Pencirian molekul ke atas pencilan klinikal Burkholderia pseudomallei dari Malaysia

Abstract

Melioidosis disebabkan oleh jangkitan Burkholderia pseudomallei dan boleh menyebabkan implikasi kesihatan serius dengan kadar mortaliti yang tinggi terutamanya di kawasan endemik dunia. Malaysia adalah endemik untuk melioidosis tetapi gambaran struktur populasi B. pseudomallei di Malaysia masih belum diperihalkan sepenuhnya. Bagi memenuhi jurang ini, fokus kajian adalah untuk mencirikan pencilan B. pseudomallei klinikal dari semua negeri di Malaysia untuk memperolehi gambaran komprehensif dari aspek evolusi dan penyebaran serta mengenalpasti gen-gen kevirulenan dan kerintangan antibiotik yang mempengaruhi kesudahan rawatan. Sebanyak 84 pencilan B. pseudomallei serta maklumat sosio-demografi pesakit dikumpulkan daripada hospital terpilih di setiap negeri di Malaysia. Insiden jangkitan B. pseudomallei adalah tinggi di kalangan masyarakat Melayu berumur 40-59 tahun, dengan penyakit kencing manis sebagai faktor komorbid dan terlibat dalam aktiviti pertanian. Pentaipan molekul menggunakan teknik penjenisan penjujukan multi-lokus telah mengenal pasti 29 taip jujukan (ST) di mana 6 daripadanya adalah ST novel. Analisis perhubungan genetik mengenal pasti ST51 sebagai pencetus evolusi bagi ST dari Malaysia. Taburan filogeni taip jujukan (ST) mencadangkan ST pencilan kajian adalah dominan di rantau Asia Tenggara. Lanjutan itu, 72 pencilan B. pseudomallei dipilih untuk penjujukan genom penuh. Semua pencilan adalah positif untuk gen Yersinia-like flagella dan merupakan varian alel BimABp. Varian lipopolisakarida (LPS) A dikenal pasti bagi semua pencilan kecuali pencilan ST1342 adalah LPS B. Analisis perbandingan genom menunjukkan kepelbagaian yang tinggi di kalangan pencilan dari Malaysia dengan 1,821,418 polimorfisme nukleotida tunggal (SNP). Pokok filogenetik SNP dikelompokkan kepada lapan klad di mana pencilan taip ST1342 merupakan pencilan tertua dari Malaysia. Analisis perbandingan SNP genom pencilan tempatan dengan genom pencilan global mengenal pasti 3,691,064 SNP atau indel di mana >96% pencilan kajian termaktub dalam klad benua Asia serta mempunyai pertalian rapat dengan genom pencilan dari rantau Asia Tenggara kecuali varian ST1342 yang menunjukkan pertalian rapat dengan genom pencilan dari benua Oceania. Kepelbagaian genom pencilan kajian turut diperhatikan untuk gen faktor kevirulenan yang juga ternyata pada pencilan global yang lain. Anotasi gen kerintangan antibiotik mengenal pasti mutasi gen yang menyumbang kepada peningkatan atau pengurangan kerentanan antibiotik yang mempengaruhi kesudahan rawatan melioidosis. Kesimpulannya, kajian ini memberikan pemahaman baru ke atas struktur populasi serta evolusi B. pseudomallei di Malaysia melalui pengenalpastian kepelbagaian genetik, pencirian filogenom serta variasi dan mutasi pada gen kevirulenan dan gen kerintangan antibiotik. Tinjauan berterusan demografi dan genom untuk mengkaji taburan penyakit melioidosis dapat menyumbang faedah bagi pengurusan klinikal serta pembangunan kaedah diagnostik dan vaksin.