About the Journal
Current Issue
Past Issues
Multiplex PCR Assay for Identification and Differentiation of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli Isolates
Maria R. Pavlova1, Elina G. Dobreva1, Katucha I. Ivanova1, Galina D. Asseva1, Ivan N. Ivanov1, Peter K. Petrov1, Valeri R. Velev 2, Ivelina I. Tomova2, Maida M. Tiholova2, Todor V. Kantardjiev1
1 National Center of Infectious and Parasitic Diseases (NCIPD), Sofia, Bulgaria
2 Hospital for Infectious and Parasitic Diseases (HIPD), Medical University of Sofia, Bulgaria
doi: 10.1515/folmed-2016-0016
ABSTRACT
Introduction: Campylobacter spp. are important causative agents of gastrointestinal infections in humans. The most frequently isolated strains of this bacterial genus are Campylobacter jejuni and Campylobacter coli. To date, genetic methods for bacterial identifi cation have not been used in Bulgaria. We optimized the multiplex PSR assay to identify Campylobacter spp. and diff erentiate C. jejuni from C. coli in clinical isolates. We also compared this method with the routinely used biochemical methods.
Aim: To identify Campylobacter spp. and discriminate C. coli from C. jejuni in clinical isolates using multiplex PCR assay.
Materials and methods: Between February 2014 and January 2015 we studied 93 stool samples taken from patients with diarrheal syndrome and identifi ed 40 species of Campylobacter spp. in them. The clinical material was cultured in microaerophilic atmosphere, the isolated strains being biochemically diff erentiated (hydrolysis of sodium hippurate for C. jejuni, and hydrolysis of indoxyl acetate for C. coli). DNA was isolated from the strains using QiaAmp MiniKit (QIAGEN, Germany). Twenty strains were tested with multiplex PCR for the presence of these genes: cadF, characteristic for Campylobacter spp., hipO for C. jejuni and asp for C. coli.
Results and discussion: The biochemical tests identifi ed 16 strains of C. jejuni, 3 strains of C. coli, and 1 strain of C. upsaliensis. After the multiplex PCR assay the capillary gel electrophoresis confi rmed 16 strains of C. jejuni, 2 strains of C. coli and 2 strains of Campylobacter spp. – because of the presence of the gene cadF. C. jejuni has the gene hipO, and it is possible that this gene may not be expressed in the biochemical diff erentiation yielding a negative reaction as a result. In comparison, we can conclude that the genetic diff erentiation is a more accurate method than the biochemical tests.
Conclusion: The multiplex PCR assay is a fast, accurate method for identification of Campylobacter spp. which makes it quite necessary in the clinical diagnostic practice.
РЕЗЮМЕ
Введение: Campylobacter spp. являются важным возбудителем желудочно-кишечных инфекций у людей. Чаще всего изолированные штаммы данного вида бактерий включают Campylobacter jejuni и Campylobacter coli. На сегодняшний день в Болгарии не используются генетические методы идентификации бактерий. Мы осуществили оптимизацию мультиплексного PCRaнализа, направленного на идентификацию Campylobacter spp. и дифференцирование C. jejuni от C. coli в клинических изолятах. Кроме того, нами было проведено сравнение данного метода с используемыми обычно биохимическими методами.
Цель: Идентификация Campylobacter spp. и дифференцирование C. coli от C. jejuni в клинических изолятах с помощью мультиплексного ПЦР-анализа. Материалы и методы: В период времени с февраля 2014 г. по январь 2015 г. нами было проведено исследование 93 проб клинического материала, взятого у пациентов с синдромом диареи, и выявлено 40 разновидностей Campylobacter spp. Клинический материал был инкубирован в микроаэрофильной атмосфере, при этом было осуществлено биохимическое дифференцирование изолированных штаммов (гидролиз гиппурата натрия на наличие C. jejuni и гидролиз индоксил ацетата на наличие C. coli). В штаммах было изолировано ДНК с помощью набора QiaAmp MiniKit (QIAGEN, Германия). С помощью мультиплексного ПЦР-анализа было протестировано двадцать штаммов на наличие следующих видов: cadF, характерный при наличии Campylobacter spp., hipO – при C. jejuni и asp – при C. coli.
Результаты и обсуждение: При проведении биохимических тестов было идентифицировано 16 штаммов C. jejuni, 3 штамма C. coli и 1 штамм C. upsaliensis. После проведения мультиплексного ПЦР-анализа капиллярного гель-электрофореза было подтверждено наличие 16 штаммов C. jejuni, 2 штаммов C. coli и 2 штаммов Campylobacter spp. – ввиду наличия гена cadF. C. jejuni содержит ген hipO и существует вероятность того, что данный ген не экспрессирует при биохимическом дифференцировании, в результате чего может быть вызвана негативная реакция. Для сравнения можно сделать заключение, что генетическое дифференцирование является более точным методом, чем биохимические тесты.
Заключение: Мультиплексный ПЦР-анализ представляет собой быстрый и точный метод идентификации Campylobacter spp., что делает его достаточно необходимым в клинической диагностической практике.
