stringtranslate.com

Стафилококк эпидермидис

Staphylococcus epidermidis — грамположительная бактерия, одна из более чем 40 видов , принадлежащих к роду Staphylococcus . [1] Он является частью нормальной микробиоты человека , обычно микробиоты кожи и реже микробиоты слизистых оболочек, а также встречается в морских губках. [2] [3] Это факультативные анаэробные бактерии . Хотя S. epidermidis обычно не является патогенным , пациенты с ослабленной иммунной системой подвергаются риску развития инфекции. Эти инфекции обычно являются внутрибольничными . [4] S. epidermidis вызывает особую тревогу у людей с катетерами или другими хирургическими имплантатами, поскольку известно, что он образует биопленки , которые растут на этих устройствах. [5] Будучи частью нормальной микробиоты кожи, S. epidermidis часто загрязняет образцы, отправляемые в диагностическую лабораторию. [6]

Некоторые штаммы S. epidermidis обладают высокой солеустойчивостью и обычно встречаются в морской среде. [3] С.И. Пол и др. (2021) [3] выделили и идентифицировали солеустойчивые штаммы S. epidermidis (штаммы ISP111A, ISP111B и ISP111C) из губок Cliona viridis в районе острова Сен-Мартен в Бенгальском заливе , Бангладеш .

Биопленка Staphylococcus epidermidis на титановой подложке

Этимология

«Стафилококк» — гроздь виноградоподобных ягод, «эпидермидис» — эпидермис. [7]

Открытие

Фридрих Юлиус Розенбах отличил S. epidermidis от S. aureus в 1884 году, первоначально назвав S. epidermidis S. albus . [8] Он выбрал aureus и albus , поскольку бактерии образовывали желтые и белые колонии соответственно.

Микробиология

Staphylococcus epidermidis , увеличение 1000 раз под светлопольной микроскопией.

Staphylococcus epidermidis — очень выносливый микроорганизм, состоящий из неподвижных грамположительных кокков, собранных в гроздья, похожие на виноградные гроздья. После инкубации в течение ночи он образует белые, приподнятые, сплоченные колонии диаметром около 1–2 мм и не оказывает гемолитического действия на кровяном агаре. [5] Это каталазоположительный , [9] коагулазонегативный факультативный анаэроб , который может расти за счет аэробного дыхания или ферментации . Некоторые штаммы могут не ферментироваться. [3] [10]

Биохимические тесты показывают, что этот микроорганизм также дает слабоположительную реакцию на тест на нитратредуктазу . Он положителен для выработки уреазы , отрицателен по оксидазе и может использовать глюкозу, сахарозу и лактозу для образования кислых продуктов. В присутствии лактозы также будет выделяться газ. Непатогенный S. epidermidis, в отличие от патогенного S. aureus , не обладает ферментом желатиназой , поэтому не может гидролизовать желатин. [11] [12] Он чувствителен к новобиоцину , что позволяет отличить его от Staphylococcus saprophyticus , который также является коагулазонегативным, но устойчив к новобиоцину. [4]

Как и у S. aureus , клеточные стенки S. epidermidis содержат белок, связывающий трансферрин, который помогает организму получать железо из трансферрина . Считается, что тетрамеры поверхностного белка, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, связываются с трансферрином и удаляют из него железо. Последующие этапы включают перенос железа на поверхностные липопротеины, а затем на транспортные белки, которые переносят железо в клетку. [5]

Биохимические характеристики

Колония, морфологические, физиологические и биохимические характеристики морского S. epidermidis представлены в таблице ниже. [3]

Примечание: + = положительный, – = отрицательный, W = слабо положительный.

Идентификация

Обычная практика обнаружения S. epidermidis заключается в использовании внешнего вида колоний на селективных средах, морфологии бактерий с помощью световой микроскопии, тестирования каталазы и слайд-коагулазы. Агар Зобелля полезен для выделения Staphylococcus epidermidis из морских организмов. [3] На агаре Бэрда-Паркера с добавкой яичного желтка колонии выглядят маленькими и черными. Для быстрого обнаружения и идентификации штаммов стафилококка все чаще используются такие методы, как количественная ПЦР . [13] [14] Обычно чувствительность к десферриоксамину также можно использовать, чтобы отличить его от большинства других стафилококков, за исключением случая Staphylococcus hominis , который также чувствителен. [15] В этом случае, производство кислоты из трегалозы S. hominis можно использовать, чтобы отличить эти два вида. [ нужна цитата ]

Микробная экология

Роль в запахе ног

Распространенное заблуждение о запахе ног и тела в целом заключается в том, что пот сам по себе пахнет и заставляет людей пахнуть. Однако сам пот практически не имеет запаха. Скорее, микробы , присутствующие на коже, метаболизируют определенные соединения с потом как источник питательных веществ, производя при этом соединения с неприятным запахом. [16] S. epidermidis процветает в теплой и влажной среде и является распространенной бактерией микробиома человека ; [17] таким образом, он в первую очередь ответственен за запах ног, поскольку на ногах больше потовых желез, чем на любой другой части тела, и поэтому они часто влажные, что создает идеальную среду для процветания S. epidermidis. Бактерии производят ферменты , которые расщепляют лейцин, присутствующий в поту, образуя летучие соединения с неприятным запахом, такие как изовалериановая кислота. Ноги с более сильным запахом имеют более высокую плотность микроорганизмов, чем ноги с более слабым запахом. [17]

Роль в болезни

Факторы вирулентности

Staphylococcus epidermidis , окрашенный сафранином (x1000).

Образование биопленки

S. epidermidis вызывает рост биопленок на пластиковых устройствах, помещенных в тело. [18] Чаще всего это происходит при использовании внутривенных катетеров и медицинских протезов . [19] Инфекция также может возникнуть у пациентов, находящихся на диализе, или у людей с имплантированными пластиковыми устройствами, которые могли быть загрязнены. Он также вызывает эндокардит , чаще всего у пациентов с дефектами сердечных клапанов. В некоторых других случаях сепсис может возникнуть и у стационарных пациентов. [ нужна цитата ]

Способность образовывать биопленки на пластиковых изделиях является основным фактором вирулентности S. epidermidis . Одной из вероятных причин являются поверхностные белки, которые связывают белки крови и внеклеточного матрикса. Он производит внеклеточный материал, известный как полисахаридный межклеточный адгезин (PIA), который состоит из сульфатированных полисахаридов . Это позволяет другим бактериям связываться с уже существующей биопленкой, создавая многослойную биопленку. Такие биопленки снижают метаболическую активность находящихся в них бактерий. Это снижение метаболизма в сочетании с нарушением диффузии антибиотиков затрудняет эффективное лечение антибиотиками этого типа инфекции. [5]

Антибиотики в значительной степени неэффективны для очистки биопленок. Наиболее распространенным методом лечения этих инфекций является удаление или замена инфицированного имплантата, хотя во всех случаях профилактика идеальна. Препаратом выбора часто является ванкомицин , к которому можно добавить рифампицин или аминогликозид . [ нужна цитата ] Доказано, что мытье рук снижает распространение инфекции.

Устойчивость к антибиотикам

Штаммы S. epidermidis часто устойчивы к антибиотикам , включая рифамицин , фторхинолоны , гентамицин , тетрациклин , клиндамицин и сульфаниламиды . [18] Резистентность к метициллину особенно широко распространена: 75-90% больничных изолятов устойчивы к метициллину. [18] Устойчивые организмы чаще всего обнаруживаются в кишечнике, но организмы, живущие на коже, также могут стать устойчивыми из-за регулярного воздействия антибиотиков, выделяемых с потом. [ нужна цитата ]

Юношеские угри

Предварительные исследования также показывают, что S. epidermidis повсеместно встречается в пораженных порах обыкновенных угрей , где Cutibacterium Acnes обычно является единственным обитателем. [20]

Staphylococcus epidermidis в нормальной коже непатогенен. Но при аномальных поражениях он становится патогенным, например, при обыкновенных угрях . Staphylococcus epidermidis проникает в сальную железу (колонизированную Propionibacterium Acnes , основной бактерией, вызывающей обыкновенные угри) и повреждает волосяные фолликулы, вырабатывая липолитические ферменты, которые изменяют кожное сало из фракционной формы в плотную (густую), что приводит к воспалительному эффекту. [21]

Более того, образование биопленки S. epidermidis путем высвобождения экзополисахаридной межклеточной адгезии (PIA) обеспечивает восприимчивую анаэробную среду для колонизации P.acnes и защищает ее от молекул врожденного иммунитета человека. [22]

И P.acnes, и S.epidermidis могут взаимодействовать друг с другом, защищая здоровье кожи хозяина от колонизации патогенов. Но в случае конкуренции они используют один и тот же источник углерода (например, глицерин) для производства короткоцепочечных жирных кислот, которые действуют друг против друга как антибактериальное средство. Кроме того, S. epidermidis помогает поддерживать гомеостаз кожи и уменьшает патогенное воспаление, вызванное P.acnes, за счет уменьшения выработки белка TLR2 , который вызывает воспаление кожи. [23]

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ Шлейфер, К.Х.; Клоос, МЫ (1 января 1975 г.). «Выделение и характеристика стафилококков из кожи человека I. Исправленные описания Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus saprophyticus, а также описания трех новых видов: Staphylococcus cohnii, Staphylococcus haemolyticus и Staphylococcus xylosus». Международный журнал систематической бактериологии . 25 (1): 50–61. дои : 10.1099/00207713-25-1-50 .
  2. ^ Фей, Пол Д; Олсон, Майкл Э. (июнь 2010 г.). «Современные концепции формирования биопленок». Будущая микробиология . 5 (6): 917–933. дои : 10.2217/fmb.10.56. ПМК 2903046 . ПМИД  20521936. 
  3. ^ abcdef Пол, Сулав Индра; Рахман, штат Мэриленд Махбубур; Салам, Мохаммад Абдус; Хан, доктор Арифур Рахман; Ислам, Мэриленд Тофаззал (15 декабря 2021 г.). «Идентификация бактерий, связанных с морскими губками, на острове Сен-Мартен в Бенгальском заливе с акцентом на профилактику подвижной септицемии Aeromonas в Лабеорохите». Аквакультура . 545 : 737156. doi : 10.1016/j.aquacultural.2021.737156. ISSN  0044-8486.
  4. ^ Аб Левинсон, В. (2010). Обзор медицинской микробиологии и иммунологии (11-е изд.). стр. 94–99.
  5. ^ abcd Сальерс, Эбигейл А. и Уитт, Дикси Д. (2002). Бактериальный патогенез: молекулярный подход (2-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 978-1-55581-171-6.
  6. ^ Queck SY, Отто М (2008). «Staphylococcus epidermidis и другие коагулазонегативные стафилококки». Стафилококк: молекулярная генетика . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-29-5.
  7. ^ "ВетБакт".
  8. ^ Фридрих Юлиус Розенбах в книге «Кто это назвал?»
  9. ^ «Онлайн-учебник по бактериологии Тодара: золотистый стафилококк и стафилококковая болезнь». Кеннет Тодар, доктор философии . Проверено 7 декабря 2013 г.
  10. ^ «Геномы бактерий - STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS» . Геномы Карин . ЭМБЛ-ЭБИ . Проверено 23 декабря 2011 г.
  11. ^ Круз, Томас Эдисон Э. Дела; Торрес, Джереми Мартин О. (1 ноября 2012 г.). «Протокол испытаний на гидролиз желатина». www.asmscience.org . Проверено 1 января 2021 г.
  12. ^ Чаби, Ройя; Момтаз, Хасан (05 декабря 2019 г.). «Факторы вирулентности и свойства устойчивости к антибиотикам штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных от госпитальных инфекций в Ахвазе, Иран». Тропическая медицина и здоровье . 47 (1): 56. дои : 10.1186/s41182-019-0180-7 . ISSN  1349-4147. ПМК 6896349 . ПМИД  31844416. 
  13. ^ Франсуа П., Шренцель Дж. (2008). «Быстрая диагностика и типирование золотистого стафилококка». Стафилококк: молекулярная генетика . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-29-5.
  14. ^ Маккей IM, изд. (2007). ПЦР в реальном времени в микробиологии: от диагностики к характеристике. Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-18-9.
  15. ^ Антунес, Ана Люсия Соуза; Секки, Карина; Райтер, Кели Кристина; Перес, Леандро Реус Родригес; Фрейтас, Ана Люсия Пейшото Де; Д'азеведо, Педро Алвес (1 января 2008 г.). «Возможная идентификация Staphylococcus epidermidis с использованием дисков десферриоксамина и фосфомицина». АПМИС . 116 (1): 16–20. дои : 10.1111/j.1600-0463.2008.00796.x. PMID  18254775. S2CID  205804740.
  16. ^ «Запах тела: причины, изменения, основные заболевания и лечение». Кливлендская клиника . Проверено 11 мая 2023 г.
  17. ^ аб Ара, Кацутоши; Хама, Масакацу; Акиба, Сюничи; Койке, Кензо; Окисака, Коичи; Хагура, Тойоки; Камия, Тетсуро; Томита, Фусао (1 апреля 2006 г.). «Запах ног из-за микробного метаболизма и его контроля». Канадский журнал микробиологии . 52 (4): 357–364. дои : 10.1139/w05-130. ISSN  0008-4166. ПМИД  16699586.
  18. ^ abc Отто, Майкл (август 2009 г.). «Staphylococcus epidermidis — «случайный» возбудитель». Обзоры природы Микробиология . 7 (8): 555–567. doi : 10.1038/nrmicro2182. ПМК 2807625 . ПМИД  19609257. 
  19. ^ Хедин, Г. (1993). «Staphylococcus epidermidis - больничная эпидемиология и выявление резистентности к метициллину». Скандинавский журнал инфекционных заболеваний. Дополнение . 90 : 1–59. ПМИД  8303217.
  20. ^ Бек-Томсен, М.; Ломхольт, Х.Б.; Килиан, М. (20 августа 2008 г.). «Акне не связаны с еще некультивированными бактериями». Журнал клинической микробиологии . 46 (10): 3355–3360. дои : 10.1128/JCM.00799-08. ПМК 2566126 . ПМИД  18716234. 
  21. ^ Мустаричи, Ресми; Сулистианингсих, Сулистианингсих; Рунади, Дуди (29 января 2020 г.). «Тест антибактериальной активности экстрактов и фракций листьев маниоки (Manihot esculenta Crantz) против клинических изолятов Staphylococcus epidermidis и Propionibacteriumacnes, вызывающих прыщи». Международный журнал микробиологии . 2020 : 1975904. дои : 10.1155/2020/1975904 . ПМК 7008253 . ПМИД  32089694. 
  22. ^ Кумар, Бипул; Патхак, Раджив; Мэри, П. Бертен; Джа, Дикша; Сардана, Кабир; Гаутам, Хемант К. (1 июня 2016 г.). «Новый взгляд на патогенез прыщей: изучение роли микробных популяций, связанных с прыщами». Дерматологическая Синика . 34 (2): 67–73. дои : 10.1016/j.dsi.2015.12.004 .
  23. ^ Клодель, Жан-Поль; Оффре, Николь; Лечча, Мария-Тереза; Поли, Флоренция; Корвек, Стефан; Дрено, Бриджит (2019). «Staphylococcus epidermidis: потенциальный новый игрок в физиопатологии прыщей?». Дерматология . 235 (4): 287–294. дои : 10.1159/000499858 . PMID  31112983. S2CID  162170301.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки