Molecular Characterization and Antifungal Susceptibility Testing of Yeast and Yeast-like Fungi isolated from Patients on Oncology Management at Khartoum Isotope and Radiation Centre

Abstract

Abstract Background Cancer patients have a high risk of fungal infections, especially by Candida species. Non-C. albicans Candida infections and less common yeast infections have been increasing in recent years. Identification by conventional methods can be difficult and sometimes inconclusive. Aim This study aimed to detect the prevalence of oral yeast species among cancer patients attended to Isotope and Radiation Center during the period from April 2013 to December 2017. Methods The study involved 333 cancer patients with Mean age of 48 years (168 patients under treatment [study group] and 165 patients before treatment [control group]. Oral swabs were collected from all patients. Urine (n=9) or sputum (n=14) specimens were collected from patients under treatment showing clinical features of urinary tract infections (UTI) or lower respiratory tract infection, respectively. All specimens (n=356) were cultured without delay in Sabouraud's dextrose agar plates (SDA). Internal Ttanscriped Spacer (ITS1 and ITS2) region of isolated yeast were amplified by PCR and sequenced. The obtained sequences were compared to reference sequence available in the GenBank database using BLAST. Results: Culture results showed oral yeast species were isolated from 69/168 (41.1%) and 74/165 (44.8%) of patients among study and control groups, respectively (P value > 0.05). High frequency of yeast isolates were detected among females, in-patients, breast cancer, with chemotherapy treatment, and among those who were from North Sudan and South Dar-for. Sequence analysis showed, C. albicans to be the most prevalent organism (93; 52.5%) followed by C. tropicalis (29; 16.4%), and C. glabrata (24; 13.6%). Non-C. albicans Candida and uncommon rare yeast were found to be associated with oral infections and colonization among the study and control groups, whereas C.albicans was the most common species (66.7%) associated with oral candidiasis among the treated patients. The highest rate of Fluconazole resistance was observed in C.albicans (51.6%) followed by Pichia .kudriavzevii (Teleomorph of Candida krusei) (37.5%) and C. tropicalis 13%.

Conclusion: Cancer patients were highly colonized with different oral yeast species, which indicates that ITS sequence analysis is an accurate method for identification. This will aid effective management to prevent dissemination of disease especially among those who are under chemo and/or radiotherapy treatment.

الخلاصة خلفية الدراسة: مرضى السرطان لديهم مخاطر عالية للتعرض للإلتهابات الفطرية خاصة لأنواع فطر المبيضات. في السنوات الأخيرة زادت الإصابة بفطر المبيضات غير البيضاء والخمائر الأقل شيوعاً، والتعرف عليها بالطرق التقليدية من الصعوبة وعدم الدقة بمكان. الهدف: لقد هدفت هذه الدراسة لإيجاد مدى شيوع أنواع الخمائر الفمية من بين مرضى السرطان الوافدين لمركز العلاج بالأشعة والطب النوي في الفترة مابين ابريل 2013 إلي ديسمبر 2017. الطرق: تضمنت هذه الدراسة عدد 333 مريضاً بالسرطان بمتوسط أعمار 48 سنة. وهم عبارة عن مجموعتين(168 مريض تحت العلاج عبارة عن مجموعة الدراسة و165 مريض قبل بداية العلاج عبارة عن مجموعة التحكم). لقد تم جمع عينات عبارة عن مسحات فمية من كل المرضي بالإضافة لعينات البول أو البلغم التي تم جمعها من المرضي الخاضعين للعلاج وكانت لديهم أعراض إلتهابات المجاري البولية أو أعراض الجهاز التنفسي الرئوي. لقد تم تزريع كل العينات المجموعة (356 عينة) في سط السابرود بدون تأخير. وتم التعرف علي الفطريات المعزولة بطريقة تحليل التسلسل الجيني لمنطقة النسخ الداخلية 1و2 للفطريات. (ITS1 and ITS2) بعد أن تم تضخيمها بواسطة جهاز تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR), ولقد تمت مقارنة نتائج التسلسل الجيني المستلمة مع نتائج التسلسل الجيني المرجعية المتاجة والمودوعة في قاعدة بيانات بنك الجينات وذلك بأستخدام أداة بحث المواءمة الأساسية المحلية BLAST. النتائج: لقد أظهرت نتائج التزريع بأنة قد تم عزل أنواع الفطائر الفمية من 69 مريض من بين 168 مريض بنسبة 41,1% بمجوعة الدراسة ومن 74 من بين 165 مريض من مجموعة التحكم بنسبة 44% وهذة النسبة إحصائياً لايعتد بها. (0486p=0.)