwi i hodowlach komórkowych

STREPTOCOCCUS AGALACTIAE (GBS) CHARAKTERYSTYKA SZCZEPÓW IZOLOWANYCH Z DRÓG RODNYCH KOBIET W OKRESIE ROZRODCZYM

Ocena rozprawy doktorskiej Pani lek. wet. Iwony Kozyry p.t. Molekularna charakterystyka zoonotycznych szczepów rotawirusa świń

STRESZCZENIE Słowa kluczowe: Wstęp Cel pracy

Zakażenia bakteriami otoczkowymi Polsce epidemiologia, możliwości profilaktyki. Anna Skoczyńska KOROUN, Narodowy Instytut Leków

Ampli-LAMP Salmonella species

Ampli-LAMP Goose Parvovirus

TaqNovaHS. Polimeraza DNA RP902A, RP905A, RP910A, RP925A RP902, RP905, RP910, RP925

Zasady oceniania rozwiązań zadań 48 Olimpiada Biologiczna Etap centralny

Ocena stężenia erytromycyny w surowicy krwi z tętnicy pępowinowej

Diagnostyka molekularna w OIT

TaqNova-RED. Polimeraza DNA RP20R, RP100R

Anna Litwiniec 1, Beata Choińska 1, Aleksander Łukanowski 2, Żaneta Świtalska 1, Maria Gośka 1

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Klonowanie molekularne Kurs doskonalący. Zakład Geriatrii i Gerontologii CMKP

Prezentacja Pracowni Ekologii Drobnoustrojów w Katedry Mikrobiologii UJCM

OCENA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA METOD MOLEKULARNYCH DO DIAGNOSTYKI NOSICIELSTWA ORAZ ANALIZY PODOBIEŃSTWA IZOLATÓW STREPTOCOCCUS AGALACTIAE *

Inżynieria Genetyczna ćw. 3

Ocena skuteczności preparatów miejscowo znieczulających skórę w redukcji bólu w trakcie pobierania krwi u dzieci badanie z randomizacją

Zmienność genu UDP-glukuronozylotransferazy 1A1 a hiperbilirubinemia noworodków.

AmpliTest Panel odkleszczowy (Real Time PCR)

Oznaczenie polimorfizmu genetycznego cytochromu CYP2D6: wykrywanie liczby kopii genu

Problematyka negatywnych okołoporodowych wymazów w kierunku GBS u pacjentek z wcześniejszym dodatnim wynikiem testu przesiewowego

Genomika praktyczna. Genomika praktyczna. Zakład Biochemii i Farmakogenomiki. prof. dr hab. Grażyna Nowicka. Rok IV. Semestr 8.

Analysis of infectious complications inf children with acute lymphoblastic leukemia treated in Voivodship Children's Hospital in Olsztyn

Wprowadzenie do genetyki sądowej. Materiały biologiczne. Materiały biologiczne: prawidłowe zabezpieczanie śladów

Biologia medyczna, materiały dla studentów

PL B1. Sposób amplifikacji DNA w łańcuchowej reakcji polimerazy za pomocą starterów specyficznych dla genu receptora 2-adrenergicznego

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2014, 66: 89-98

MEDYCYNA DOŚWIADCZALNA I MIKROBIOLOGIA

EDYTA KATARZYNA GŁAŻEWSKA METALOPROTEINAZY ORAZ ICH TKANKOWE INHIBITORY W OSOCZU OSÓB CHORYCH NA ŁUSZCZYCĘ LECZONYCH METODĄ FOTOTERAPII UVB.

Ocena wpływu zastosowanych odczynników na szybkość uzyskania wyniku identyfikacji laseczki wąglika w teście RSI-PCR dla genu plcr

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

ZAKAŻENIA OKOŁOPORODOWE O ETIOLOGII STREPTOCOCCUS AGALACTIAE

BD Group B Streptococcus Differential Agar (Granada Medium)

Wirus zapalenia wątroby typu B

PRACE ORYGINALNE ORIGINAL PAPERS

Elżbieta Arłukowicz Streszczenie rozprawy doktorskiej

prof. Joanna Chorostowska-Wynimko Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie

DETEKCJA PATOGENÓW POWODUJĄCYCH ZAPALENIE OPON MÓZGOWO-RDZENIOWYCH

Zestaw dydaktyczny. genotypowanie szczepów 5taphy/ococcus aureus metodą PCR-RFLP

pojedynczych mutacji punktowych, lokalizujących się we fragmencie genu o wielkości około 600 pz. Uważa się, że poszczególne układy mutacji są

Częstość występowania aktywnych zakażeń wirusami z rodziny Herpesviridae wśród członków rodzin wychowujących dzieci

Zakład Bakteriologii Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego - - Państwowego Zakładu Higieny w Warszawie Kierownik: prof. dr hab. M.

Ocena ekspresji genów proangiogennych w komórkach nowotworowych OVP-10 oraz transfektantach OVP-10/SHH i OVP-10/VEGF

Materiał i metody. Wyniki

Metody badania ekspresji genów

Diagnostyka zakażeń EBV

NIPT Nieinwazyjny Test Prenatalny (ang. Non-Invasive Prenatal Test)

PL B1. UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL BUP 26/11

ZRÓŻNICOW ANIE GENETYCZNE SZCZEPÓW DROŻDŻY FERM ENTUJĄCYCH KSYLOZĘ

Analiza sekwencji promotorów

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2009, 61: Sebastian Wardak, Marek Jagielski 1

INTERPRETACJA WYNIKÓW BADAŃ MOLEKULARNYCH W CHOROBIE HUNTINGTONA

Oznaczenie polimorfizmu genetycznego cytochromu CYP2D6: wykrywanie liczby kopii genu

Badanie próbek żywności na obecność Genetycznie Zmodyfikowanych Organizmów. Rozdział 9

ĆWICZENIE 1 i 2 Modyfikacja geu wołowej beta-laktoglobuliny przy użyciu metody Overlap Extension PCR (wydłużania nakładających się odcinków)

Biologia medyczna, materiały dla studentów

PL B1. UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL BUP 04/14. SYLWIA OKOŃ, Dąbrowica, PL KRZYSZTOF KOWALCZYK, Motycz, PL

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Glimmer umożliwia znalezienie regionów kodujących

Alicja Drohomirecka, Katarzyna Kotarska

Zmodyfikowane wg Kadowaki T in.: J Clin Invest. 2006;116(7):

Opis przedmiotu zamówienia wraz z wymaganiami technicznymi i zestawieniem parametrów

Genetyka, materiały dla studentów Pielęgniarstwa

Wprowadzenie do genetyki medycznej i sądowej

Promotor: prof. dr hab. Katarzyna Bogunia-Kubik Promotor pomocniczy: dr inż. Agnieszka Chrobak

EPIDEMIOLOGIA. Mierniki epidemiologiczne. Mierniki epidemiologiczne. Mierniki epidemiologiczne. Mierniki epidemiologiczne

Jaki koń jest nie każdy widzi - genomika populacji polskich ras koni

Is there a relationship between age and side dominance of tubal ectopic pregnancies? A preliminary report

por. mgr Monika Konior Wojskowy Instytut Medyczny Zakład Epidemiologii i Medycyny Tropikalnej młodszy asystent

Sekcja Higieny i Epidemiologii, Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie

Transkrypt:

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2011, 63: 5-14 Monika Brzychczy-Włoch 1, Tomasz Gosiewski 1, Małgorzata Bodaszewska 1, Katarzyna Talaga 1, Joanna Natkaniec 1, Paweł Adamski 2, Piotr B. Heczko 1 Występowanie genów kodujących białka z rodziny Alp u Streptococcus agalactiae * 1 Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum, Kraków, Kierownik: prof. dr hab. med. Piotr B. Heczko 2 Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk, Kraków, Kierownik: prof. dr hab. H. Okarma Detekcję genów bca, epsilon, alp2, alp3, alp4 oraz rib, kodujących białka z rodziny Alp (ang. alpha-like protein family), będące istotnymi czynnikami wirulencji paciorkowców grupy B (GBS), przeprowadzono metodą PCR multipleks. Analizie poddano szczepy Streptococcus agalactiae reprezentujące różne serotypy (Ia, Ib, II, III, IV, i V), które zostały wyizolowane od zdrowych kobiet ciężarnych. Poszukiwane geny występowały pojedynczo we wszystkich badanych izolatach, przy czym dominowały szczepy z genem epsilon (27%), następnie rib (21%) oraz alp2 (21%), bca (17%) i alp3 (14%). w badanej populacji nie stwierdzono szczepów z genem alp4. Wykazano statystycznie istotną zależność pomiędzy prawdopodobieństwem wystąpienia badanych genów, a serotypami GBS (p<0,0001). Podsumowując, typowanie paciorkowców grupy B pod względem występowania genów kodujących białka z rodziny Alp, umożliwia zróżnicowanie szczepów w obrębie serotypów, co ma znaczenie zarówno w badaniach epidemiologicznych, jak również jest szczególnie przydatne w pracach nad szczepionką przeciwko zakażeniom GBS. Streptococcus agalactiae, zaliczany do paciorkowców grupy serologicznej B (ang. Group B Streptococcus - GBS), stanowi część fizjologicznej flory ludzi, może być jednak przyczyną wewnątrzowodniowych zakażeń płodu lub noworodków, związanych z wysoką śmiertelnością, zakażeń połogowych, a także zakażeń u osób w podeszłym wieku oraz osób w immunosupresji (5, 13, 16). Paciorkowce grupy B charakteryzują się dużą zmiennością genetyczną, która zależy między innymi od szerokości geograficznej, grupy wiekowej pacjentów, ich rasy, oraz typu zakażenia (3, 6, 12). w obrębie gatunku S. agalactiae wyróżniamy dziesięć serotypów (Ia, Ib, II IX) wydzielonych na podstawie różnic w budowie polisacharydów powierzchnio- * Praca finansowana w ramach grantu własnego numer N N401 042337 z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego

6 M. Brzychczy-Włoch i inni Nr 1 wych (ang. capsular polisacharide CPS) (3, 14, 18). Poznanie częstości występowania określonych serotypów dla wybranych populacji ma szczególne znaczenie w badaniach epidemiologicznych, a także w rozwoju prac nad skonstruowaniem wieloważnej szczepionki przeciwko zakażeniom GBS, nad którą obecnie trwają intensywne badania i której głównym składnikiem są wybrane polisacharydy powierzchniowe GBS (4, 6, 17). W ostatnich latach istotnego znaczenia nabierają także badania nad białkami z rodziny Alp występującymi u S. agalactiae. Wykazano, że niektóre z tych białek wykazują silne właściwości immunogenne i skoniugowane w eksperymentalnych szczepionkach z CPS istotnie podnoszą jego immunogenność (6, 11, 13, 20). Ponadto, typowanie szczepów GBS w zależności od występowania białek z rodziny Alp, lub genów je kodujących, jest bardzo przydatne w badaniach epidemiologicznych (2, 7, 10). Białka z rodziny Alp (ang. alpha-like proteins) są najlepiej poznanymi i opisanymi białkami powierzchniowymi S. agalactiae. Do białek tych zaliczamy białko: Alfa-C, Epsilon (znane również pod nazwą Alp1 lub Epsilon/Alp1), Alp2, Alp3, Alp4 oraz Rib, kodowane odpowiednio przez alleliczne geny bca, epsilon, alp2, alp3, alp4 oraz rib (2, 3, 13). Białko Alfa-C wraz z białkiem Beta-C, które nie należy do rodziny białek Alp, są komponentami antygenu C, pierwszego opisanego antygenu białkowego S. agalactiae (21). Każdy z genów białek Alp posiada w swej strukturze tandemowy region powtórzeń (ang. tandem repeated region) oraz konserwatywne końce N i C (9). Ze względu na mozaikową budowę białek Alp obserwuje się występowanie reakcji krzyżowych pomiędzy tymi białkami, a surowicami diagnostycznymi stosowanymi do typowania serologicznego. Występowanie reakcji krzyżowych sugeruje, że szczepionka zawierająca wybrane, najczęściej występujące białka z rodziny Alp, może zapewnić szerokie spektrum ochrony przeciwko zakażeniom GBS (17). Ponieważ brak jest polskich danych dotyczących badań nad występowaniem genów kodujących białka z rodziny Alp u S. agalactiae, dlatego też głównym celem pracy było oznaczenie genów bca, epsilon, alp2, alp3, alp4 oraz rib u szczepów GBS, a także ocena przydatności opisanej metody PCR multipleks do typowania paciorkowców grupy B. MATERIAŁ I METODY Badania nad nosicielstwem paciorkowców grupy B prowadzono na grupie 1176 kobiet w latach 2007-2009 zgodnie z protokołem klinicznym zaakceptowanym przez Komisję Bioetyczną UJ (opinia numer KBET/143/B/2007). Materiałem badanym były wymazy z pochwy i odbytu, diagnozowane w kierunku GBS metodą hodowli prowadzonej według rekomendacji CDC (Centers for Disease Control and Prevention) (16), oraz Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego (8). Występowanie genów kodujących białka z rodziny Alp, oznaczono dla 169 szczepów Streptococcus agalactiae (GBS) reprezentujących różne serotypy: Ia (n=36), Ib (n=14), II (n=24), III (n=55), IV (n=8), i V (n=32), określone wcześniej dzięki zastosowaniu metody PCR multipleks zgodnie z opisaną procedurą Brzychczy-Włoch i inni (2009) (1). W celu detekcji genów bca, epsilon, alp2, alp3, alp4 oraz rib, zastosowano metodę PCR multipleks z użyciem 6 starterów odwrotnych i jednego wspólnego dla nich startera wiodącego zgodnie z procedurą Creti i inni (2004) (2) oraz Gherardi i inni (2007) (3). w metodzie tej wykorzystano dwa zestawy starterów, i i II (Tabela I) (Genomed). Przy po-

Nr 1 Białka z rodziny Alp u S. agalactiae 7 Tabela I. Sekwencje specyficznych starterów komplementarnych dla genów kodujących białka powierzchniowe z rodziny Alp występujące u S. agalactiae według Creti i inni (2004) (2) oraz Gherardi i inni (2007) (3). Zestaw starterów Nazwa startera Sekwencja (5 i 3 ) Wielkość produktu (pz) I i II Universal TGATACTTCACAGACGAAACAACG - Alpha-C TACATGTGGTAGTCCATCTTCACC 398 Rib CATACTGAGCTTTTAAATCAGGTGA 295 I Epsilon CCAGATACATTTTTTACTAAAGCGG 200 Alp2/3 CACTCGGATTACTATAATATTTAGCAC 334 Alp4 TTAATTTGCACCGGATTAACACCAC 110 II Alp3 GCTTAAGGATAGCAACGAACCAAAA 1243 mocy zestawu i starterów określano obecność genu: bca, epsilon, alp2/alp3, alp4 oraz rib, natomiast zestaw II posłużył do zróżnicowania pomiędzy genami alp2 oraz alp3 i pozwolił na wykazanie obecności genu alp3. w celu przeprowadzenia reakcji amplifikacji, genomowe DNA izolowano przy użyciu kolumienkowego zestawu Genomic Mini (DNA Gdańsk). Mieszanina reakcyjna zawierała: 10 pmoli/µl każdego startera; 50 ng bakteryjnego DNA; 250µM każdego dntp (Roche); 2,0 mm MgCl 2 (Eurx); 1U polimerazy Yellow Taq (Eurx). Próbki poddawano amplifikacji w termocyklerze PTC-200 (BioRad), zgodnie z następującym programem: 96 O C - 3 min., 30 x (95 O C - 60 sek., 58 O C - 45 sek., 72 O C - 45 sek.), 72 O C - 10 min. Otrzymane produkty analizowano w 1,5% żelu agarozowym w obecności bromku etydyny (BioRad) 0.25 µg/ml. Uzyskany obraz poddawano ocenie przy pomocy programu QuantityOne (BioRad) oraz aparatu GelDoc 2000 (BioRad). Do analizy statystycznej stosowano test G 2 (Likelihood ratio), wartość p<0,05 uznawano za istotną statystycznie. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Polisacharydy powierzchniowe oraz białka z rodziny Alp, będące istotnymi czynnikami wirulencji paciorkowców grupy B, są obecnie intensywnie badane jako składniki eksperymentalnych szczepionek przeciwko zakażeniom GBS (4, 6, 20). Ponieważ obserwuje się dużą zmienność genetyczną szczepów S. agalactiae w zależności od szerokości geograficznej oraz badanej populacji, istnieje potrzeba prowadzenia badań epidemiologicznych na szeroką skalę, obejmujących różne populacje i kraje (3, 6, 13). W badaniach tych szczególnie przydatne jest typowanie izolatów GBS polegające na detekcji genów kodujących poszczególne CPS (14) oraz białka z rodziny Alp (2). Wyniki uzyskane z tego typu badań są dostępne z wielu światowych ośrodków naukowych (3, 7, 13), brak jest natomiast takich danych z Polskich centrów badawczych. Zastosowana w prezentowanych badaniach metoda PCR (2, 3) dzięki użyciu dwóch zestawów starterów specyficznych dla genów kodujących poszczególne białka z rodziny Alp w stosunkowo prosty sposób umożliwiła ich detekcję (Tabela I, Ryc. 1, Ryc. 2). Analizie poddano występowanie sześciu genów z rodziny Alp: bca, epsilon, alp2, alp3, alp4 oraz rib, kodujących odpowiednio białka: Alfa-C, Epsilon, Alp2, Alp3, Alp4 oraz Rib. Badanie wykonano dla 169 szczepów S. agalactiae pochodzących z nosicielstwa pochwowego lub

8 M. Brzychczy-Włoch i inni Nr 1 Ryc. 1. Przykładowe produkty amplifikacji charakterystyczne dla badanych genów kodujących białka z rodziny Alp uzyskane za pomocą metody PCR multipleks. Ścieżki: 1 17 próby badane: 1, 4, 8, 10, 13, 15 epsilon (200pz); 3, 5, 6, 12, 16 rib (295pz); 2, 7, 9, 11, 14 alp2/3 (334pz); 17 bca (398pz); N próba negatywna; P próba pozytywna; M marker wielkości PerfectTM 100 bp DNA Ladder (Eurx). Ryc. 2. Ścieżki: Przykładowe produkty amplifikacji charakterystyczne dla genu alp3 uzyskane za pomocą metody PCR. 1 7 próby badane, alp3 (1243pz); N próba negatywna; P próba pozytywna; M marker wielkości PerfectTM 100 bp DNA Ladder (Eurx).

Nr 1 Białka z rodziny Alp u S. agalactiae 9 odbytniczego od kobiet ciężarnych. Wybrane szczepy reprezentowały różne, najczęściej występujące serotypy GBS w badanej populacji: Ia (n=36), Ib (n=14), II (n=24), III (n=55), IV (n=8), i V (n=32), określone wcześniej dzięki zastosowaniu odpowiedniej metody PCR multipleks (1, 14). Poszukiwane geny występowały pojedynczo we wszystkich badanych izolatach, przy czym dominowały szczepy z genem epsilon (n=44, 27%), a następnie rib (n=36, 21%) oraz alp2 (n=36, 21%), bca (n=29, 17%) i alp3 (n=24, 14%). W badanej populacji nie stwierdzono szczepów z genem alp4 (Ryc. 3). Ryc. 3. Rozkład genów kodujących białka z rodziny Alp wśród szczepów S. agalactiae izolowanych z przypadków nosicielstwa pochwowego lub odbytniczego u ciężarnych. Uzyskany wynik występowania genów kodujących białka z rodziny Alp u paciorkowców grupy B izolowanych z przypadków nosicielstwa różni się w niewielkim stopniu od wyników opisywanych przez innych autorów (3, 12). Obserwowane różnice dotyczą, częstości występowania poszczególnych genów, wśród których, w cytowanych pracach, dominował gen rib (33-42%) (3, 12). Prawdopodobnie związane jest to nie tylko z różnym obszarem geograficznym, ale także z grupą badanych izolatów, która w naszych badaniach obejmowała wyłącznie izolaty pochodzące z nosicielstwa, zaś w omawianych pracach, były to głównie szczepy izolowane z krwi. Procentowy udział poszczególnych serotypów (Ia, Ib, II, III, IV, V), w grupie izolatów GBS posiadających określony gen (bca, alp2, alp3, rib, epsilon) przedstawiono w sposób obrazowy na wykresie (Ryc. 4). Gen bca oznaczono u 29 izolatów GBS, przy czym najczęściej występował u izolatów należących do serotypu II (n=13, 44%), następnie Ia (n=6, 21%) i Ib (n=6, 21%), stosunkowo rzadko w przypadku serotypu III (n=2, 7%) i V (n=2, 7%), zaś u szczepów z serotypem IV nie został stwierdzony. Obecność genu alp2 potwierdzono w grupie 36 izolatów GBS, gdzie istotnie dominował wśród szczepów reprezentujących serotyp III (n=32, 89%), poza tym, był także stwierdzony w serotypie V (n=2, 5%), Ia (n=1, 3%) i II (n=1, 3%), nie występował natomiast w serotypach Ib i IV. Występowanie genu alp3 wykazano dla 24 szczepów GBS, przy czym było ono silnie skorelowane z serotypem V (n=22, 92%). Gen ten w nielicznych przypadkach występował u szczepów z serotypem III

10 M. Brzychczy-Włoch i inni Nr 1 Ryc. 4. Procentowy udział poszczególnych serotypów Ia, Ib, II, III, IV, V, w grupie izolatów GBS posiadających określony gen: bca, alp2, alp3, rib, epsilon. (n=2, 8%), nie stwierdzono go natomiast wśród szczepów z serotypem Ia, Ib, III i IV. Gen rib występował u 36 izolatów GBS, z czego dominował wśród szczepów GBS z serotypem III (n=19, 53%), ponadto, występował także w serotypie II (n=10, 28%), V (n=4, 11%) oraz Ia (n=3, 8%), natomiast nie wykazano jego obecność w serotypach Ib i IV. Detekcję genu epsilon wykazano u 44 izolatów S. agalactiae. Gen ten dominował u szczepów z serotypem Ia (n=26, 59%), a także w serotypie Ib (n=8, 18%), IV (n=8, 18%) oraz V (n=2, 5%), brak go natomiast było wśród szczepów z serotypem II i III. Warto zwrócić uwagę, że gen epsilon był silnie skorelowany z serotypem IV, gdyż został oznaczony u wszystkich przebadanych szczepów reprezentujących ten serotyp. Podsumowując, stwierdzono, że istnieje związek pomiędzy prawdopodobieństwem wystąpienia określonych genów kodujących białka z rodziny Alp, a serotypami GBS i zależność ta jest statystycznie istotna (p<0,0001). Przy czym, należy zaznaczyć, że obserwowane zjawisko nie dotyczy ścisłej korelacji pomiędzy danym serotypem, a konkretnym genem kodującym białko z rodziny Alp, ale jest znacznie bardziej złożone i trudne w interpretacji. Uzyskane wyniki potwierdzają już wcześniej opisywane przez innych autorów zależności, pomiędzy występowaniem poszczególnych CPS, a genami kodującymi białka z rodziny Alp (2, 7). Na przykład Creti i inni (2004) (2) zauważyli powiązanie pomiędzy serotypem Ia, Ib i II a genem bca, serotypem III i genem rib oraz serotypem V i VIII, a genem alp3. Podobnie Persson i inni (2007) wykazali występowanie genu epsilon w serotypie Ia, bca w Ib i II, rib w III oraz alp3 z V (13). Ponadto, przeprowadzono szczegółową analizę przeciętnej częstości występowania genów kodujących białka z rodziny Alp: bca, epsilon, alp2, alp3 oraz rib w poszczególnych serotypach S. agalactiae, zgodnie z metodą kalkulacji wartości oczekiwanych w testach częstotliwości według Sokal i Rolf (1992) (19). Na podstawie wyników uzyskanych dla wszystkich badanych szczepów, obliczono przeciętną częstość występowania genów kodujących białka Alp, a następnie użyto jej jako podstawy normalizującej dla poszczególnych serotypów. Wyniki analizy przedstawiono dla każdego oznaczonego genu na osobnym wykresie (Ryc. 5), gdzie oś X stanowi podstawę normalizującą dla badanych serotypów.

Nr 1 Białka z rodziny Alp u S. agalactiae 11 Ryc. 5. Przeciętna częstość wystąpienia genów kodujących białka z rodziny Alp: bca, epsilon, alp2, alp3 oraz rib w poszczególnych serotypach S. agalactiae. Oś X stanowi podstawę normalizującą dla badanych serotypów. Słupki powyżej osi X przedstawiają większą od przeciętnej częstość występowania danego genu w określonym serotypie GBS, zaś słupki poniżej osi X, wskazują na mniejszą od przeciętnej częstość występowania danego genu. Wartości dodatnie przedstawione jako słupki powyżej osi X wskazują w próbie na większą od przeciętnej częstość występowania danego genu w grupie izolatów z określonym serotypem, zaś wartości ujemne przedstawione jako słupki poniżej osi X, wskazują na mniejszą od przeciętnej częstość występowania danego genu. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że szczepy GBS pochodzące z przypadków nosicielstwa charakteryzuje bardzo duża zmienność genetyczna. Dlatego też, typowanie szczepów S. agalactiae tylko w odniesieniu do ich serotypu jest niewystarczające. Dopiero wyniki pochodzące z połączenia metod typowania, uwzględniające obecność genów kodujących poszczególne CPS oraz genów kodujących białka z rodziny Alp, umożliwiają dokładne zróżnicowanie szczepów S. agalactiae w obrębie danego serotypu i są bardzo przydatne w badaniach epidemiologicznych oraz w pracach nad uzyskaniem szczepionki przeciwko zakażeniom paciorkowcami grupy B.

12 M. Brzychczy-Włoch i inni Nr 1 WNIOSKI 1. Potwierdzono przydatność metody PCR multipleks do oznaczania genów kodujących wybrane białka powierzchniowe z rodziny Alp u paciorkowców grupy B. 2. Wśród izolatów GBS pochodzących z nosicielstwa pochwowego lub odbytniczego w grupie kobiet ciężarnych, dominowały szczepy GBS z genem epsilon (27%), następnie rib (21%) oraz alp2 (21%), kolejno bca (17%) i alp3 (14%). Poszukiwane geny występowały pojedynczo we wszystkich badanych izolatach GBS, przy czym, w badanej populacji nie stwierdzono szczepów posiadających gen alp4. 3. Wykazano statystycznie istotną zależność pomiędzy prawdopodobieństwem wystąpienia określonych genów kodujących białka z rodziny Alp, a serotypami GBS (p<0,0001). 4. Typowanie paciorkowców grupy B pod względem występowania genów kodujących białka z rodziny Alp, daje możliwość bardzo dokładnego zróżnicowania szczepów w obrębie serotypów, co ma znaczenie zarówno w badaniach epidemiologicznych, jak również jest szczególnie przydatne w pracach nad uzyskaniem szczepionki przeciwko zakażeniom GBS. M. Brzychczy-Włoch, T. Gosiewski, M. Bodaszewska, K. Talaga, J. Natkaniec, P. Adamski, P.B. Heczko Occurrence of surface protein genes from alpha-like protein (Alp) family in Streptococcus agalactiae isolates SUMMARY Distribution of serotypes and alpha-like surface protein (Alp) of Streptococcus agalactiae (Group B Streptococci GBS) vary with geographical region, ethnic origin and the virulence of clinical isolates. Demonstration of different genotypes based on surface protein genes improves the potential of GBS subtyping, is essential in research on new vaccines against invasive neonatal infections and may be useful in epidemiological studies. The molecular characterization of protein gene profile of GBS isolates was the main aim of this study. We evaluated the applicability of multiplex PCR for the identification of GBS protein genes from Alp family, such as: epsilon, bca, rib, alp2, alp3, alp4 and evaluated presence of these genes in the group of GBS isolates originating from vaginal or rectal carriage in pregnant women. For statistical analysis the G 2 (Likelihood ratio) test was used. P values of <0.05 were considered significant. The surface protein genes were found in all investigated strains. The epsilon gene dominated (27%) in GBS isolates originating from healthy pregnant women. The other genes were detected with the following frequency: rib (21%), alp2 (21%), bca (17%) and alp3 (14%). In the analyzed population, GBS strains with alp4 gene were not found. A statistically significant relationship between surface protein genes and capsular polysaccharides was demonstrated (p<0.0001). The results of our study show immense diagnostic usefulness of multiplex PCR for identification of genes encoding GBS surface proteins from Alp family.

Nr 1 Białka z rodziny Alp u S. agalactiae 13 PIŚMIENNICTWO 1. Brzychczy-Włoch M, Gosiewski T, Bogdaszewska M i inni. Rozkład serotypów paciorkowców grupy B, izolowanych z przypadków nosicielstwa, oznaczonych metodą multipleks PCR. Med Dośw Mikrobiol 2009; 61: 293-9. 2. Creti R, Fabretti F, Orefici G i inni. Multiplex PCR assay for direct identification of group B streptococcal alpha-protein-like protein genes. J Clin Microbiol 2004; 42: 1326 9. 3. Gherardi G, Imperi M, Baldassarri L i inni. Molecular epidemiology and distribution of serotypes, surface proteins, and antibiotic resistance among group B streptococci in Italy J Clin Microbiol 2007; 45: 2909 16. 4. Heath PT, Feldman RG. Vaccination against group B streptococcus. Expert Rev Vaccines 2005; 4: 207 18. 5. Heath PT, Schuchat A. Perinatal group B streptococcal disease. Clin Obstet Gynecol 2007; 21: 411 24. 6. Johri AK, Paoletti LC, Glaser P i inni. Group B Streptococcus: global incidence and vaccine development. Nat Rev Microbiol 2006; 4: 932 42. 7. Kong F, Gowan S, Martin D i inni. Molecular profiles of group B streptococcal surface protein antigen genes: relationship to molecular serotypes. J Clin Microbiol 2002; 40: 620 6. 8. Kotarski J, Heczko PB, Lauterbach R i inni. Rekomendacje Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego dotyczące wykrywania nosicielstwa paciorkowców grupy B (GBS) u kobiet w ciąży i zapobiegania zakażeniom u noworodków. Ginekol Pol 2008; 79: 221 3. 9. Lachenauer CS, Creti R, Michel JL i inni. Mosaicism in the alpha-like protein genes of group B streptococci. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 9630 5. 10. Lindahl G, Stalhammar-Carlemalm M, Areschoug T. Surface proteins of Streptococcus agalactiae and related proteins in other bacterial pathogens. Clin Microbiol Rev 2005; 18: 102 27. 11. Manning S, Ki M, Marrs C i inni. The frequency of genes encoding three putative group B streptococcal virulence factors among invasive and colonizing isolates. BMC Infect Dis 2006; 6: 116. 12. Persson E, Berg S, Trollfors B i inni. Serotypes and clinical manifestations of invasive group B streptococcal infections in western Sweden 1998-2001. Clin Microbiol Infect 2007; 10: 791 6. 13. Persson E, Berg S, Bevanger L i inni. Characterization of invasive group B streptococci based on investigation of surface proteins and genes encoding surface proteins. Clin Microbiol Infect 2008; 14: 66 73. 14. Poyart C, Tazi A, Réglier-Poupet H i inni. Multiplex PCR assay for rapid and accurate capsular typing of group B streptococci. J Clin Microbiol 2007; 45: 1985 8. 15. Savoia D, Gottimer C, Crocilla C i inni. Streptococcus agalactiae in pregnant women: phenotypic and genotypic characters. J Infect 2008; 56: 120 5. 16. Schrag S, Gorwitz R, Fultz-Butts K i inni. Prevention of perinatal group B streptococcal disease. Revised guidelines from CDC. MMWR 2002; 15: 1 22. 17. Seifert KN, Adderson EE, Whiting AA i inni. A unique serine-rich repeat protein (Srr-2) and novel surface antigen (epsilon) associated with a virulent lineage of serotype III Streptococcus agalactiae. Microbiology 2006; 152: 1029 40. 18. Slotved HC, Kong F, Lambertsen L i inni. Serotype IX, a proposed new Streptococcus agalactiae serotype. J Clin Microbiol 2007; 45: 2929 36. 19. Sokal RR, Rohlf FJ. Introduction to Biostatistics. 2nd ed. Freeman: San Francisco, 1987. 20. Stalhammar-Carlemalm M, Stenberg L, Lindhal G. Protein Rib: a novel group B streptococcal cell surface protein that confers protective immunity and is expressed by most strains causing invasive infections. J Exp Med 1993; 177: 1593 603. 21. Wilkinson HW, Eagon RG. Type-specific antigens of group B type Ic streptococci. Infect Immune 1971; 4: 596 604.

14 M. Brzychczy-Włoch i inni Nr 1 Otrzymano: 29 XI 2011 r. Adres Autora: 31-121 Kraków, ul. Czysta 18, Katedra Mikrobiologii CM UJ e-mail: mbrzych@cm-uj.krakow.pl