Date of Award

10-2022

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Medical Sciences (Microbiology and Immunology)

Department

Medical Microbiology and Immunology

First Advisor

Zakeya Nasser Salem Alrasbi

Abstract

Blastocystis species is an anaerobic intestinal protozoan seen in humans and a wide range of animals. Only nine Blastocystis subtypes are seen in humans. The pathogenicity of Blastocystis spp. has long been controversial. Recently, a subtype-dependent association between Blastocystis spp. and colorectal cancer (CRC) is being debated. Thus, this thesis aims to assess the possible association between Blastocystis spp. infection and CRC condition compared to cancer outside the gastrointestinal tract (COGT) and a cancer-free control (CF) group. This study is the first of its kind in the UAE. Participants were divided into two groups; cancer patients and CF participants. The cancer group was further sub-grouped into the CRC patients’ group and COGT group. Written consents for fresh stool sample collection were given by all participants. Formalin-Ethyl Acetate concentration technique, modified Ziehl-Neelsen and Wheatley Trichrome permanent stains were used to identify any present intestinal parasites in stool samples. Furthermore, molecular analysis was conducted to identify Blastocystis spp. and its sub-types in addition to Cryptosporidium spp. and gut mycobiome. Phylogenetic analysis for Blastocystis spp. was also performed for further subtype confirmation. We collected 104 matched samples equally divided between cancer and CF samples (n=52). Of the 52 cancer patients’ samples, 15 were from CRC patients, while the remaining (n=37) were from patients with COGT. The prevalence of Blastocystis was significantly higher among cancer patients (n=21, 40.4 %, p-value=0.009; OR=2.98, 95 % CI; 1.169-7.577, p-value=0.022) compared to CF participants (n=9, 17.3 %). Furthermore, this study revealed that the prevalence of Blastocystis spp. was significantly higher in CRC patients (n=9, 60 %, p-value=0.002; OR=5.66, 95 % CI; 1.531-20.895, p-value=0.009) compared to the CF group.

Arabic Abstract

المخاطر المرتبطة بعدوى المتبرعمة الكيسية في سرطان القولون والمستقيم

المتبرعمة الكيسية (Blastocystis spp) هي طفيليات معوية لا هوائية تظهر في الكائنات البشرية وفي عدد كبير من الحيوانات، لكن فقط تسعة أنواع فرعية من المتبرعمة الكيسية تظهر في الانسان. لطالما كا نت قدرة المتبرعمة الكيسية على التسبب بالأمراض مثيرة للجدل. مؤخراً، يدور النقاش حول ترابط الانواع الفرعية للمتبرعمة الكيسية (Blastocystis spp. Subtypes) مع سرطان القولون والمستقيم (CRC). وبالتالي، تهدف هذه الأطروحة إلى تقييم العلاقة المحتملة بين عدوى المتبرعمة الكيسية و CRCمقارنة بأنواع مختلفة من السرطان ماعدا سرطانات الجهاز الهضمي (COGT) ومجموعة غير مصابة بالسرطان (CF). هذه الدراسة هي الأولى من نوعها في دولة الإمارات العربية المتحدة. ينقسم المشاركون إلى مجموعتين: مرضى السرطان وأشخاص أصحاء غير مصابين بالسرطان (CF). كذلك، تم تقسيم مجموعة مرضى السرطان إلى مجموعتين هما مجموعة CRC ومجموعة COGT. وقد أخذت موافقات خطية لجمع عينات البراز من جميع المشاركين. تم استخدام تقنية تركيز فورمالين- إيثيل أسيتات (Formalin-Ethyl Acetate concentration technique) وصبغة زيل- نيلسن المعدلة (modified Ziehl-Neelsen stain)، وصبغة ويتلي ترايكروم (Wheatly Trichrome stain) للتعرف على أي طفيليات معوية موجودة في عينات البراز. علاوة على ذلك، تم إجراء التحليل الجزيئي (Molecular analysis) لتحديد المتبرعة الكيسية وأنواعها الفرعية بالإضافة إلى خفية الأبواغ (Cryptosporidium spp) وفطرية الأمعاء (Gut Mycobiome). بالإضافة إلى التحليل الجزيئي، تم اجراء تحليل وراثي (phylogenetic analysis) للمتبرعمة الكيسية لتأكيد نوعها الفرعي. تم جمع 104 عينة متطابقة مقسمة بالتساوي بين عينات المصابين بالسرطان وعينات غير المصابين CF (n=52). من أصل 52 عينة من مرضى السرطان، وجد أن 15 عينة كانت من مرضى CRC، بينما الباقي (n=37) كانوا من مرضى COGT. ووجد أن انتشار المتبرعمة الكيسية هو أعلى بشكل ملحوظ بين مرضى السرطان (n=21, 40.4%, p-value=0.009) مقارنة بغير المصابين به CF (n=9, 17.3%). بالإضافة الى ذلك، كشفت هذه الدراسة أن انتشار المتبرعمة الكيسية عالٍ جداً في مرضى (n=9, 60%, p CRC -value=0.002) مقارنة بـCF. وعلى عكس ذلك، فإن معدل إنتشار المتبرعمة الكيسية في مرضى COGT كان ضئيلًا مقارنة بمجموعة غير المصابين (n=12, 32.4%, p- value=0.161) CF من المثير للإهتمام، عدم وجود فرق كبير في عدوى المتبرعمة بين مجموعتي السرطان (p-value=0.209). وتم العثور على الفطريات المعوية في 60 عينة (57.7%)، مقسمة إلى أجزاء متساوية بين مجموعتي غير المصابين CF والمصابين بالسرطان (n=30, 50%). وجد أنه 22 عينة (73.3%) من أصل 30 عينة في مجموعة السرطان، كانت من مجموعة COGT، بينما الثمانية المتبقية (26.7%) كانت من مجموعة CRC. وتم العثور على خفية الأبواغ في 4 عينات فقط (3 CF and 1 COGT). لم يلاحظ ترابط بين الفطريات المعوية وعدوى المتبرعمة الكيسية (p-value=0.311) ولا مع المجموعتين الرئيسيتين (مجموعتي CF والسرطان)( p-value=1). وبالمثل، فإن خفية الأبواغ لم تترابط بشكل ملحوظ مع المتبرعمة الكيسية (p-value=1) ولا مع السرطان (p-value=0.168). النوع الفرعي السائد في جميع العينات المتسلسلة هو ST2 .ST3 هو الأكثر الفروع شيوعًا في مجموعة السرطان (n=4) ، بينما ST3 هو الأكثر شيوعًا في مجموعة (n=4) CF. سرطان القولون والمستقيم (CRC) ليس له أعراض واضحة وهو واحد من أكثر أنواع السرطانات شيوعًا وفتكا في دولة الإمارات العربية المتحدة. لذلك فإن دراسة ارتباط وقدرة المتبرعمة الكيسية (والتي هي من الكائنات الطفيلية الشائعة) على التسبب بالأمراض في مرض CRC، هو أمر بالغ الأهمية للحد من أو منع تطور CRC. كما أن أعلى نسبة انتشار للمتبرعمة الكيسية كان في مرضى CRC مقارنة بالمجموعتين الأخريين (COGT وCF)، مما يدعم نتائج الدراسات السابقة.

Download
COinS