Toprak örneklerinden Bacillus anthracis`in izolasyonu, identifikasyonu ve karakterizasyonu

Abstract

Şarbon, etkeni Bacillus anthracis olan ve temelde otçul hayvanlardan keçi, koyun, sığır olmak üzere bunun yanısıra at, domuzlar ve bazı kanatlı türlerini de etkileyen ve insanlarda da görülebilen zoonotik bir hastalıktır. Etken Gram-pozitif, spor formlu, hareketsiz ve çubuk şekilli bir bakteridir. Olumsuz çevre koşullarına dayanıksız olan vejetatif formları konak vücudunu terk ettikten sonra hava ile teması sonucu spor formuna dönüşürler. Toprak, enfekte karkaslardan salınan etken sporları ile yoğun bir şekilde kontamine olmakta ve bu tür alanlar aktif odaklar olarak uzun sure tekrarlayan infeksiyonlara yol açmaktadırlar. Bu çalışmada örnekleme Kars İl ve ilçelerinde antraks şüphesi ile ölen hayvanların gömüldüğü odaklardan yapıldı. Toplamda 18 faklı odaktan 90 toprak örneği çalışmaya dahil edildi. Alınan toprak örnekleri OIE'nin `Anthrax in Human and Animals` adlı kaynak kitabında bulunan yöntemlerle işlenmiş olup izole edilen antraks şüpheli kolonilerin değerlendirilmesinde, koloni ve miroskobik morfolojisi, kapsül varlığı, hareket yeteneği, gama fajı ve penisiline duyarlılık testleri ile PA ve Cap spesifik PZR teknikleri uygulandı. Örneklenen bu 18 farklı odağın 7 (%38,88)'si B.anthracis spor varlığı yönünden pozitif saptandı. Örnek bazında düşünüldüğünde incelenen 90 toprak örneğinin 11 (%12,22)'i pozitif saptanmış oldu. Spor miktarlarının 53 ile 34600 spor/g şeklinde bir dağılım gösterdiği belirlendi. Uygulanan PA ve Cap spesifik PZR yöntemi ile bu 11 izolatın tümünün bu iki geni taşıdığı ve tam virülent B.anthracis suşu oldukları belirlendi. Sonuç olarak hali hazırda hayvan yetiştiriciliği yapılan Kars bölgesinde bu hayvanların yaşam alanı olan meralarda bulunan hayvan mezarlarından B.anthracis sporları yüksek düzeyde bulunmakta ve halen izole edilebilmektedir. Uzun süre canlılığını ve infektivitesini muhafaze eden antraks sporları ile bulaşık bu tür aktif alanlarların varlığı hayvan ve insan sağlığı açısından büyük bir risk oluşturmaktadır. Sporla bulaşık bu alanların karakterizasyonu ve kontaminasyon boyutunun ortaya çıkartıldığı bu tür çalışmalar Kars Bölgesinde antraks ile mücadele programlarının oluşturması, korunma ve kontrol programlarının geliştirilmesine katkı sağlayacağı umulmaktadır.Anahtar Kelimeler: B.anthracis, İzolasyon, Kars, Toprak, PZR.

Anthrax, caused by Bacillus anthracis, occurs in domesticated and wild animals, primarily herbivores, including goats, sheep, cattle, horses, and swine. It also effects human with zoonotic aspect. B.anthracis is a large encapsulated, nonmotile, spore-forming Gram–positive rod. Since the vulnerable characteristic of bacterial vegetative forms to adverse environmental conditions it turns into spore form after leaving the host body as a result of contact with air. Soil is being heavily contaminated with spores released from infected carcass and causes recurrent infections for a long period such as the active hotspot for anthrax. In this study, sampling was done in Kars and throughout from the foci that death animals were buried in there with suspecious of anthrax. Totally 90 samples from 18 foci were included in this study. Samples were analysed with the methods in the source book of OIE entitled `Anthrax in Human and Animals`. Evaluation of anthrax suspected colonies were conducted with examination of microscobical and colony morphology, capsule production, motility, gamma phage and penicillin susceptibility and PCR with the PA ve Cap specific primers. Seven (38.88%) of these 18 different foci sampled were positive for the B.anthracis spores. When considered on the sample base out of 90 soil samples that were analysed 11 (12.22%) were found positive. Spore distribution was found between 53 and 34600 for per gram soil. Since the application of PA and Cap specific PCR, all these 11 isolates contain both genes and were determined as fully virulent strain of B.anthracis. As a result, B.anthracis spores were found high level and still be isolated from animal buried sites in pastures of animal habitats in Kars region in where animal husbandry has already done. The existence of such active foci contaminated with anthrax spores that maintain the viability and infectivity for a long time poses major risk both animal and human health.Such studies revealed that the characterization of site and size of spore contamination are expected to contribute to the creation of control programs and the development of prevention and control programs in Kars Regoin. Keywords: B.anthracis, Isolation, Kars PCR, Soil.