Abstract:
Partial 16S rRNA gene sequencing, phenotype and drug susceptibility in
non-tuberculous mycobacteria (NTM) isolated from 258 AIDS-infected patients in 2001 were
studied. Among the 247 clinical NTM isolates from the hemoculture of 247 AIDS patients,
180 (72.9%) were M. avium, 39 (15.8%) were M. intracellure, 13 (5.3%) were M. simiae, 11
(4.5%) were non-established species (NS), 3 (1.2%) were M. kansasii, and only 1 (0.4%)
isolate was M. chelonae. From normal sterile sites, the specimens of another 11 AIDS patients
i.e., 6 M. avium strains, 2 M. intracellulare, 2 M. kansasii and 1 M. simiae strain, were,
isolated from bone marrow, liver biopsy and ascitic fluid.
The 16S rRNA gene sequence and phenotype characteristics of the total 258
NTM isolates had an 85.7% concordance rate. Intra-species variations in the characteristics of
phenotypic and enzymatic activity were observed. Ambiguous and misleading results regard to
slowly growing non-tuberculous mycobacteria were identified.
The 16S rRNA gene sequence had 99-100% identity with the published
sequence in the GenBank database. M. avium, M. kansasii, and M. simiae had from 2 to 7
genotypes but, nevertheless, each had its own major one, whereas M. intracellulare had 6
genotypes but 3 major ones. The phylogenetic tree arrangement of the slowly growing isolates
demonstrated that M. avium had 7 genotypes, M. intracellulare 6, M. kansasii/ gastri 2, M.
simiae 3 and M. chelonae/ abscessus had 1 genotype. Interestingly, 11 NS isolates had an
identical genotype, which was separated from the cluster of the identified species. The NS and
M. simiae shared a common form of phenotype with M. avium complex (MAC) and M.
scrofulacium. The NS may, in fect, be a ribovar of M. simiae or another species. Thus, the NS
should be studied further. Most of the NS and M. simiae were resistant to almost all drugs,
while some strains were only susceptible to amikacin and clarithromycin. Although almost all
MAC isolates (97%) were susceptible to clarithromycin, all isolates of M. kansaii strains were
susceptible to both clarithromycin and amikacin; however, M. chelonae was susceptible to not
only clarithromycin and amikacin, but also to cefoxitin.
This is the first report on the 16S rRNA gene sequence of NTM in Thailand,
and at the same time, it also investigates drug susceptibility data. The 16S rRNA gene
sequence and drug susceptibility studies here provide invaluable information about NTMinfected
AIDS patients in Thailand. These data of nucleotide sequences can further serve as
reference sequences in the development of molecular techniques for both the detection and
identification of NTM opportunistic infection.
Abstract:
จากการศึกษาโดยอาศัยลำ ดับเบสบางส่วนของยีน 16S rRNA ลักษณะทางฟีโนไทป์และความไวต่อยา
จากเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่ไม่ใช่เชื้อวัณโรคที่แยกได้จากผู้ป่วยเอดส์จำ นวน 258 รายในปี 2001 ในตัวอย่างตรวจ
เพาะเชื้อจากกระแสเลือดของผู้ป่วยเอดส์ จำ นวน 247 ราย พบว่า 180 (ร้อยละ 72.9) รายเป็น M. avium 39
(ร้อยละ15.8) รายเป็น M. intracellure, 13 (ร้อยละ 5.3) รายเป็น M. simiae, 11 (ร้อยละ 4.5) รายเป็นสาย
พันธุ์ที่ยังไม่ระบุสปีชีส์, 3 (ร้อยละ1.2) รายเป็น M. kansasii และ 1 (ร้อยละ 0.4) รายเป็น M. chelonae จาก
สิ่งส่งตรวจที่ปกติปราศจากเชื้อของผู้ป่วยเอดส์อีก 11 คนพบเชื้อ M. avium 6 สายพันธุ์ M. intracellulare 2
สายพันธุ์ M. kansasii 2 สายพันธุ์ และ M. simiae 1 สายพันธุ์ จากไขกระดูก ชิ้นเนื้อตับและนํ้าเจาะท้อง
ลำ ดับเบสของยีน 16S rRNA และลักษณะทางฟีโนไทป์จากเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่ไม่ใช่เชื้อวัณโรคทั้ง
หมด 258 สายพันธุ์ให้ผลสอดคล้องกันร้อยละ 85.7 ความผันแปรทางลักษณะฟีโนไทป์ภายในสายพันธุ์เดียวกัน
และคุณสมบัติการทำ งานของเอนไซม์ให้ผลที่กำ กวมอาจทำ ให้จำ แนกสปีชีส์ในเชื้อกลุ่มเจริญช้าผิดพลาด
ลำ ดับเบสของยีนมีความเหมือนร้อยละ 99-100 เมื่อเทียบกับลำ ดับเบสที่ตีพิมพ์แล้วในฐานข้อมูล
GenBank พบว่า M. avium, M. kansasi, และ M. simiae มีรูปแบบยีน 2 ถึง 7 รูปแบบ แต่ถึงอย่างนั้นก็ตาม
แต่ละสปีชีส์มีรูปแบบยีนหลัก 1 รูปแบบ ในขณะที่ M. intracellure มีรูปแบบยีน 6 รูปแบบแต่มีรูปแบบยีนหลัก
ถึง 3 รูปแบบ จาก phylogenetic tree ของเชื้อกลุ่มเจริญช้า แสดงรูปแบบลำ ดับเบสของ M. avium 7 รูปแบบ
ยีน M. intracellure 6 รูปแบบยีน M. kansasii 2 รูปแบบยีน, M. simiae 3 รูปแบบยีนและ M. chelonae/
abscessus 1 รูปแบบยีน เป็นที่น่าสนใจที่เชื้อที่ยังไม่ระบุสปีชีส์ 11 สายพันธุ์มีรูปแบบของลำ ดับเบสที่เหมือนกัน
ซึ่งจัดกลุ่มแยกต่างหากได้ 1 กลุ่ม เชื้อกลุ่มนี้และ M. simiae มีลักษณะทางฟีโนไทป์ร่วมกันคล้าย M. avium
complex (MAC) และ M. scrofulaceum เชื้อที่ยังไม่ระบุสปีชีส์อาจเป็นเชื้อกลุ่มย่อยของ M. simiae หรือ
อาจจัดแยกได้เป็นอีก 1 สายพันธุ์ ดังนั้นเชื้อที่ยังไม่ระบุสปีชีส์ควรมีการศึกษาต่อไป ส่วนใหญ่เชื้อที่ยังไม่ระบุสปี
ชีส์และ M. simiae ดื้อต่อยาที่ใช้ทดสอบเกือบทุกชนิดแต่ยังมีบางสายพันธุ์ที่ไวต่อยา clarithromycin และ
amikacin ในขณะที่ MAC (ร้อยละ 97) ไวต่อยา clarithromycin ทุกสายพันธุ์ของ M. kansasii ไวต่อยาทั้ง
ยา clarithromycin และamikacin อย่างไรก็ตาม M. chelonae นอกจากไวต่อยาทั้งยา clarithromycin และ
amikacin และยังไวต่อยา cefoxitin ด้วย
รายงานนี้เป็นรายงานแรกของลำ ดับเบสของยีน 16S rRNA ในกลุ่มเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่ไม่ใช่เชื้อวัณ
โรคในประเทศไทยและได้เก็บข้อมูลความไวต่อยาด้วย การศึกษาลำ ดับเบสของยีน 16S rRNA และความไวใน
ครั้งนี้เป็นข้อมูลที่มีค่าในผู้ป่วยเอดส์คนไทยที่ติดเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่ไม่ใช่เชื้อวัณโรค ลำ ดับเบสของยีน 16S
rRNA ที่ได้สามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในการพัฒนาวิธีการทางชีวโมเลกุลเพื่อนำ ไปใช้ประโยชน์ทั้งในการตรวจ
วิเคราะห์หาและจำ แนกสปีชีส์ต่อไป