stringtranslate.com

Salmonella enterica подвид enterica

Salmonella enterica subsp. enterica — подвид Salmonella enterica , палочковидной, жгутиконосной , аэробной, грамотрицательной бактерии . Многие из патогенных сероваров видов S. enterica находятся в этом подвиде, включая тот, который вызывает тиф . [1]

Серовары

Серовары Salmonella enterica subsp. enterica определяются на основе их соматических (O) и жгутиковых (H) антигенов, всего насчитывается более 2600 сероваров; только около 50 из этих сероваров являются распространенными причинами инфекций у людей. [2] Большинство этих сероваров встречаются в окружающей среде и выживают в растениях, воде и почве; многие серовары имеют широкий спектр хозяев, что позволяет им колонизировать различные виды млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и насекомых. Зоонозные заболевания , такие как сальмонелла , распространяются между окружающей средой и людьми. [3]

В настоящее время для дифференциации серотипов используется ряд методов . К ним относятся поиск наличия или отсутствия антигенов , фаговое типирование , молекулярная дактилоскопия и биотипирование, где серовары различаются по питательным веществам, которые они способны ферментировать. Возможным фактором в определении круга хозяев конкретных сероваров является опосредованное фагом приобретение небольшого количества генетических элементов, которые позволяют заражать конкретного хозяина. [4] Далее постулируется, что серовары, которые заражают узкий круг видов, отделились от предков с широким кругом хозяев и с тех пор специализировались и утратили способность заражать некоторых хозяев. [5]

CDC публикует ежегодный отчет по сальмонеллезу со списком сероваров, наиболее часто связанных с заболеваниями человека. Ниже перечислены 10 основных сероваров: [ 6]

Исследования пришли к выводу, что большинство штаммов серовара Salmonella enterica subsp. enterica обладают плазмидами вирулентности, специфичными для серотипа . Это плазмидно-ассоциированная вирулентность, характеризующаяся плазмидами с низким числом копий, и в зависимости от серовара ее размер варьируется от 50 до 100 кб. [7] В 2012 году PulseNet CDC стало известно о возникновении кластера SNP с множественной лекарственной устойчивостью серовара Infantis , названного REPJFX01. Этот кластер SNP имеет большую мегаплазмиду (pESI), которая содержит несколько генов лекарственной устойчивости. [8] USDA NARMS заявила, что из-за этой pESI-плазмиды серовар Infantis является ведущим сероваром у домашней птицы. [9] NCBI насчитывает более 12 500 изолятов в кластере SNP REPJFX01, из которых более 3700 являются клиническими изолятами. [10] Серовар Enteritidis, который является наиболее распространенным сероваром, выделенным в клинических случаях у людей, также, как было обнаружено, производит эндотоксины , кодируемые генами stn и sly A, которые приписывают патогенность Enteritidis. [11] Серовар S. enterica Typhimurium может использоваться для доставки различных видов терапии рака. Опухоли с их иммуносупрессивной микросредой допускают в 1000 раз большую локализацию сконструированной Salmonella Typhimurium, чем здоровые ткани, которые затем способны проникать в опухолевые клетки, лизировать их и доставлять терапию. [12]

В ноябре 2016 года в Пакистане, в основном в городах Хайдарабад и Карачи , появился новый штамм с широкой лекарственной устойчивостью (XDR) Salmonella enterica серовар Typhi. [13] Штаммы с множественной лекарственной устойчивостью присутствуют с конца 1970-х годов в Африке и Азии. [14] Эти штаммы XDR устойчивы ко всем вариантам лечения антибиотиками: хлорамфениколу , ампициллину , триметоприм-сульфаметоксазолу , фторхинолонам и цефалоспоринам третьего поколения . Вспышка продолжается с 2016 года. [15]

Номенклатура

Номенклатура Salmonella enterica долгое время была предметом дискуссий в микробиологическом сообществе. [16] Первоначально в 1880-х годах виды Salmonella были названы в честь болезни, хозяина или геологического местоположения, с которыми они были связаны; однако эта таксономическая характеристика была оспорена из-за того, что члены рода были классифицированы несовместимо с их генетическим сходством. В 1980-х годах появление нуклеотидного секвенирования и ДНК-гибридизации заставило многих признанных бактериологов, таких как Ле Минор и Попофф (1987), Эузеби (1999) и Эзаки и Ябуучи (2000), выдвинуть свои предложения по изменению номенклатуры. [17] Только в 2005 году Ле Минор и Попофф повторно предложили и установили, что « Salmonella enterica » будет утвержденным названием вида — за исключением Salmonella bongori — и что Salmonella enterica содержит шесть подвидов, из которых Salmonella enterica subsp. enterica содержит большинство сероваров. [18] Технологические достижения позволяют исследователям использовать данные секвенирования всего генома для идентификации и группировки сероваров с использованием двух методов: типирования последовательности и распознавания антигенов. [19]

Названия серовара пишутся с заглавной буквы, но не курсивом и не подчеркиваются. Серовары могут быть обозначены в полной или сокращенной форме (включая только названия рода и серовара). Например, в полном обозначении Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhi пишется как таковое, но в сокращенном обозначении оно пишется как Salmonella Typhi. [20] Каждый серовар также может иметь много штаммов, что позволяет быстро увеличить общее количество антигенно изменчивых бактерий. [21]

Эпидемиология

Всемирная организация здравоохранения характеризует сальмонеллез как заболевание пищевого происхождения, симптомы которого включают диарею, лихорадку, тошноту, рвоту и в тяжелых случаях смерть. [22] Было установлено, что сальмонеллез в первую очередь возникает у людей из-за бактериальной колонизации кишечного тракта после употребления зараженной пищи или воды, но также известно, что он распространяется от человека к человеку фекально-оральным путем. [23] Чтобы снизить риск, связанный с заражением этим заболеванием, следует применять надлежащие меры безопасности пищевых продуктов к высокорисковым пищевым продуктам, включая птицу, говядину, свинину, баранину, яйца и свежие продукты. [24] Производители продуктов питания, поставщики ингредиентов, рестораны и домашние повара должны соблюдать санитарные процедуры обработки, хранить продукты питания при температуре ниже 5 °C и тщательно готовить все продукты до указанных безопасных для употребления температур. [24] Становится все труднее смягчать наличие инфекций сальмонеллеза среди населения из-за уникальной природы сероваров с множественной лекарственной устойчивостью в результате контрпродуктивных эффектов использования антибиотиков в качестве лечения широкого спектра действия. [25] Основные иммунные дефициты хозяина , связанные с ВИЧ , малярией и недоеданием, способствовали широкому распространению этого заболевания и необходимости использования дорогих антимикробных препаратов в самых бедных службах здравоохранения в мире. [26] Но также было показано, что бактериальные факторы, такие как повышенная активность гена вирулентности pgtE из-за однонуклеотидного полиморфизма (SNP) в его промоторной области, оказывают большое влияние на патогенез этого конкретного типа последовательности сальмонеллы . [27]

Выживание и стресс

Существуют факторы, которые могут увеличить риск заражения. К ним относятся более высокий pH в желудке, резекция желудка и лечение с помощью антикислотной буферизации. [28] Если в желудке более низкий pH, то это помогает в качестве защитной техники , чтобы потенциально избежать заражения. [29]

Этот штамм является мезофильным, и некоторые из них могут выживать при экстремально низких или высоких температурах, которые могут варьироваться от 2 °C до 54 °C. [30] Сигма-факторы внутри клетки контролируют экспрессию генов, и они могут ощущать изменения в окружающей среде с внешней мембраны путем активации генов, которые затем реагируют на тепловой стресс и соответствующим образом адаптируются. [31] S. enterica также может быстро реагировать на низкие температуры с помощью белков холодового шока (CSP), синтезируя себя так, чтобы клетка могла позже возобновить рост. [32] Хлор может быть химическим стрессором для S. enterica , потому что при наличии хлора S. enterica может производить биопленку , которая обеспечивает себя экзополисахаридной матрицей, обладающей способностью химической атаки против хлора. [33] Исходя из этого, хлор имеет профилактические меры для образования биопленки в системах поения птицы, и это снижает риск S. enterica . [34] Успешная адаптация позволяет S. enterica выдерживать более кислые условия, противодействуя антибактериальному эффекту желудка. [35]

Ссылки

  1. ^ Мюррей П. Р., Розенталь К. С., Пфаллер М. А. (2009). Медицинская микробиология (6-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Mosby Elsevier. стр. 307.
  2. ^ Grimont PA, Weill FX (ноябрь 2007 г.). «Антигенные формулы сероваров сальмонелл». Центр сотрудничества ВОЗ по справочной информации и исследованиям сальмонелл . 9 : 1–66.
  3. ^ Silva C, Calva E, Maloy S (февраль 2014 г.). «Единое здоровье и пищевые заболевания: передача сальмонеллы между людьми, животными и растениями». Microbiology Spectrum . 2 (1): OH-0020-2013. doi :10.1128/microbiolspec.OH-0020-2013. PMID  26082128.
  4. ^ Rabsch W, Andrews HL, Kingsley RA, Prager R, Tschäpe H, Adams LG, Bäumler AJ (май 2002 г.). "Salmonella enterica серотипа Typhimurium и его адаптированные к хозяину варианты". Инфекция и иммунитет . 70 (5): 2249–2255. doi :10.1128/IAI.70.5.2249-2255.2002. PMC 127920. PMID  11953356. 
  5. ^ Langridge GC, Fookes M, Connor TR, Feltwell T, Feasey N, Parsons BN и др. (январь 2015 г.). «Закономерности эволюции генома, сопровождавшие адаптацию хозяина у сальмонелл». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (3): 863–868. Bibcode : 2015PNAS..112..863L. doi : 10.1073/pnas.1416707112 . PMC 4311825. PMID  25535353 . 
  6. ^ «Национальный надзор за кишечными заболеваниями: ежегодный отчет по сальмонеллезу, 2016 г.» (PDF) . CDC.gov . 2016.
  7. ^ Rotger R, Casadesús J (сентябрь 1999 г.). "Плазмиды вирулентности сальмонелл" (PDF) . Международная микробиология . 2 (3): 177–184. PMID  10943411.
  8. ^ CDC (21.07.2023). "Устойчивый штамм Salmonella Infantis (REPJFX01) связан с курицей". Центры по контролю и профилактике заболеваний . Получено 19.11.2023 .
  9. ^ "Многолетний отчет FSIS NARMS – 2014-2019". fsis.usda.gov . 2023-02-10 . Получено 2023-11-15 .
  10. ^ "Обозреватель изолятов - Обнаружение патогенов - NCBI". ncbi.nlm.nih.gov . Получено 2023-11-19 .
  11. ^ Ашкенази С., Клири Т.Г., Мюррей Б.Е., Вангер А., Пикеринг Л.К. (декабрь 1988 г.). «Количественный анализ и частичная характеристика продукции цитотоксинов штаммами сальмонелл». Инфекция и иммунитет . 56 (12): 3089–3094. doi :10.1128/iai.56.12.3089-3094.1988. PMC 259706. PMID  3182072 . 
  12. ^ Раман, Вишну; Ван Дессель, Неле; Холл, Кристофер Л.; Уэзерби, Виктория Э.; Уитни, Саманта А.; Колеве, Эмили Л.; Блум, Шошана МК; Шарма, Абхинав; Харди, Джин А.; Боллен, Матье; Ван Эйнде, Алейде; Форбс, Нил С. (2021-10-21). «Внутриклеточная доставка белковых препаратов с помощью автономно лизирующей бактериальной системы снижает рост опухолей и метастазы». Nature Communications . 12 (1): 6116. doi :10.1038/s41467-021-26367-9. ISSN  2041-1723. PMC 8531320 . PMID  34675204. 
  13. ^ Daley J (21 февраля 2018 г.). «Вспышка брюшного тифа в Пакистане связана с бактериями с широкой лекарственной устойчивостью». The Scientist Magazine® . Получено 03.09.2018 .
  14. ^ Клемм Э.Дж., Шакур С., Пейдж А.Дж., Камар Ф.Н., Джадж К., Саид Д.К. и др. (февраль 2018 г.). «Появление клона с широкой лекарственной устойчивостью Salmonella enterica серовара Typhi, содержащего разнородную плазмиду, кодирующую устойчивость к фторхинолонам и цефалоспоринам третьего поколения». mBio . 9 (1). doi :10.1128/mBio.00105-18. PMC 5821095 . PMID  29463654. 
  15. ^ "Extensively Drug-Resistant Typhoid Fever in Pakistan – Alert – Level 2, Practice Enhanced Precursions". Travel Health Notices . US Centers for Disease Control and Prevention . Получено 2018-09-03 .
  16. ^ Su LH, Chiu CH (2007). «Сальмонелла: клиническое значение и эволюция номенклатуры» (PDF) . Chang Gung Medical Journal . 30 (3): 210–219. PMID  17760271.
  17. ^ Agbaje M, Begum RH, Oyekunle MA, Ojo OE, Adenubi OT (ноябрь 2011 г.). «Эволюция номенклатуры сальмонелл: критическая заметка». Folia Microbiologica . 56 (6): 497–503. doi :10.1007/s12223-011-0075-4. PMID  22052214. S2CID  19799923.
  18. ^ Brenner FW, Villar RG, Angulo FJ, Tauxe R, Swaminathan B (июль 2000 г.). "Номенклатура сальмонелл". Журнал клинической микробиологии . 38 (7): 2465–2467. doi :10.1128/JCM.38.7.2465-2467.2000. PMC 86943. PMID  10878026 . 
  19. ^ Chattaway MA, Langridge GC, Wain J (апрель 2021 г.). «Номенклатура сальмонелл в геномную эру: время перемен». Scientific Reports . 11 (1): 7494. Bibcode :2021NatSR..11.7494C. doi :10.1038/s41598-021-86243-w. PMC 8021552 . PMID  33820940. 
  20. ^ "Научная номенклатура". Новые инфекционные заболевания . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Получено 17 февраля 2020 г.
  21. ^ "Сравнительное секвенирование Salmonella spp.". Wellcome Trust Genome Campus . Архивировано из оригинала 2007-11-14.
  22. ^ "Сальмонелла (небрюшнотифозная)". www.who.int . Получено 2023-10-26 .
  23. ^ Джаннелла, Ральф А. (1996), Барон, Сэмюэл (ред.), «Сальмонелла», Медицинская микробиология (4-е изд.), Галвестон (Техас): Медицинское отделение Техасского университета в Галвестоне, ISBN 978-0-9631172-1-2, PMID  21413334 , получено 2023-10-26
  24. ^ ab Ehuwa O, Jaiswal AK, Jaiswal S. Сальмонелла, безопасность пищевых продуктов и методы обработки пищевых продуктов. Продукты питания . 2021;10(5). doi:https://www.mdpi.com/2304-8158/10/5/907/htm
  25. ^ Глинн, М. Кэтлин; Бопп, Шерил; Девитт, Уоллис; Дэбни, Пол; Мохтар, Мохаммад; Ангуло, Фредерик Дж. (7 мая 1998 г.). «Возникновение инфекций Salmonella enterica серотипа Typhimurium DT104 с множественной лекарственной устойчивостью в Соединенных Штатах». New England Journal of Medicine . 338 (19): 1333–1339. doi : 10.1056/NEJM199805073381901 . PMID  9571252.
  26. ^ Feasey NA, Dougan G, Kingsley RA, Heyderman RS, Gordon MA (июнь 2012 г.). «Инвазивная нетифозная сальмонеллезная болезнь: возникающая и забытая тропическая болезнь в Африке». Lancet . 379 (9835): 2489–2499. doi :10.1016/s0140-6736(11)61752-2. PMC 3402672 . PMID  22587967. 
  27. ^ Hammarlöf DL, Kröger C, Owen SV, Canals R, Lacharme-Lora L, Wenner N, et al. (март 2018 г.). «Роль одного некодирующего нуклеотида в эволюции эпидемической африканской клады сальмонелл». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (11): E2614–E2623. Bibcode : 2018PNAS..115E2614H. doi : 10.1073/pnas.1714718115 . PMC 5856525. PMID  29487214 . 
  28. ^ Гарсия дель Портильо Ф., Фостер Дж. В., Финлей Б. Б. (1993). «Роль генов реакции кислотной толерантности в вирулентности Salmonella typhimurium». Инфекция и иммунитет . 61 (10): 4489–4492. doi : 10.1128/iai.61.10.4489-4492.1993 . PMC 281185. PMID 8406841  . 
  29. ^ Foster JW, Hall HK (1990). «Реакция толерантности к адаптивному закислению Salmonella typhimurium». Журнал бактериологии . 173 (2): 771–778. doi : 10.1128 /jb.172.2.771-778.1990 . PMC 208505. PMID  2404956. 
  30. ^ Kazmierczak MJ, Wiedmann M, Boor KJ (2005). «Альтернативные сигма-факторы и их роль в бактериальной вирулентности». Microbiology and Molecular Biology Reviews . 69 (4): 527–543. doi : 10.1128/MMBR.69.4.527-543.2005 . PMC 1306804. PMID  16339734 . 
  31. ^ Спектор MP, Кеньон WJ (2012). «Устойчивость и стратегии выживания Salmonella enterica к экологическим стрессам». Food Research International . 45 (2): 455–481. doi :10.1016/j.foodres.2011.06.056. S2CID  84333218.
  32. ^ Craig JE, Boyle D, Francis KP, Gallagher MP (1998). «Экспрессия гена холодового шока cspB в Salmonella typhimurium происходит ниже пороговой температуры». Микробиология . 144 (3): 697–704. doi : 10.1099/00221287-144-3-697 . PMID  9534239.
  33. ^ Макдоннелл Г., Рассел А.Д. (1999). «Антисептики и дезинфицирующие средства: активность, действие и устойчивость». Clinical Microbiology Reviews . 12 (1): 147–179. doi : 10.1128/cmr.12.1.147 . PMC 88911. PMID  9880479. 
  34. ^ Byrd JA, DeLoach JR, Corrier DE, Nisbet DJ, Stanker LH (1999). «Оценка распределения серотипов сальмонелл из коммерческих инкубаториев для бройлеров и птичников». Болезни птиц . 43 (1): 39–47. doi :10.2307/1592760. JSTOR  1592760. PMID  10216758.
  35. ^ Rychlik I, Barrow PA (2005). «Управление стрессом, вызванным сальмонеллой, и его связь с поведением во время кишечной колонизации и инфекции». FEMS Microbiology Reviews . 29 (5): 1021–1040. doi : 10.1016/j.femsre.2005.03.005 . PMID  16023758.