Trakya Bölgesi’nde farelerde kültür, seroloji ve moleküler yöntemlerle francisella tularensis varlığının aranması

Investigation of the presence of Francisella tularensis by culture, serology and molecular methods in mice of Thrace Region, Turkey

Özet

Tularemi Türkiye’de 1936 yılından beri bildirilen bir hastalıktır ve etkenin insanlara bulaşmasında farelerin rolü üzerinde durulmaktadır. Ancak bugüne kadar etkenin bulaşmasında farelerin rolü kesin olarak gösterilememiştir. Bu çalışmanın amacı, farelerde Francisella tularensis varlığının kültür, seroloji ve moleküler yöntemlerle araştırılmasıdır. Çalışma için Trakya Bölgesi’nden, daha önce tularemi olgularının bildirildiği dört köy (Edirne-Demirköy, Kırklareli-Kaynarca, Tekirdağ-Muzruplu, Tekirdağ-Sinanlı) seçilmiş ve Aralık 2012 tarihinde bu köylere gidilerek uygun depolar, ahırlar, ambarlar, dere ve kuyu kenarları, yemlikler ve su depoları gibi bölgelere toplam 126 adet canlı fare yakalama kapanları kurulmuştur. Kapanlar bir gece bekletildikten sonra toplanmış ve yakalanan farelerin türleri belirlenmiştir. Canlı olarak yakalanan farelerden anestezi altında kalp kanları alınmış; daha sonra tüm farelerin karaciğer ve dalak dokuları sınıf-2 güvenlik kabini içinde aseptik şartlarda çıkartılmıştır. Bu dokular %5 koyun kanı, %0.1 sistein ve %1 glukoz içeren Francis besiyerlerine ekilmiş; besiyerleri hem normal atmosferde hem de %5 karbondioksit içeren etüvde yedi gün boyunca inkübe edilmiştir. Canlı olarak yakalanıp kanları alınabilen farelerin serumlarında F.tularensis’e özgül antikorlar mikroaglütinasyon testi ile araştırılmıştır. Çalışmada ayrıca, farelerin karaciğer ve dalak dokularından DNA izolasyonu yapılmış ve F.tularensis ISFtu2 genine özgül primerler ve prob kullanılarak gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (Tularemi RT-PCR; Türkiye Halk Sağlığı Kurumu, Ankara) uygulanmıştır. Çalışmamızda 11’i canlı olmak üzere toplam 19 adet tarla faresi yakalanmış; bunların 10’unun Apodemus flavicollis, yedisinin Mus macedonicus, ikisinin ise Mus musculus türlerine ait olduğu belirlenmiştir. Farelerin karaciğer ve dalak dokularından yapılan kültürlerin hiçbirisinden F.tularensis izole edilememiş; serolojik yöntemin uygulanabildiği 10 fare serumu ise negatif sonuç vermiştir. Buna karşın RT-PCR testi ile, 1936 yılında Türkiye’de ilk tularemi olgularının görüldüğü ve daha sonra başka olgunun bildirilmediği Kaynarca beldesinde yakalanan iki farenin dalak dokusunda pozitiflik tespit edilmiştir. Bunlardan biri canlı olarak yakalanan dişi bir Mus macedonicus, diğeri ise ölü olarak yakalanan erkek bir Apodemus flavicollis’tir. Yapılan kantitatif değerlendirmede, organ başına bakteri sayısı Mus macedonicus için 4 x 103 cfu/dalak, Apodemus flavicollis için 4 x 104 cfu/dalak olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışma ile doğal ortamdaki farelerin tularemi etkenini taşıdıkları Türkiye’de ilk kez gösterilmiş ve 1936 yılından bu yana F.tularensis’in Kaynarca’da varlığını sürdürerek, salgınlar için potansiyel risk oluşturmaya devam ettiği düşünülmüştür.

Abstract

Tularemia is a disease that has been reported in Turkey since 1936. Although mice are considered to have a role in the transmission of Francisella tularensis to man, this has not been exactly confirmed yet. The aim of this study was to investigate the presence of F. tularensis in mice by using culture, serology and molecular methods. For this purpose, four villages (Edirne-Demirkoy, Kirklareli-Kaynarca, Tekirdag- Muzruplu, Tekirdag-Sinanli) were selected in Thrace Region of Turkey where tularemia cases had been reported previously. A total of 126 live-catch mouse traps were established in warehouses, barns, areas near wells, water tanks and creeks in the villages in December 2012. Traps were kept overnight and the next day the animals collected were identified at species-level. The live-captured mice were anesthetized and their heart blood samples were obtained. Subsequently, liver and spleen tissues were removed from every mouse under aseptic conditions in the class-2 safety cabinet. These tissues were cultivated in Francis medium containing 5% sheep blood, 0.1% cystein, 1% glucose and incubated for seven days in both normal atmosphere and 5% carbondioxide incubator at 37°C. Tularemia microagglutination test was performed by using the sera which were obtained from live-captured mice. Finally, DNAs were isolated from both liver and spleen tissues of mice, and real-time polymerase chain reaction (Tularemia RT-PCR; Public Health Agency of Turkey, Ankara) were performed. In our study, a total of 19 mice were captured and of these 11 were alive. Ten mice were identified as Apodemus flavicollis, seven were Mus macedonicus and two were Mus musculus. There were no Francisella tularensis isolation in the cultures of mice liver and spleen tissues. Serological tests yielded negative results for 10 mice whose serum samples could be obtained. In RT-PCR, positivity were detected in spleen tissues of two mice which were cap- tured from Kaynarca where first tularemia cases in Turkey in 1936 were reported but has no report from then on. One of them was a live female Mus macedonicus, and the other was a dead male Apodemus flavicollis. In quantitative evaluation, number of microorganism per organ were calculated as 4 x 103 cfu/ spleen in Mus macedonicus and 4 x 104 cfu/spleen in Apodemus flavicollis. This is the first study in Turkey indicating that the mice in natural environment harbored F.tularensis. In conclusion, the results of this study indicated that the agent of tularemia has been retained since 1936 in Kaynarca region and this persistence might present a potential risk for tularemia epidemics.