Research code: IR.QUMS.REC.1398.137
Ethics code: IR.QUMS.REC.1398.137
Mohammadi F, Safasepehr H, Hashemipour S, Mirzadeh M. Evaluation of proteinase and phospholipase activity of Candida albicans strains isolated from the mouth of patients with controlled and uncontrolled diabetes mellitus in Qazvin province: Short Communication. J Birjand Univ Med Sci. 2021; 28 (4) :402-407
URL:
http://journal.bums.ac.ir/article-1-2980-fa.html
محمدی فائزه، صفاسپهر حسین، هاشمی پور سیما، میرزاده منیرالسادات. مقاله کوتاه: بررسی میزان فعالیت آنزیم پروتئیناز و فسفولیپاز سویههای کاندیدا آلبیکنس جدا شده از دهان بیماران مبتلا به دیابت ملیتوس کنترل شده و کنترل نشده. مجله علمي دانشگاه علوم پزشكي بيرجند 1400; 28 (4) :407-402
URL: http://journal.bums.ac.ir/article-1-2980-fa.html
1- بخش انگلشناسی و قارچشناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران ، faezehmohamadi119@yahoo.com
2- کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران
3- گروه داخلی، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران
4- مرکز تحقیقات بیماریهای متابولیک، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران
متن کامل [PDF 373 kb]
(311 دریافت)
|
چکیده (HTML) (1364 مشاهده)
متن کامل: (322 مشاهده)
چکیده
تغییرات پاتوفیزیولوژیک در دهان بیماران مبتلا به دیابت ملیتوس زمینه را برای رشد بیش از حد کاندیدا آلبیکنس فراهم مینماید. فاکتورهای ویرولانس مختلفی مانند تولید آنزیم پروتئیناز و فسفولیپاز در فرایند تخریب غشای سلولی میزبان دخیل هستند. این آنزیمها در اتصال گونههای کاندیدا بهویژه در مرحله هایف به بافت هدف نقش دارند. هدف از این مطالعه ارزیابی میزان توانایی تولید آنزیمهای هیدرولیتیک توسط سویههای کاندیدا آلبیکنس جدا شده از حفره دهان بیماران دیابتیک میباشد. در این مطالعه، فعالیت پروتئیناز و فسفولیپاز 51 سویه کاندیدا آلبیکنس مورد بررسی قرار گرفت؛ به طور کلی میزان فعالیت پروتئیناز و فسفولیپاز سویههای کاندیدا آلبیکنس دهانی در بیماران دیابتیک کنترل شده و غیر کنترل شده، به ترتیب 2/90% و 5/72% ارزیابی گردید. تفاوت معنیداری بین فعالیت پروتئیناز و فسفولیپاز در هر دو گروه بیماران مشاهده نگردید (05/0<P)؛ در حالیکه بین فعالیت آنزیمهای هیدرولیتیک با میزان هموگلوبین گلیکوزیله (HbA1C) و دندان مصنوعی در گروه دیابتیک غیرکنترل شده اختلاف معنیداری مشاهده شد (05/0>P). با توجه به اهمیت فعالیت آنزیمهای هیدرولیتیک کاندیدا آلبیکنس در بیماران دیابتیک، بهداشت دهان و دندان مبتلایان به دیابت جهت کنترل و جلوگیری از پیشرفت بیماری در این بیماران ضروری میباشد.
مقدمه
دیابت یک بیماری مزمن غده درون ریز میباشد که با سطوح بالای گلوکز خون بهدلیل تولید ناکافی انسولین توسط لوزالمعده مشخص میشود. کاهش سرعت جریان بزاقی، افزایش فعالیت کلاژناز، نقص در عملکرد پلی مورفونوکلئرها و اختلالات عروقی باعث تخریب بافت دهانی و در نتیجه آن کاهش دفاع نسوج در مقابل عوامل عفونی است (1).
کاندیدیازیس دهانی یکی از شایعترین عفونتهای فرصتطلب در بیماران دیابتیک میباشد. تغییرات پاتوفیزیولوژیک در دهان افراد دیابتیک باعث تغییر در فلور دهان و رشد بیشتر گونه های کاندیدا میگردد (2). در بین گونههای کاندیدا، شیوع کاندیدا آلبیکنس از سایر گونهها بیشتر بوده و بهدلیل قدرت چسبندگی و افزایش تولید فاکتورهای ویرولانس از اهمیت خاصی برخوردار میباشد. ترشح آنزیم پروتئیناز و فسفولیپاز از جمله فاکتورهای ویرولانس میباشند که از این طریق در فرایند تخریب غشای سلولی میزبان دخیل هستند (3).
پروتئیناز ترشحی بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای ویرولانس کاندیدا آلبیکنس در نظر گرفته شده است که باعث تقویت توانایی ارگانیسم در کلونیزه شدن و نفوذ در بافتهای میزبان میگردد (5, 4).
فسفولیپاز ترشحی نیز بهعنوان یکی دیگر از فاکتورهای اصلی بیماریزایی در کاندیدا آلبیکنس مطرح میباشد. این دسته از آنزیمها با هیدرولیز کردن یک یا چند اتصال استر در گلیسروفسفولیپدها باعث تخریب غشاء های سلولی شده که در نهایت سبب اتصال قارچ به بافت هدف و انتشار آن در بافت میشوند (7, 6).
با توجه به شیوع بیماری دیابت در کشور ما، در این مطالعه میزان فعالیت آنزیمهای فسفولیپاز و پروتئیناز ایزولههای کاندیدا آلبیکنس در حفره دهانی بیماران دیابتیک تیپ دو کنترل شده و کنترل نشده و نیز ارتباط بین فعالیت آنها با میزان قند خون ناشتا، هموگلوبین گلیکوزیله [1](HbA1C) و استفاده از دندان مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت.
روش تحقیق
در این مطالعه توصیفی تحلیلی 128 بیمار مبتلا به دیابت ملیتوس [2](
DM) نوع دو کنترل شده و کنترل نشده که به کلینیک غدد بزرگسالان دیابت استان قزوین مراجعه نمودند، مورد بررسی قرار گرفت. بیماران در دو گروه مورد مطالعه از نظر جنس و سن همسانسازی شدند. جهت انجام آزمایش مستقیم با KOH ده درصد و آزمایش کشت بر روی محیط کشت سابورو دکستروز آگار از سطح زبان، کام و لثهها توسط دو سواب پنبهای استریل نمونهگیری انجام شد. محیط کشتها در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت انکوبه گردیدند. علاوه بر این، تست لوله زایا جهت مشاهده جرم تیوب و نیز تغییر رنگ کلنی توسط محیط کروموژنیک کروم آگار کاندیدا انجام گردید. جهت بررسی فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز، ابتدا سوسپانسیون مخمری از کلنی تازه طبق نیم مک فارلند تهیه گردید. از محیط آلبومین سرم گاوی حاوی Mgso4.7H2O، NaCl، K2HPO4، Yeast extract،BSA و گلوکز برای آنزیم پروتئیناز و از محیط کشت حاوی سابورو دکستروز آگار، NaCl، CaCl2همراه با زرده تخممرغ برای بررسی فعالیت فسفولیپاز استفاده شد. پلیتها به مدت 4 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه گردید.
مطالعه حاضر پس از تأیید شورای پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی قزوین و کمیته اخلاق دانشگاه با کد IR.QUMS.REC.1398.137 انجام شد.
یافتهها
در مطالعه ما، تعداد 63 (2/49%) بیمار مبتلا به دیابت نوع 2 کنترل شده با میانگین سنی 12±56 سال و 65 (8/50%) بیمار مبتلا به دیابت کنترل نشده با میانگین سنی 11±60 سال مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحقیق، از حفره دهان بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 کنترل شده و کنترل نشده به ترتیب 12 (5/23%) و 39(5/76%) جدایه بالینی کاندیدا آلبیکنس با استفاده از تستهای فنوتیپی شناسایی گردید. میزان فعالیت پروتئیناز و فسفولیپاز در 51 سویه کاندیدا آلبیکنس دهانی در هر دو گروه از بیماران مورد بررسی، به ترتیب 2/90% و 5/72% ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که فعالیت هر دو آنزیم مورد بررسی در شرایط آزمایشگاهی در ایزولههای کاندیدا آلبیکنس جدا شده از دهان بیماران دیابتی کنترل شده بیش از بیماران دیابتی کنترل نشده میباشد؛ علاوه بر این، نتایج آماری نشان داد که اختلاف معنیداری بین فعالیت پروتئیناز و فسفولیپاز سویههای کاندیدا آلبیکنس و نیز میانگین فعالیت هر دو آنزیم سویهها در هر دو گروه مورد مطالعه مشاهده نگردید (05/0<P). در مطالعه ما میانگین قند خون ناشتا در گروه دیابتیک کنترل شده و کنترل نشده به ترتیب 29±58/133 میلیگرم/ دسیلیتر و 58±36/159 میلیگرم/ دسیلیتر میباشد. بین فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان قند ناشتا در هر دو گروه مطالعه، اختلاف معنیداری مشاهده نگردید (05/0<P)؛ همچنین میانگین HbA1C در گروه دیابتیک کنترل شده و کنترل نشده به ترتیب 76/0±6/6 و 2/1±3/8 میباشد. نتایج آماری نشان داد که اختلاف معنیداری بین سطوح فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان HbA1C در گروه دیابتیک کنترل نشده وجود دارد (05/0>P)؛ در حالیکه بین سطوح فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان HbA1C در گروه دیابتیک کنترل شده اختلاف معنیداری مشاهده نگردید (05/0<P). در مطالعه ما 75% از بیماران دیابتیک کنترل شده و 7/66% از بیماران دیابتیک کنترل نشده دارای دندان مصنوعی بودند. نتایج آماری نشان داد که اختلاف معنیداری بین فعالیت آنزیم پروتئیناز و استفاده از دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل نشده وجود دارد (05/0>P)؛ در حالیکه بین فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با استفاده از دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل شده و نیز بین فعالیت آنزیم فسفولیپاز با دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل نشده اختلاف معنیداری مشاهده نگردید (05/0<P)(جدول1).
جدول 1- میانگین فعالیت آنزیمهای هیدرولیتیک ایزولههای کاندیدا آلبیکنس در هر دو گروه مورد مطالعه
بیماران مورد بررسی |
فعالیت آنزیمهای هیدرولیتیک ایزولههای کاندیدا آلبیکنس |
آنزیم پروتئیناز |
آنزیم فسفولیپاز |
انحراف معیار±میانگین |
انحراف معیار±میانگین |
دیابت کنترل شده |
23/0±7/0 |
18/0±76/0 |
دیابت کنترل نشده |
26/0±64/0 |
21/0±76/0 |
بحث
کاندیدیازیس دهانی یکی از شایعترین عفونتهای فرصتطلب در بیماران دیابتیک میباشد. علت اصلی کاندیدیازیس، کاندیدا آلبیکنس است (8). در مطالعه ما، فراوانی کاندیدا آلبیکنس جدا شده از حفره دهانی بیماران دیابتیک کنترل شده و کنترل نشده، 8/39% گزارش گردید. یافتههای ما نشان داد که سویههای کاندیدا آلبیکنس جدا شده از حفره دهانی بیماران دیابتیک کنترل شده، دارای فعالیت پروتئولیتیک (7/91%) و فسفولیپاز (3/83%) بالاتری نسبت به مبتلایان دیابتیک کنترل نشده میباشد. آنزیم پروتئیناز میتواند با تخریب پروتئینها و نیز تقویت رشد هایف کاذب سلولهای مخمری، مستقیماً باعث آسیب به سلولهای میزبان شده و میزان چسبندگی را افزایش دهد (9). یافتههای ما نشان داد که بین فعالیت آنزیم پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان قند ناشتا در هر دو گروه مطالعه، اختلاف معنیداری مشاهده نگردید. مطالعات نشان میدهند که فیبرونکتین بهعنوان یک نشانگر مهم در چسبندگی گونههای کاندیدا به سطح مخاط نقش دارند؛ علاوه بر این دلیل بیان ژنهای پروتئیناز و فسفولیپاز میتواند تحت تأثیر غلظت بالای گلوکز بزاقی و کاهش میزان ترشح بزاق قرار گیرد (10). نتایج آماری نیز نشان داد که اختلاف معنیداری بین فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان HbA1C در گروه دیابتیک کنترل نشده وجود دارد؛ در حالیکه بین فعالیت آنزیمهای پروتئیناز و فسفولیپاز با میزان HbA1C در گروه دیابتیک کنترل شده اختلاف معنیداری مشاهده نگردید. Tanaka و همکاران نشان دادند که سلولهای هایف کاندیدا با اتصال به سلولهای میزبان قادر به استفاده از هموگلوبین در مقایسه با سلول مخمر میباشند؛ لذا این موضوع نشان میدهد که سویههای کاندیدا قادرند خود را با تغییرات فیزیولوژی محیط سازگار نمایند (11). Rajendran و همکاران نشان دادند که ارتباط معنیداری بین فعالیت پروتئیناز و همولایزین و سطح HbA1C وجود دارد (12). در مطالعه ما، نیز اختلاف معنیداری بین فعالیت آنزیم پروتئیناز و استفاده از دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل نشده مشاهده گردید؛ در حالیکه بین فعالیت آنزیمهای هیدرولیتیک و استفاده از دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل شده و نیز بین فعالیت آنزیم فسفولیپاز با دندان مصنوعی در گروه دیابتیک کنترل نشده اختلاف معنیداری مشاهده نگردید. مطالعات نشان میدهند که در بیماران با دندان مصنوعی ممکن است pH زیر پروتزهای دندان کاهش یابد که این شرایط برای تولید پروتئیناز و فسفولیپاز بسیار مطلوب میباشد. پروتزهای دندانی رزین آکریلیک، مکانهای مطلوبی برای کلونیزاسیون باکتری و مخمرها میباشد؛ با این حال، عواملی از جمله بهداشت نامناسب پروتز و کیفیت پروتز ممکن است به التهاب مخاط دهان کمک نماید (13). وجود ارتباط بین فعالیت پروتئیناز و دندان مصنوعی در بیماران میتواند نشان دهنده اهمیت فعالیت این آنزیم در پاتوژنز کاندیدا باشد. مطالعات نشان میدهند که سویههای کاندیدا جدا شده از بیماران مبتلا به کاندیدیازیس دهانی چسبندگی زیادی به سلولهای اپیتلیال بوکال دارند. فاکتور چسبندگی یک عامل ویرولانس در مخمر کاندیدا محسوب میشود (14).
نتیجهگیری
افزایش میزان عفونتهای کاندیدایی در دهههای اخیر با افزایش جهانی مقاومت قارچی به ضدقارچها همراه بوده است. برای بهبود استراتژیهای درمانی موجود، بایستی به نقش آنزیمهای خارج سلولی به عنوان فاکتورهای بیماریزایی توجه نمود. نتایج حاکی از ارتباط معنیدار بین فعالیت پروتئولیتیک سویههای کاندیدا با میزان HbA1C و استفاده از دندان مصنوعی میباشد. این نتایج نشان میدهد که بایستی کنترل میزان قند بیماران دیابتیک و نیز بهداشت دهان و دندان مبتلایان به دیابت بیشتر مورد توجه قرار گیرد تا از ابتلاء به عفونتهای فرصتطلب کاندیدایی جلوگیری شود. چنین اقداماتی مطمئناً کیفیت زندگی بیمـاران را اعتلا خواهد بخشید.
تقدیر و تشکّر
این مقاله منتج از پایاننامه پزشکی با شماره 1512 مصوب معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی قزوین میباشد. نویسندگان مراتب تشکّر و قدر دانی خود را اعلام مینمایند.
تضاد منافع
نویسندگان مقاله اعلام میدارند که هیچ گونه تضاد منافعی در پژوهش حاضر وجود ندارد.
منابع:
1- Berbudi A, Rahmadika N, Tjahjadi AI, Ruslami R. Type 2 diabetes and its impact on the immune system. Curr Diabetes Rev. 2020;16(5):442. DOI: 10.2174/1573399815666191024085838
2- Belazi MA, Galli‐Tsinopoulou A, Drakoulakos D, Fleva A, Papanayiotou PH. Salivary alterations in insulin‐dependent diabetes mellitus. Int J Paediatr Dent. 1998; 8(1): 29-33. DOI: 10.1046/j.1365-263x.1998.00057.x
3- Mohammadi F, Ghasemi Z, Familsatarian B, Salehi E, Sharifynia S, Barikani A, et al. Relationship between antifungal susceptibility profile and virulence factors in Candida albicans isolated from nail specimens. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. 2020; 53 : e20190214. DOI: 10.1590/0037-8682-0214-2019
4- Rapala‐Kozik M, Bochenska O, Zajac D, Karkowska‐Kuleta J, Gogol M, Zawrotniak M, et al. Extracellular proteinases of Candida species pathogenic yeasts. Mol Oral Microbiol. 2018; 33(2): 113-24. DOI: DOI: 10.1111/omi.12206
5- NasrollahiOmran A, Keyhanian S. Measurement of Proteinase Enzyme Produced in Candida Species Isolated from Oral Candidiasis in Cancer Patients Receiving Chemotherapy at the Hospitals of Tonekabon and Ramsar, Iran. Navid No. 2017; 20(63): 9-19. DOI: 10.22038/NNJ.2018.16954.1063
6- Sharma Y, Chumber SK, Kaur M. Studying the prevalence, species distribution, and detection of in vitro production of phospholipase from Candida isolated from cases of invasive candidiasis. J Glob Infect Dis. 2017; 9(11): 8-11. DOI: 10.4103/0974-777X.199995
7- Azarhoosh K, Nasrollahi Omran A. Evaluation of Extracellular Enzyme Activities in Candida albicans Isolated From Patients with Diabetes Mellitus. J Clin Res Paramed Sci. 2017; 6(2): e81292. Link
8- Whaley SG, Berkow EL, Rybak JM, Nishimoto AT, Barker KS, Rogers PD. Azole antifungal resistance in Candida albicans and emerging non-albicans Candida species. Front Microbiol. 2017; 7: 2173. DOI: 10.3389/fmicb.2016.02173
9- Naglik JR, Rodgers CA, Shirlaw PJ, Dobbie JL, Fernandes-Naglik LL, Greenspan D, et al. Differential expression of Candida albicans secreted aspartyl proteinase and phospholipase B genes in humans correlates with active oral and vaginal infections. J Infect Dis. 2003; 188(3): 469-79. DOI: 10.1086/376536
10- Sundstrom P. Adhesion in Candida spp. Cell Microbiol. 2002; 4(8): 461-9. DOI: 10.1046/j.1462-5822.2002.00206.x
11- Tsang C, Chu F, Leung W, Jin L, Samaranayake L, Siu S. Phospholipase, proteinase and haemolytic activities of Candida albicans isolated from oral cavities of patients with type 2 diabetes mellitus. J Med Microbiol. 2007; 56(10): 1393-8. DOI: 10.1099/jmm.0.47303-0
12- Rajendran R, Robertson DP, Hodge PJ, Lappin DF, Ramage G. Hydrolytic enzyme production is associated with Candida albicans biofilm formation from patients with type 1 diabetes. Mycopathologia. 2010; 170(4): 229-35. DOI: 10.1007/s11046-010-9319-0
13- Yarborough A, Cooper L, Duqum I, Mendonça G, McGraw K, Stoner L. Evidence regarding the treatment of denture stomatitis. J Prosthodont. 2016; 25(4): 288-301. DOI: 10.1111/jopr.12454
14- Wellmer A, Bernhardt H. Adherence on buccal epithelial cells and germ tube formation in the continuous flow culture of clinical Candida albicans isolates. Mycoses. 1997; 40(9‐10): 363-8. DOI: 10.1111/j.1439-0507.1997.tb00251.x
[1] Hemoglobin A1c (HbA1c)
[2] Diabetes Mellitus (DM)
نوع مطالعه:
مقاله كوتاه |
موضوع مقاله:
قارچ شناسي دریافت: 1399/12/1 | پذیرش: 1400/4/26 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1400/9/29 | انتشار الکترونیک: 1400/10/1