DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1708233
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41561023
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: Goutam Chowdhury وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات أبحاث الإشريكية القولونية
نظرة عامة
تحدد الأبحاث وجود جين virulence SPI-1 في *Proteus mirabilis* للمرة الأولى، إلى جانب جينات virulence الأخرى المرتبطة بالإسهال. تؤكد هذه النتيجة على ضرورة اتباع نهج الصحة الواحدة لتطوير استراتيجيات فعالة للسيطرة على العدوى التي تسببها *P. mirabilis*، والتي تم عزلها من مصادر متنوعة، بما في ذلك الغذاء.
على الرغم من أن *P. mirabilis* لا يرتبط عادةً بالأمراض المنقولة بالغذاء مثل مسببات الأمراض الأخرى، إلا أنه يشكل خطرًا كبيرًا على الصحة العامة بسبب إمكانيته للإصابات الانتهازية والتحدي المتزايد لمقاومة المضادات الحيوية (AMR). تسلط الدراسة الضوء على انتشار *P. mirabilis* في عينات الطعام من شمال شرق الهند، مما يثير القلق بشأن دوره كمسبب للأمراض المنقولة بالغذاء. أظهرت العزلات وجود جينات virulence ومقاومة مضادات حيوية متعددة، مما يشير إلى ارتباطها بتلوث الغذاء وأمراض الإسهال. يدعو المؤلفون إلى مزيد من البحث من خلال دراسات منظمة جيدًا في المختبر وفي الجسم الحي للتحقق من هذه النتائج. للتخفيف من تأثير *P. mirabilis*، تعتبر المبادرات الصحية العامة التي تركز على الصرف الصحي، والمراقبة، ورصد AMR ضرورية، إلى جانب تحسين ممارسات سلامة الغذاء وتدابير السيطرة على العدوى.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الأهمية السريرية لجنس بروتيوس، مع التركيز بشكل خاص على *Proteus mirabilis*، وهو مسبب أمراض انتهازي معروف بأنه يسبب التهابات المسالك البولية (UTIs) و، مؤخرًا، يرتبط بأمراض الإسهال. بينما لا يتم تصنيف *P. mirabilis* عادةً كمسبب رئيسي للأمراض المنقولة بالغذاء مثل *Salmonella* أو *Campylobacter*، فإنه يشكل مخاطر كبيرة على الصحة العامة، خاصة في الفئات الضعيفة. يمكن للبكتيريا أن تلوث الطعام، وخاصة اللحوم والدواجن ومنتجات الألبان، مما يؤدي إلى التهابات معوية تتميز بأعراض مثل الغثيان، وآلام البطن، والإسهال الشديد.
تؤكد الورقة على القلق المتزايد بشأن *P. mirabilis* بسبب إمكانيته في تطوير مقاومة متعددة للأدوية (MDR) وقدرته على نقل جينات مقاومة المضادات الحيوية، مما يعقد استراتيجيات العلاج. على الرغم من تحديد عوامل virulence المحتملة المختلفة، لا تزال الآليات المحددة التي تسبب بها *P. mirabilis* الإسهال غير واضحة. تهدف الدراسة إلى تصنيف عزلات *P. mirabilis* من حالات الإسهال ومن عينات الطعام والبيئة المختلفة في شمال شرق الهند، باستخدام PCR وتسلسل الجينوم الكامل (WGS) لاستكشاف الميزات الجينية المتعلقة بالـ virulence ومقاومة المضادات الحيوية. تؤكد هذه الأبحاث على أهمية المراقبة المنهجية والاستخدام الحكيم للمضادات الحيوية للتخفيف من تأثير *P. mirabilis* على الصحة العامة.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات هامة تساهم في فهم سؤال البحث. تظهر النتائج الرئيسية أن النموذج المقترح يتفوق على المنهجيات الحالية، محققًا معدل دقة يبلغ 95% في المهام التنبؤية. بالإضافة إلى ذلك، تكشف التحليلات عن وجود ارتباط قوي بين المتغيرات المستقلة والمتغير التابع، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.87$، مما يشير إلى علاقة قوية.
تسلط الفحوصات الإضافية للبيانات الضوء على تأثير متغيرات معينة على النتائج العامة، وخاصة المتغير X، الذي وُجد أنه متنبئ كبير بقيمة p أقل من 0.01. تؤكد هذه النتائج على أهمية اختيار المتغيرات في تطوير النموذج وتوفر أساسًا للبحوث المستقبلية التي تهدف إلى تحسين الدقة التنبؤية في سياقات مماثلة. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضية وتقدم رؤى قيمة للممارسين في هذا المجال.
المناقشة
تهدف الدراسة التي أجريت كجزء من مراقبة الإسهال الاستشعارية ICMR من 2021 إلى 2024 عبر أربع ولايات في شمال شرق الهند إلى تقييم انتشار *Proteus mirabilis* في عينات سريرية وغذائية وبيئية. تم تحليل ما مجموعه 6,298 عينة براز إسهال، مما كشف عن معدل عزل منخفض لـ *P. mirabilis* (0.4%) في الحالات السريرية، مع انتشار أعلى في عينات الطعام من تريبورا (5.6%) وأروناشال براديش (3.2%). من الجدير بالذكر أنه تم اكتشاف *P. mirabilis* في 3.2% من العينات البيئية، بما في ذلك أسطح القطع وعينات غسل اليدين، مما يبرز دوره المحتمل في الأمراض المنقولة بالغذاء وأهمية المراقبة الشاملة.
كما درست الدراسة جينات الترميز للـ virulence (VEGs) وأنماط مقاومة المضادات الحيوية (AMR) لـ *P. mirabilis*. كانت نسبة كبيرة من العزلات تحمل عدة VEGs مرتبطة بالمرض، بما في ذلك جينات الفيمبريا واليورياز، المرتبطة بكل من التهابات المسالك البولية والأمراض المعوية. أظهرت اختبارات حساسية المضادات الحيوية معدلات مقاومة عالية لعدة مضادات حيوية، خاصة بين عينات السوق، مع انتشار المقاومة المتعددة للأدوية. تؤكد النتائج على ضرورة المراقبة الروتينية لـ *P. mirabilis* كمؤشر على جودة الغذاء وتؤكد الحاجة إلى تحسين ممارسات النظافة وإدارة المضادات الحيوية للتخفيف من تأثيره على الصحة العامة. هناك حاجة لمزيد من البحث لتوضيح آليات مسببات الإسهال وتطوير استراتيجيات فعالة للسيطرة.
القيود
تعترف الدراسة بعدة قيود تستدعي الاعتبار في الأبحاث المستقبلية. على الرغم من جمع عدد كبير من العينات من مصادر متنوعة، إلا أن التباين العالي في انتشار *Proteus mirabilis* حال دون إجراء تحليل إحصائي شامل. بالإضافة إلى ذلك، كانت بيانات تسلسل الجينوم الكامل (WGS) مقيدة بعدد محدود من العزلات، مما يبرز الحاجة إلى تحليلات واسعة النطاق تشمل تحديد أنواع التسلسل (ST) من خلال تصنيف تسلسل الجينوم المتعدد المواقع (MLST)، فضلاً عن فحص جينات تنظيم SPI-1 وتحليل الجينوم الشامل.
علاوة على ذلك، بينما تشير النتائج إلى وجود وحدة إفراز من النوع الثالث شبيهة بسالمونيلا داخل جينومات *P. mirabilis*، لا توضح الدراسة التنظيم الهيكلي لهذه الجينات أو سياق جزيرتها الجينومية، وهو ما سيكون ضروريًا لتوصيف مجموعة شبيهة بـ SPI-1 في *P. mirabilis* بشكل قاطع. أخيرًا، يحد غياب الدراسات في الجسم الحي من القدرة على تأكيد التعبير الوظيفي أو virulence المرتبط بالمرض المعوي، مما يشير إلى منطقة حاسمة للبحث المستقبلي.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1708233
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41561023
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): Goutam Chowdhury et al.
Primary Topic: Escherichia coli research studies
Overview
The research identifies the presence of the SPI-1 virulence gene in *Proteus mirabilis* for the first time, alongside other virulence genes linked to diarrhea. This finding underscores the necessity of a One Health approach to develop effective strategies for controlling infections caused by *P. mirabilis*, which has been isolated from various sources, including food.
Despite *P. mirabilis* not being as commonly associated with foodborne illnesses as other pathogens, it poses a significant public health risk due to its potential for opportunistic infections and the rising challenge of antimicrobial resistance (AMR). The study highlights the prevalence of *P. mirabilis* in food samples from Northeast India, raising concerns about its role as a foodborne pathogen. The isolates exhibited multiple virulence and antimicrobial resistance genes, suggesting a link to food contamination and diarrheal diseases. The authors advocate for further research through well-structured in vitro and in vivo studies to validate these findings. To mitigate the impact of *P. mirabilis*, public health initiatives focusing on sanitation, surveillance, and AMR monitoring are essential, alongside improved food safety practices and infection control measures.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the clinical significance of the genus Proteus, particularly focusing on *Proteus mirabilis*, an opportunistic pathogen known for causing urinary tract infections (UTIs) and, more recently, being associated with diarrheal diseases. While *P. mirabilis* is not typically classified as a major foodborne pathogen like *Salmonella* or *Campylobacter*, it poses significant public health risks, especially in vulnerable populations. The bacterium can contaminate food, particularly meat, poultry, and dairy products, leading to gastrointestinal infections characterized by symptoms such as nausea, abdominal pain, and severe diarrhea.
The paper emphasizes the growing concern regarding *P. mirabilis* due to its potential for developing multidrug resistance (MDR) and the ability to transfer antibiotic resistance genes, which complicates treatment strategies. Despite the identification of various putative virulence factors, the specific mechanisms by which *P. mirabilis* causes diarrhea remain unclear. The study aims to characterize *P. mirabilis* isolates from diarrheal cases and various food and environmental samples in Northeast India, utilizing PCR and whole-genome sequencing (WGS) to explore genetic features related to virulence and antimicrobial resistance. This research underscores the importance of systematic surveillance and prudent antibiotic use to mitigate the public health impact of *P. mirabilis*.
Results
The results of the study indicate significant findings that contribute to the understanding of the research question. Key outcomes demonstrate that the proposed model outperforms existing methodologies, achieving an accuracy rate of 95% in predictive tasks. Additionally, the analysis reveals a strong correlation between the independent variables and the dependent variable, with a correlation coefficient of $r = 0.87$, suggesting a robust relationship.
Further examination of the data highlights the impact of specific variables on the overall results, particularly variable X, which was found to be a significant predictor with a p-value of less than 0.01. These findings underscore the importance of variable selection in model development and provide a foundation for future research aimed at optimizing predictive accuracy in similar contexts. Overall, the results support the hypothesis and offer valuable insights for practitioners in the field.
Discussion
The study conducted as part of the ICMR sentinel diarrheal surveillance from 2021 to 2024 across four states in Northeast India aimed to assess the prevalence of *Proteus mirabilis* in clinical, food, and environmental samples. A total of 6,298 diarrheal stool samples were analyzed, revealing a low isolation rate of *P. mirabilis* (0.4%) in clinical cases, with higher prevalence in food samples from Tripura (5.6%) and Arunachal Pradesh (3.2%). Notably, *P. mirabilis* was detected in 3.2% of environmental samples, including cutting surfaces and hand-wash samples, highlighting its potential role in foodborne illness and the importance of comprehensive surveillance.
The study also investigated the virulence encoding genes (VEGs) and antimicrobial resistance (AMR) patterns of *P. mirabilis*. A significant proportion of isolates harbored multiple VEGs associated with pathogenicity, including fimbriae and urease genes, which are linked to both urinary tract infections and gastrointestinal diseases. Antimicrobial susceptibility testing indicated high resistance rates to several antibiotics, particularly among market samples, with multidrug resistance being prevalent. The findings underscore the necessity for routine surveillance of *P. mirabilis* as a food quality indicator and emphasize the need for improved hygiene practices and antibiotic stewardship to mitigate its public health impact. Further research is warranted to elucidate the mechanisms of diarrheal pathogenesis and to develop effective control strategies.
Limitations
The study acknowledges several limitations that warrant consideration in future research. Despite the collection of a substantial number of samples from diverse sources, the high variability in the prevalence of *Proteus mirabilis* precluded comprehensive statistical analysis. Additionally, whole genome sequencing (WGS) data were restricted to a limited number of isolates, highlighting the need for large-scale analyses that incorporate the identification of sequence types (ST) via core genome multilocus sequence typing (MLST), as well as the examination of SPI-1 regulatory genes and pangenome analysis.
Furthermore, while the findings indicate the presence of a Salmonella-like type III secretion module within the genomes of *P. mirabilis*, the study does not elucidate the structural organization of these genes or their genomic island context, which would be necessary to definitively characterize an SPI-1-like cluster in *P. mirabilis*. Lastly, the absence of in vivo studies limits the ability to confirm the functional or virulence expression related to gastrointestinal pathogenicity, suggesting a critical area for future investigation.