بررسی حضور و سطح بیان ژن‌های rpos، rela و mazf در طول تشکیل بیوفیلم در بازه‌های زمانی مختلف در استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس

سابقه و هدف: استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس پاتوژنی فرصت طلب است که در ایجاد عفونت های مرتبط با استفاده از ایمپلنت ها و وسایل پزشکی نقش دارد. تشکیل بیوفیلم از جمله مهم ترین فاکتورهای بیماری زایی این میکروارگانیسم محسوب می شود که تا حد زیادی به عوامل مختلفی از جمله پروتئین های 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 ژن های 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 ژن های مورد مطالعه پس از 2، 8 و 24 ساعت در طول دوره تشکیل بیوفیلم با استفاده از تکنیک real- time pcr سنجش شد. داده ها با استفاده از نرم افزار آماریgraphpad prism 8 (graphpad software, inc) تجزیه و تحلیل شدند. آزمون واریانس یک طرفه برای بررسی میانگین تغییرات بیان ژن های مورد مطالعه استفاده شد و p-value<0.05 معنادار در نظر گرفته شد. یافته ها: سویه استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس واجد تمام ژن های مد نظر بود و دارای قدرت تشکیل بیوفیلم قوی بود. ژن های 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) (p<0.001). در حالی که ژن mazf بالاترین سطح بیان را در 8 ساعت (0/208 ± 6) (p<0.001) در طول دوره تشکیل بیوفیلم نشان داد. علاوه بر این، سطح بیان ژن rela در 2 ساعت (0/361 ± 3/9) (p<0.001) به اوج خود رسید و سپس در ساعت 8 (0/265± 1/7) و 24 (0/153 ± 1/2) به تدریج کاهش یافت (p<0.05). 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 (p>0.05). نتیجه گیری: نتایج ما اهمیت پروتئین های rpos، rela و mazf را در ایجاد و توسعه ساختار بیوفیلم در سویه مورد بررسی نشان می دهد. 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.

evaluation of the presence and time-variable expression levels of rpos, rela and mazf genes during biofilm formation in staphylococcus epidermidis

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.