stringtranslate.com

Вибрион

Vibrio — род грамотрицательных бактерий , имеющих форму изогнутой палочки (запятой), [1] [2] [3] [4] несколько видов которых могут вызывать пищевую инфекцию или инфекцию мягких тканей, называемую вибриозом . Инфекция обычно связана с употреблением в пищу недоваренных морепродуктов. Будучи очень устойчивыми к соли и неспособными выживать в пресной воде, Vibrio spp. обычно встречаются в различных соленых водных средах. Vibrio spp. являются факультативными анаэробами , которые дают положительный результат на оксидазу и не образуют спор . [4] [5] Все члены рода подвижны . Они могут иметь полярный или боковой жгутик с чехлами или без них. [4] [6] Виды Vibrio обычно обладают двумя хромосомами , что необычно для бактерий. [7] [8] Каждая хромосома имеет отчетливую и независимую точку начала репликации , [9] и сохраняются вместе с течением времени в роде. [10] Современные филогении были построены на основе набора генов ( анализ мультилокусной последовательности ). [1]

OF Müller (1773, 1786) описал восемь видов рода Vibrio (включенного в Infusoria ), три из которых были спириллообразными. [11] Некоторые из других видов сегодня отнесены к таксонам эукариот, например, к эвгленоидным Peranema или к диатомовым Bacillaria . Однако Vibrio Müller, 1773 стало считаться названием зоологического рода, а название рода бактерий стало Vibrio Pacini, 1854. [12] Филиппо Пачини выделил микроорганизмы, которые он назвал « вибрионами », от больных холерой в 1854 году из-за их подвижности. [13] На латыни «vibrio» означает «дрожать». [14]

Биохимические характеристикиВибрионвиды

Род Vibrio содержит большое количество видов, и они несколько различаются по своим биохимическим характеристикам. Колониальные, морфологические, физиологические и биохимические характеристики рода Vibrio  показаны в таблице ниже. [4]

Примечание: Группа 1: Vibrio alginolyticus ; Группа 2: Vibrio natriegens, Vibrio pelagius, Vibrio azureus ; + = Положительный; – = Отрицательный; V = Переменная (+/–)

Патогенные штаммы

Чашка с агаром TCBS с Vibrio Cholerae (слева) и Vibrio parahaemolyticus (справа)

Несколько видов Vibrio являются патогенами . [15] Большинство болезнетворных штаммов связаны с гастроэнтеритом , но также могут инфицировать открытые раны и вызывать сепсис . [16] Их могут переносить многочисленные морские животные, такие как крабы или креветки, и, как известно, вызывают смертельные инфекции у людей после воздействия. [17] Риск клинического заболевания и смерти увеличивается при определенных факторах, таких как неконтролируемый диабет, повышенный уровень железа (цирроз, серповидноклеточная анемия , гемохроматоз ), а также рак или другие состояния с ослабленным иммунитетом. Патогенные виды Vibrio включают V. cholerae (возбудитель холеры ), V. parahaemolyticus и V. vulnificus . V. cholerae обычно передается через загрязненную воду . [3] Патогенные виды Vibrio могут вызывать пищевые заболевания (инфекции), обычно связанные с употреблением в пищу недоваренных морепродуктов. [18] При попадании в организм бактерии Vibrio могут в первую очередь вызывать водянистую диарею вместе с другими вторичными симптомами. [19] Патогенные свойства могут быть связаны с чувством кворума , когда бактерии способны выражать свой фактор вирулентности через свои сигнальные молекулы. [20]

Вспышки V. vulnificus обычно происходят в теплом климате, а небольшие, как правило, смертельные вспышки происходят регулярно. Вспышка произошла в Новом Орлеане после урагана Катрина [21] , а несколько смертельных случаев происходят почти каждый год во Флориде [22] . По состоянию на 2013 год в Соединенных Штатах общее количество случаев заражения Vibrio выросло на 43% по сравнению с показателями, наблюдавшимися в 2006–2008 годах. V. vulnificus , самый тяжелый штамм, не увеличился. Пищевые инфекции Vibrio чаще всего связаны с употреблением в пищу сырых моллюсков [23] .

V. parahaemolyticus также связан с феноменом Канагавы, при котором штаммы, выделенные от людей ( клинические изоляты), являются гемолитическими на пластинах кровяного агара , тогда как штаммы, выделенные от нечеловеческих источников, не являются гемолитическими. [24]

Многие виды Vibrio также являются зоонозными . Они вызывают заболевания у рыб и моллюсков, а также являются распространенными причинами смертности среди домашних морских животных.

Диагноз

Холера

Распространенным признаком заражения вибрионом является холера . Холера в первую очередь проявляется быстрой потерей воды из-за водянистой диареи. Другие симптомы включают рвоту и мышечные спазмы. [25] Потеря воды может привести к обезвоживанию, которое может быть от легкой до умеренной или тяжелой степени. Умеренное или тяжелое обезвоживание требует немедленного лечения. V. cholerae является наиболее распространенным патогеном, вызывающим холеру. Золотым стандартом для обнаружения холеры является посев образцов кала или ректальных мазков. Затем идентификация проводится с помощью микроскопии или агглютинации антител. [25] Посевы проводятся на агаре с тиосульфатом, цитратом, желчными солями и сахарозой. V cholerae образует желтые колонии. [26]

Вибриоз

Вибриоз является признаком более тяжелой инфекции Vibrio . Распространенными причинами вибриоза являются употребление сырых или недоваренных морепродуктов, в первую очередь устриц, или воздействие морской воды на раны. Большинство инфекций V. parahaemolyticus могут быть самоограничивающимися, а симптомы включают диарею, тошноту, головные боли, лихорадку и озноб. V. vulnificus может привести к более серьезному заболеванию, особенно при раневой инфекции, которая может перейти в некротизирующий фасциит . V. parahaemolyticus является наиболее распространенным возбудителем вибриоза, однако V. vulnificus чаще встречается у людей, имеющих определенные факторы риска, такие как пожилой возраст, заболевания печени или сахарный диабет. Как и все диагнозы вибриоза, вибриоз также можно определить в культурах кала. V. parahaemolyticus и V. vulnificus образуют зеленые колонии. [26]

Уход

Медицинская помощь зависит от клинической картины и наличия сопутствующих заболеваний.

Вибрионгастроэнтерит

Поскольку гастроэнтерит, вызванный Vibrio, у большинства пациентов проходит самостоятельно, никакой специальной медикаментозной терапии не требуется. [27] Пациентам, которые не переносят пероральное замещение жидкости, может потребоваться внутривенная инфузионная терапия.

Хотя большинство видов Vibrio чувствительны к антибиотикам, таким как доксициклин или ципрофлоксацин , антибактериальная терапия не сокращает течение болезни или продолжительность выделения патогена. Однако, если пациент болен и у него высокая температура или есть сопутствующее заболевание, можно начать пероральную антибактериальную терапию доксициклином или ципрофлоксацином. [27]

НехолерныйВибрионинфекции

Пациенты с раневой инфекцией, вызванной нехолерным вибрионом , или сепсисом гораздо более тяжелы и часто имеют другие заболевания. Медикаментозная терапия состоит из:

Профилактика

Холера

Наиболее эффективным методом профилактики холеры является улучшение безопасности воды и продуктов питания. Это включает в себя санитарию воды, правильное приготовление пищи и осведомленность общества о вспышках. Профилактика оказалась наиболее эффективной в странах, где холера является эндемичной.

Другой метод — вакцины от холеры . Примерами вакцин от холеры являются Dukoral и Vaxchora. [28]

Вибриоз

Профилактика вибриоза наиболее эффективна при обработке пищевых продуктов. Пищевые продукты, в основном морепродукты, которые обычно содержат вибрионы , регулярно контролируются. Вода, из которой вылавливаются или выращиваются морепродукты, анализируется для определения содержания микроорганизмов. Такие методы обработки пищевых продуктов, как пастеризация и высокое давление, используются для устранения микроорганизмов и патогенов. [26]

Другие штаммы

V. harveyi является патогеном для нескольких водных животных и известен как причина светящегося вибриоза у креветок. [29] Aliivibrio fischeri (или V. fischeri ) известен своим мутуалистическим симбиозом с гавайским бобтейлом , который зависит от микробной люминесценции. [30]

Жгутики

«Типичные», рано обнаруженные виды Vibrio , такие как V. cholerae , имеют один полярный жгутик (монотрихи) с оболочкой. Некоторые виды, такие как V. parahaemolyticus и V. alginolyticus , имеют как один полярный жгутик с оболочкой, так и тонкие жгутики, выступающие во всех направлениях (перитрихи), а другие виды, такие как V. fischeri , имеют пучки полярных жгутиков с оболочкой (лофотрихи). [31]

Структура

Типичная структура бактериального жгутика содержит три компонента: базальное тело, крючок и нить. Как и типичные бактерии, Vibrio spp имеют эти три компонента, но с повышенной сложностью в базальном теле. Кроме того, Vibrio spp. используют пять или шесть отдельных субъединиц жгутика для построения жгутиковой нити, а не один флагеллин, обнаруженный во многих других бактериях. У Vibrio spp большинство имеют один жгутик, расположенный на одном полюсе бактерии, хотя у некоторых видов есть дополнительные жгутики в перитрихиальных или лофотрихиальных расположениях. Другое отличие заключается в том, что градиент, используемый для питания жгутикового двигателя, управляется натрием, а не протонами; это создает больший крутящий момент, и было показано, что жгутики Vibrio вращаются более чем в пять раз быстрее, чем управляемые H + жгутики E. coli . Жгутик также окружен оболочкой, простирающейся от мембраны. Назначение этой оболочки еще предстоит определить. [32] 

Влияние на вирулентность

Подвижность очень важна для Vibrio spp для инфицирования. Исследования показали, что различные мутанты Vibrio , которые имеют дефекты в синтезе жгутиков или неподвижны, дефектны в инфицировании. Потеря подвижности у Vibrio показала нарушение колонизации и прилипания к кишечнику хозяина. [32]

Естественная трансформация

Естественная трансформация является распространенной бактериальной адаптацией для переноса ДНК, которая использует многочисленные бактериальные генные продукты. [33] [34] Для того, чтобы бактерия-реципиент связала, приняла и рекомбинировала экзогенную ДНК в свою хромосому, она должна стать компетентной , то есть войти в особое физиологическое состояние. Процесс поглощения ДНК естественно компетентным V. cholerae включает расширенный пилус, вызванный компетентностью, и связывающий ДНК белок, который действует как храповик и наматывает ДНК в периплазму. [35] Естественная трансформация также была описана для V. fischeri , [36] V. vulnificus [37] и V. parahaemolyticus . [38]

Малая РНК

V. cholerae использовался в открытиях многих бактериальных малых РНК . С помощью sRNA-Seq и Нозерн-блоттинга были идентифицированы и охарактеризованы кандидаты sRNA как IGR -sRNA (внутригенная область), AS-sRNA (транскрибированные с антисмысловой цепи открытой рамки считывания (ORF) и полученные из ORF. [39] Один из кандидатов из этого исследования, IGR 7, как было показано, участвует в метаболизме углерода и позже переименован в MtlS RNA . Другие sRNA, идентифицированные в V. cholerae с помощью генетических скринингов и вычислительных методов, включают Qrr RNA , Vibrio regulator RNA of OmpA , MiX sRNA , Vibrio cholerae ToxT activated RNAs , foR RNA и VqmR sRNA .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Thompson FL, Gevers D, Thompson CC и др. (2005). «Филогения и молекулярная идентификация вибрионов на основе анализа мультилокусной последовательности». Applied and Environmental Microbiology . 71 (9): 5107–5115. Bibcode : 2005ApEnM..71.5107T. doi : 10.1128/AEM.71.9.5107-5115.2005. PMC  1214639. PMID  16151093.
  2. ^ Райан К.Дж.; Рэй К.Г., ред. (2004). Sherris Medical Microbiology (4-е изд.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  3. ^ ab Faruque SM; Nair GB, ред. (2008). Vibrio cholerae: геномика и молекулярная биология. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-33-2.
  4. ^ abcd Пол, Сулав Индра; Рахман, Мд. Махбубур; Салам, Мохаммад Абдус; и др. (2021-12-15). «Идентификация бактерий, ассоциированных с морскими губками, острова Сен-Мартен в Бенгальском заливе с упором на профилактику септицемии, вызванной подвижными аэромонадами, у Labeo rohita» . Аквакультура . 545 : 737156. doi :10.1016/j.aquaculture.2021.737156. ISSN  0044-8486.
  5. ^ Мэдиган, Майкл; Мартинко, Джон, ред. (2005). Биология микроорганизмов Брока (11-е изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-144329-7.
  6. ^ Хан, Фазлуррахман; Табассум, Назия; Ананд, Ракша; Ким, Янг-Мог (2020-10-01). "Подвижность Vibrio spp.: стратегии регулирования и контроля" . Прикладная микробиология и биотехнология . 104 (19): 8187–8208. doi :10.1007/s00253-020-10794-7. PMID  32816086. S2CID  221182959.
  7. ^ Trucksis, Michele; Michalski, Jane; Deng, Ying Kang; Kaper, James B. (1998-11-24). «Геном Vibrio cholerae содержит две уникальные кольцевые хромосомы». Труды Национальной академии наук . 95 (24): 14464–9. Bibcode : 1998PNAS ... 9514464T. doi : 10.1073/pnas.95.24.14464 . PMC 24396. PMID  9826723. 
  8. ^ Окада, Казухиса; Иида, Тецуя; Кита-Цукамото, Кумико; Хонда, Такеши (15 января 2005 г.). «Вибрионы обычно обладают двумя хромосомами». Журнал бактериологии . 187 (2): 752–7. дои : 10.1128/JB.187.2.752-757.2005. ПМЦ 543535 . ПМИД  15629946. 
  9. ^ Расмуссен, Вт; Дженсен, Расмус Бугге; Сковгаард, Оле (2007). «Две хромосомы холерного вибриона инициируются в разные моменты клеточного цикла». Журнал ЭМБО . 26 (13): 3124–3131. doi : 10.1038/sj.emboj.7601747. ПМК 1914095 . ПМИД  17557077. 
  10. ^ Киркап, Бенджамин С.; Чанг, ЛиЭнн; Чанг, Сара; и др. (2010-01-01). «Хромосомы вибрионов имеют общую историю». BMC Microbiology . 10 : 137. doi : 10.1186/1471-2180-10-137 . PMC 2875227. PMID  20459749 . 
  11. ^ Pot, B.; Gillis, M.; De Ley, J. (1992). "The Genus Oceanospirillum". В Balows, A.; Trüper, HG; Dworkin, M.; Harder, W.; Schleifer, KH. (ред.). The Prokaryotes (2-е изд.). Springer. стр. 3230–6. doi :10.1007/978-1-4757-2191-1_10. ISBN 978-1-4757-2191-1. OCLC  1250076632.
  12. ^ Хью, Р. (1964). «Предлагаемое сохранение родового названия Vibrio Pacini 1854 и обозначение неотипового штамма Vibrio Cholerae Pacini 1854». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 14 (2): 87–101. doi : 10.1099/0096266X-14-2-87 . S2CID  84020788.
  13. ^ "Филиппо Пачини".
  14. ^ Stöppler, MD, Melissa. "Медицинское определение Vibrio cholerae". Словарь MedTerms . MedicineNet . Получено 2021-06-03 .
  15. ^ C.Michael Hogan. 2010. Bacteria. Encyclopedia of Earth. ред. Sidney Draggan и CJCleveland, Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия Архивировано 11 мая 2011 г., на Wayback Machine
  16. ^ Ли, Мишель Т.; Динь, Ан К.; Нгуен, Стефани; и др. (2019-03-28). «Септицемия с поздним началом, вызванная Vibrio vulnificus, без цирроза». Труды Медицинского центра Университета Бейлора . 32 (2): 286–288. doi :10.1080/08998280.2019.1580661. PMC 6541083. PMID  31191157 . 
  17. ^ Кабанильяс-Бельтран, Эктор; ЛЛаусас-Маганья, Эдуардо; Ромеро, Рикардо; и др. (01 декабря 2006 г.). «Вспышка гастроэнтерита, вызванная пандемическим Vibrio parahaemolyticus O3: K6, в Мексике». Письма FEMS по микробиологии . 265 (1): 76–80. дои : 10.1111/j.1574-6968.2006.00475.x . ПМИД  17107421.
  18. ^ "Справочник по теме безопасности пищевых продуктов Vibrio Cholerae NAL FSRIO". Справочник по теме безопасности пищевых продуктов Vibrio Cholerae NAL FSRIO .
  19. ^ "Симптомы". Вибрионоз (вибриоз) . Центры по контролю и профилактике заболеваний. 2021-03-02 . Получено 2021-03-30 .
  20. ^ Тан, Вэнь-Си; Мухамад Юнос, Нина Юсрина; Тан, Пуй-Ван; и др. (8 июля 2014 г.). «Характеристика морской бактерии Vibrio Brasiliensis T33, продуцирующей молекулы кворума N-ацилгомосеринлактона». Датчики . 14 (7): 12104–12113. Bibcode : 2014Senso..1412104T. doi : 10.3390/s140712104 . PMC 4168498. PMID  25006994 . 
  21. ^ Jablecki J, Norton SA, Keller GR и др. (сентябрь 2005 г.). «Инфекционные заболевания и дерматологические состояния у эвакуированных и спасателей после урагана Катрина — несколько штатов, август-сентябрь 2005 г.». MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 54 (38): 961–4. PMID  16195696.
  22. ^ Бюро по охране окружающей среды (2005). "Годовой отчет, Флорида". Надзор и расследование заболеваний, передающихся через продукты питания и воду . Отдел охраны окружающей среды, Департамент здравоохранения Флориды: 21.
  23. ^ «Количество инфекций, вызванных некоторыми пищевыми микробами, увеличилось, в то время как другие остались неизменными в 2012 году». Центры по контролю и профилактике заболеваний . 18 апреля 2013 г. Получено 19 апреля 2013 г.
  24. ^ Джозеф С., Колвелл Р., Капер Дж. (1982). «Vibrio parahaemolyticus и родственные галофильные вибрионы». Crit Rev Microbiol . 10 (1): 77–124. doi :10.3109/10408418209113506. PMID  6756788.
  25. ^ ab Clemens JD, Nair GB, Ahmed T, Qadri F, Holmgren J (сентябрь 2017 г.). «Холера». Lancet . 390 (10101): 1539–1549. doi :10.1016/S0140-6736(17)30559-7. PMID  28302312.
  26. ^ abc Baker-Austin C, Martinez-Urtaza J, Qadri F, et al. (Июль 2018). "Инфекции Vibrio spp.". Nat Rev Dis Primers . 4 (1): 7. doi :10.1038/s41572-018-0010-y. PMID  30002373.
  27. ^ ab "Инфекции, вызванные нехолерным вибрионом - Инфекционные заболевания". Merck Manuals Professional Edition . Получено 2021-03-30 .
  28. ^ Hsueh BY, Waters CM (2019). «Борьба с холерой». F1000Res . 8 : 589. doi : 10.12688 /f1000research.18093.1 . PMC 6492228. PMID  31069064. 
  29. ^ Austin B, Zhang XH (2006). " Vibrio harveyi : значительный патоген морских позвоночных и беспозвоночных". Letters in Applied Microbiology . 43 (2): 119–214. doi :10.1111/j.1472-765X.2006.01989.x. PMID  16869892.
  30. ^ Norsworthy AN, Visick KL (ноябрь 2013 г.). «Gimme shelter: how Vibrio fischeri successful navigations an animal's multiple environments». Frontiers in Microbiology . 4 : 356. doi : 10.3389/fmicb.2013.00356 . PMC 3843225. PMID  24348467 . 
  31. ^ Джордж М. Гаррити, ред. (2005). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том 2, часть B (2-е изд.). Springer. стр. 496–8. ISBN 978-0-387-24144-9.
  32. ^ ab Echazarreta MA, Klose KE (2019). "Синтез жгутиконосцев вибрионов". Front Cell Infect Microbiol . 9 : 131. doi : 10.3389 /fcimb.2019.00131 . PMC 6504787. PMID  31119103. 
  33. ^ Чен И, Дубнау Д (2004). «Поглощение ДНК во время бактериальной трансформации». Nat. Rev. Microbiol . 2 (3): 241–9. doi :10.1038/nrmicro844. PMID  15083159. S2CID  205499369.
  34. ^ Bernstein H, Bernstein C, Michod RE (январь 2018 г.). «Пол у микробных патогенов». Infect Genet Evol . 57 : 8–25. doi :10.1016/j.meegid.2017.10.024. PMID  29111273.
  35. ^ Matthey N, Blokesch M (2016). «Процесс поглощения ДНК естественно компетентным Vibrio cholerae ». Trends Microbiol . 24 (2): 98–110. doi :10.1016/j.tim.2015.10.008. PMID  26614677.
  36. ^ Pollack-Berti A, Wollenberg MS, Ruby EG (2010). «Естественная трансформация Vibrio fischeri требует tfoX и tfoY». Environ. Microbiol . 12 (8): 2302–11. doi :10.1111/j.1462-2920.2010.02250.x. PMC 3034104. PMID  21966921 . 
  37. ^ Gulig PA, Tucker MS, Thiaville PC и др. (2009). «USER-friendly cloning coupled with chitin-based natural transformation makes faster mutagenesis of Vibrio vulnificus». Appl. Environ. Microbiol . 75 (15): 4936–49. Bibcode : 2009ApEnM..75.4936G. doi : 10.1128/AEM.02564-08. PMC 2725515. PMID  19502446. 
  38. ^ Chen Y, Dai J, Morris JG, Johnson JA (2010). "Генетический анализ генов капсульного полисахарида (антигена K) и экзополисахарида у пандемического Vibrio parahaemolyticus O3:K6". BMC Microbiol . 10 : 274. doi : 10.1186/1471-2180-10-274 . PMC 2987987. PMID  21044320 . 
  39. ^ Лю, Джейн М.; Ливни, Джонатан; Лоуренс, Майкл С.; и др. (апрель 2009 г.). «Экспериментальное открытие малых РНК в Vibrio cholerae путем прямого клонирования, истощения 5S/тРНК и параллельного секвенирования». Nucleic Acids Research . 37 (6): e46. doi :10.1093/nar/gkp080. PMC 2665243 . PMID  19223322. 

Внешние ссылки