stringtranslate.com

Вибрион

Вибрионы — род грамотрицательных бактерий , имеющих форму изогнутого стержня (запятой),[ 1] [2] [3] [4] несколько видов которых могут вызывать пищевые инфекции , обычно связанные с употреблением в пищу недоваренных морепродуктов. Обладая высокой солеустойчивостью и неспособностью выжить в пресной воде, Vibrio spp. обычно встречаются в различных средах с соленой водой . Виды вибрионов . являются факультативными анаэробами , которые дают положительный результат на оксидазу и не образуют спор . [4] [5] Все представители рода подвижны . Они могут иметь полярный или латеральный жгутик с влагалищами или без них. [4] [6] Виды вибрионов обычно обладают двумя хромосомами , что необычно для бактерий. [7] [8] Каждая хромосома имеет отдельный и независимый источник репликации, [9] и со временем сохраняется в роде. [10] Недавние филогении были построены на основе набора генов ( анализ многолокусных последовательностей ). [1]

О. Ф. Мюллер (1773, 1786) описал восемь видов рода Vibrio (входит в состав Infusoria ), три из которых были спириллиформными. [11] Некоторые из других видов сегодня отнесены к таксонам эукариот, например, к эвгленоиду Peranema или к диатомовой Bacillaria . Однако Vibrio Müller, 1773 стало рассматриваться как название зоологического рода, а название бактериального рода стало Vibrio Pacini, 1854. [12] [13] Филиппо Пачини выделил микроорганизмы, которые он назвал « вибрионами » от больных холерой в 1854 г., из-за их подвижности. [14] На латыни «вибрион» означает «дрожать». [15]

Биохимические характеристики Vibrio spp.

Род Vibrio включает большое количество видов, которые несколько различаются по своим биохимическим характеристикам. Колонии, морфологические, физиологические и биохимические характеристики рода Vibrio  представлены в таблице ниже. [4]

Примечание. Группа 1: Vibrio alginolyticus ; Группа-2: Vibrio natriegens, Vibrio pelagius, Vibrio azureus ; + = Положительный; – = Отрицательный; В = переменная (+/–)

Патогенные штаммы

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

Некоторые виды вибрионов являются возбудителями . [16] Большинство болезнетворных штаммов связаны с гастроэнтеритом , но также могут инфицировать открытые раны и вызывать сепсис . [17] Их могут переносить многочисленные морские животные, такие как крабы и креветки, и известно, что они вызывают смертельные инфекции у людей после воздействия. [18] Риск клинического заболевания и смерти увеличивается при наличии определенных факторов, таких как неконтролируемый диабет, повышенный уровень железа (цирроз печени, серповидно-клеточная анемия , гемохроматоз ), а также рак или другие состояния с ослабленным иммунитетом. К патогенным видам вибрионов относятся V. cholerae (возбудитель холеры ), V. parahaemolyticus и V. vulnificus . V. cholerae обычно передается через загрязненную воду . [3] Патогенные виды вибрионов могут вызывать заболевания пищевого происхождения (инфекцию), обычно связанные с употреблением в пищу недоваренных морепродуктов. [19] При попадании внутрь бактерии Vibrio могут вызвать водянистую диарею наряду с другими вторичными симптомами. [20] Патогенные особенности могут быть связаны с ощущением кворума , когда бактерии способны выражать свой фактор вирулентности через свои сигнальные молекулы. [21]

Вспышки V. vulnificus обычно происходят в теплом климате, а небольшие, как правило, летальные вспышки происходят регулярно. Вспышка произошла в Новом Орлеане после урагана Катрина [22] , а во Флориде в большинстве лет происходит несколько летальных случаев. [23] По состоянию на 2013 год в США заболеваемость вибрионами в целом выросла на 43% по сравнению с показателями, наблюдавшимися в 2006–2008 годах. V. vulnificus , самый тяжелый штамм, не увеличился. Пищевые вибрионные инфекции чаще всего связаны с употреблением в пищу сырых моллюсков . [24]

V. parahaemolyticus также связан с феноменом Канагавы, при котором штаммы, выделенные от человека- хозяина (клинические изоляты), гемолитические на чашках с кровяным агаром , тогда как штаммы, выделенные из нечеловеческих источников, не являются гемолитическими. [25]

Многие виды вибрионов также являются зоонозными . Они вызывают болезни рыб и моллюсков и являются распространенной причиной смертности среди морских обитателей.

Диагностика

Холера

Распространенным признаком вибрионной инфекции является холера . Холера в первую очередь проявляется быстрой потерей воды в результате водянистой диареи. Другие симптомы включают рвоту и мышечные судороги. [26] Потеря воды может привести к обезвоживанию, которое может быть от легкой до умеренной и тяжелой степени. Умеренная и тяжелая степень обезвоживания требует немедленного лечения. V. cholerae — наиболее распространенный возбудитель холеры. Золотым стандартом выявления холеры является посев образцов стула или мазков из прямой кишки. Затем идентификацию проводят с помощью микроскопии или путем агглютинации антител. [26] Посевы проводят на тиосульфатно-цитратном агаре с солями желчных кислот и сахарозой. V cholerae образует желтые колонии. [27]

Вибриоз

Вибриоз является признаком более тяжелой инфекции, вызванной вибрионами . Распространенные причины вибриоза включают употребление сырых или недоваренных морепродуктов, в первую очередь устриц, или воздействие морской воды на раны. Большинство инфекций, вызванных V. parahemolyticus, могут протекать самостоятельно, и их симптомы включают диарею, тошноту, головные боли, лихорадку и озноб. V. vulnificus может привести к более серьезному заболеванию, особенно к раневой инфекции, которая может перерасти в некротический фасциит . V. parahaemolyticus является наиболее распространенным возбудителем вибриоза, однако V. vulnificus чаще встречается у людей с определенными факторами риска, такими как пожилой возраст, заболевания печени или сахарный диабет. Как и все виды диагностики вибрионов, вибриоз также можно определить в посевах стула. V. parahemolyticus и V. vulnificus образуют зеленые колонии. [27]

Уход

Медицинская помощь зависит от клинической картины и наличия сопутствующих заболеваний.

Вибрионный гастроэнтерит

Поскольку у большинства пациентов вибрионный гастроэнтерит проходит самостоятельно, специфической медицинской терапии не требуется. [28] Пациентам, которые не переносят восполнение жидкости через рот, может потребоваться внутривенная инфузионная терапия.

Хотя большинство видов вибрионов чувствительны к антибиотикам, таким как доксициклин или ципрофлоксацин , терапия антибиотиками не сокращает течение заболевания или продолжительность выделения возбудителя. Однако, если пациент болен и у него высокая температура или основное заболевание, можно начать пероральную антибиотикотерапию доксициклином или ципрофлоксацином. [28]

Нехолерные вибрионные инфекции

Пациенты с раневой инфекцией нехолерного вибриона или сепсисом болеют гораздо чаще и часто страдают другими заболеваниями. Медикаментозная терапия состоит из:

Профилактика

Холера

Наиболее эффективным методом профилактики холеры является повышение безопасности воды и продуктов питания. Это включает в себя очистку воды, правильное приготовление пищи и информирование населения о вспышках. Профилактика оказалась наиболее эффективной в странах, где холера является эндемическим заболеванием.

Другой метод — вакцины против холеры . Примеры вакцин против холеры включают Дукорал и Вакшору. [29]

Вибриоз

Профилактика вибриоза в основном достигается при переработке пищевых продуктов. Пищевые продукты, в основном морепродукты, которые обычно содержат вибрионы , подвергаются регулярному контролю. Вода, из которой добываются морепродукты или выращиваются на фермах, анализируется на определение содержания микроорганизмов. Такие методы обработки пищевых продуктов, как пастеризация и высокое давление, используются для уничтожения микроорганизмов и болезнетворных микроорганизмов. [27]

Другие штаммы

V. harveyi является возбудителем некоторых водных животных и известен как причина светящегося вибриоза у креветок (креветок). [30] Aliivibrio fischeri (или V. fischeri ) известен своим мутуалистическим симбиозом с гавайским кальмаром-кубиком , который зависит от микробной люминесценции. [31]

Жгутики

«Типичные», рано обнаруженные виды вибрионов , такие как V. cholerae , имеют один полярный жгутик (монотриховый) с оболочкой. Некоторые виды, такие как V. parahaemolyticus и V. alginolyticus , имеют как одиночный полярный жгутик с чехлом, так и тонкие жгутики, выступающие во всех направлениях (перитрихические), а другие виды, такие как V. fischeri , имеют пучки полярных жгутиков с чехлом. (лофотриховый). [32]

Состав

Типичная структура бактериального жгутика состоит из трех компонентов: базального тела, крючка и нити. Как и типичные бактерии, Vibrio spp имеют эти три компонента, но с более сложным базальным телом. Кроме того, Vibrio spp. использовать пять или шесть отдельных субъединиц жгутика для построения жгутиковой нити, а не одиночный флагеллин, обнаруженный у многих других бактерий. У Vibrio spp большинство из них имеют единственный жгутик, расположенный на одном полюсе бактерии, хотя некоторые виды имеют дополнительные жгутики в перитрихальном или лофотрихном расположении. Другое отличие состоит 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 жгутики E. coli , управляемые H + . Жгутик также окружен оболочкой, отходящей от мембраны. Назначение этих ножен еще предстоит определить. [33]

Влияние на вирулентность

Подвижность очень важна для Vibrio spp при заражении. Исследования показали, что различные мутанты вибрионов , дефектные в синтезе жгутиков или неподвижные, дефектны при инфекции. Потеря подвижности вибрионов свидетельствует о нарушении колонизации и прикрепления к кишечнику хозяина. [33]

Естественная трансформация

Естественная трансформация — это обычная бактериальная адаптация для переноса ДНК, в которой используются многочисленные бактериальные генные продукты. [34] [35] Чтобы бактерия-реципиент смогла связать, принять и рекомбинировать экзогенную ДНК в свою хромосому, она должна стать компетентной , то есть войти в особое физиологическое состояние. Процесс поглощения ДНК естественным компетентным V. cholerae включает расширенные, индуцированные компетентностью пилусы и ДНК-связывающий белок, который действует как храповик и втягивает ДНК в периплазму. [36] Естественная трансформация также была описана для V. fisheri , [37] V. vulnificus [38] и V. parahaemolyticus . [39]

Малая РНК

V. cholerae использовался при открытии многих бактериальных малых РНК . С помощью sRNA-Seq и нозерн-блоттинга кандидатные sRNA были идентифицированы и охарактеризованы как IGR -sRNA (внутригенная область), AS-sRNA (транскрибируемые с антисмысловой цепи открытой рамки считывания (ORF) и полученные из ORF. [40] Один из Было показано, что кандидаты из этого исследования, IGR7, участвуют в углеродном метаболизме и позже переименованы в MtlS РНК . Другие мРНК, идентифицированные в V. cholerae с помощью генетического скрининга и вычислительных методов, включают Qrr РНК , регуляторную РНК вибрионов OmpA , мРНК MicX , ToxT холерного вибриона. активированные РНК , tfoR РНК и VqmR мРНК .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Томпсон Флорида, Геверс Д., Томпсон CC и др. (2005). «Филогения и молекулярная идентификация вибрионов на основе анализа мультилокусных последовательностей». Прикладная и экологическая микробиология . 71 (9): 5107–5115. Бибкод : 2005ApEnM..71.5107T. doi :10.1128/AEM.71.9.5107-5115.2005. ПМЦ  1214639 . ПМИД  16151093.
  2. ^ Райан К.Дж.; Рэй К.Г., ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса (4-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  3. ^ аб Фарук С.М.; Наир ГБ, ред. (2008). Холерный вибрион: геномика и молекулярная биология. Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-33-2.
  4. ^ abcd Пол, Сулав Индра; Рахман, штат Мэриленд Махбубур; Салам, Мохаммад Абдус; и другие. (15 декабря 2021 г.). «Идентификация бактерий, связанных с морскими губками, на острове Сен-Мартен в Бенгальском заливе с акцентом на профилактику подвижной септицемии Aeromonas у Labeo rohita» . Аквакультура . 545 : 737156. doi : 10.1016/j.aquacultural.2021.737156. ISSN  0044-8486.
  5. ^ Мэдиган, Майкл; Мартинко, Джон, ред. (2005). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-144329-7.
  6. ^ Хан, Фазлррахман; Табассум, Назия; Ананд, Ракша; Ким, Янг-Мог (01 октября 2020 г.). «Подвижность Vibrio spp.: стратегии регуляции и контроля» . Прикладная микробиология и биотехнология . 104 (19): 8187–8208. дои : 10.1007/s00253-020-10794-7. ISSN  1432-0614. PMID  32816086. S2CID  221182959.
  7. ^ Траксис, Мишель; Михальски, Джейн; Дэн, Ин Кан; Капер, Джеймс Б. (24 ноября 1998 г.). «Геном холерного вибриона содержит две уникальные кольцевые хромосомы». Труды Национальной академии наук . 95 (24): 14464–14469. Бибкод : 1998PNAS...9514464T. дои : 10.1073/pnas.95.24.14464 . ISSN  0027-8424. ПМК 24396 . ПМИД  9826723. 
  8. ^ Окада, Казухиса; Иида, Тецуя; Кита-Цукамото, Кумико; Хонда, Такеши (15 января 2005 г.). «Вибрионы обычно содержат две хромосомы». Журнал бактериологии . 187 (2): 752–757. дои : 10.1128/JB.187.2.752-757.2005. ISSN  0021-9193. ПМЦ 543535 . ПМИД  15629946. 
  9. ^ Расмуссен, Вт; Дженсен, Расмус Бугге; Сковгаард, Оле (11 июля 2007 г.). «Две хромосомы холерного вибриона инициируются в разные моменты клеточного цикла». Журнал ЭМБО . 26 (13): 3124–3131. doi : 10.1038/sj.emboj.7601747. ISSN  0261-4189. ПМК 1914095 . ПМИД  17557077. 
  10. ^ Киркуп, Бенджамин С.; Чанг, ЛиЭнн; Чанг, Сара; и другие. (01.01.2010). «Хромосомы вибрионов имеют общую историю». БМК Микробиология . 10 :137. дои : 10.1186/1471-2180-10-137 . ISSN  1471-2180. ПМЦ 2875227 . ПМИД  20459749. 
  11. ^ Пот Б., Гиллис М. и Де Лей Дж., Род Aquaspirillum. В: Балоуз А., Трюпер Х.Г., Дворкин М. и др. (Ред.). Прокариоты , 2-е изд., т. 3. Шпрингер-Верлаг. Нью-Йорк. 1991 год
  12. ^ Хью, Р. (1964). Предлагаемое сохранение родового названия Vibrio Pacini 1854 и обозначение неотипического штамма Vibrio cholerae Pacini 1854.
  13. ^ Хью, Р. (1964). «Предлагаемое сохранение родового названия Vibrio Pacini 1854 и обозначение неотипического штамма Vibrio Cholerae Pacini 1854». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 14 (2): 87–101. дои : 10.1099/0096266X-14-2-87 . S2CID  84020788.
  14. ^ "Филиппо Пачини".
  15. ^ Стёпплер, доктор медицины, Мелисса. «Медицинское определение холерного вибриона». Словарь медицинских терминов . МедицинаНет . Проверено 3 июня 2021 г.
  16. ^ К.Майкл Хоган. 2010. Бактерии. Энциклопедия Земли. ред. Сидни Драгган и К.Дж.Кливленд, Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия. Архивировано 11 мая 2011 г., в Wayback Machine.
  17. ^ Ли, Мишель Т.; Динь, Ан К.; Нгуен, Стефани; и другие. (28 марта 2019 г.). «Септицемия Vibrio vulnificus с поздним началом без цирроза печени». Труды Медицинского центра Университета Бэйлора . 32 (2): 286–288. дои : 10.1080/08998280.2019.1580661. ISSN  0899-8280. ПМК 6541083 . ПМИД  31191157. 
  18. ^ Кабанильяс-Бельтран, Эктор; ЛЛаусас-Маганья, Эдуардо; Ромеро, Рикардо; и другие. (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 . ISSN  0378-1097. ПМИД  17107421.
  19. ^ «Справочник по теме безопасности пищевых продуктов NAL FSRIO Vibrio Cholerae» . Справочник по теме безопасности пищевых продуктов NAL FSRIO Vibrio Cholerae .
  20. ^ «Симптомы | Вибриональная болезнь (вибриоз) | CDC» . www.cdc.gov . 2021-03-02 . Проверено 30 марта 2021 г.
  21. ^ Тан, Вэнь-Си; Мухамад Юнос, Нина Юсрина; Тан, Пуй-Ван; и другие. (8 июля 2014 г.). «Характеристика морской бактерии Vibrio Brasiliensis T33, продуцирующей N-ацил-гомосерин-лактон-чувствительные молекулы». Датчики . 14 (7): 12104–12113. Бибкод : 2014Senso..1412104T. дои : 10.3390/s140712104 . ПМЦ 4168498 . ПМИД  25006994. 
  22. ^ Яблецкий Дж., Нортон С.А., Келлер Г.Р. и др. (2005). «Инфекционные заболевания и дерматологические заболевания у эвакуированных и спасателей после урагана Катрина - несколько штатов, август – сентябрь 2005 г.». Еженедельный отчет о смертности и заболеваемости . 54 : 1–4.
  23. ^ Бюро общественного здоровья окружающей среды, Отдел гигиены окружающей среды, Министерство здравоохранения Флориды (2005). «Годовой отчет, Флорида». Надзор и расследование заболеваний, передающихся через пищу и воду : 21.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ «В 2012 году число инфекций, вызываемых некоторыми микробами пищевого происхождения, увеличилось, в то время как другие остались неизменными» . Центры по контролю заболеваний . 18 апреля 2013 года . Проверено 19 апреля 2013 г.
  25. ^ Джозеф С., Колвелл Р., Капер Дж. (1982). «Vibrio parahaemolyticus и родственные галофильные вибрионы». Крит Рев Микробиол . 10 (1): 77–124. дои : 10.3109/10408418209113506. ПМИД  6756788.
  26. ^ аб Джон Д. Клеменс, Г. Балакриш Наир, Тахмид Ахмед и др. (2017). Холера. Ланцет, 390 (10101). 1539–1549. ISSN 0140-6736. дои : 10.1016/S0140-6736(17)30559-7.
  27. ^ abc Бейкер-Остин, К., Мартинес-Уртаза, Дж., Кадри, Ф. и др. (2018). Виды вибрионов. инфекции. Учебники по болезням Nature Reviews , 4 (1). дои :10.1038/s41572-018-0010-y
  28. ^ ab «Инфекции нехолерным вибрионом - инфекционные заболевания». Руководства Merck Профессиональная версия . Проверено 30 марта 2021 г.
  29. ^ Сюэ, BY, и Уотерс, CM (2019). Борьба с холерой. F1000Research , 8 , 589. doi :10.12688/f1000research.18093.1
  30. ^ Остин Б., Чжан XH (2006). «Vibrio harveyi: важный патоген морских позвоночных и беспозвоночных». Письма по прикладной микробиологии . 43 (2): 119–214. дои : 10.1111/j.1472-765X.2006.01989.x . ПМИД  16869892.
  31. ^ Норсуорси А.Н., Висик К.Л. (ноябрь 2013 г.). «Дай мне приют: как Vibrio fischeri успешно ориентируется в различных средах обитания животного». Границы микробиологии . 4 : 356. дои : 10.3389/fmicb.2013.00356 . ПМЦ 3843225 . ПМИД  24348467. 
  32. ^ Джордж М. Гаррити, изд. (2005). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 2 Часть Б (2-е изд.). Спрингер. стр. 496–8. ISBN 978-0-387-24144-9.
  33. ^ аб Эчазаррета М.А., Клозе К.Э. Синтез жгутиков вибрионов . Передние клетки заражают микробиол. 2019 1 мая;9:131. doi : 10.3389/fcimb.2019.00131. ПМИД 31119103; PMCID: PMC6504787.
  34. ^ Чен И, Дубнау Д (2004). «Поглощение ДНК во время бактериальной трансформации». Нат. Преподобный Микробиол . 2 (3): 241–9. doi : 10.1038/nrmicro844. PMID  15083159. S2CID  205499369.
  35. ^ Бернштейн Х., Бернштейн С., Мишод Р.Э. (2018). Пол у микробных возбудителей. Инфекция, генетика и эволюция, том 57, страницы 8–25. дои :10.1016/j.meegid.2017.10.024
  36. ^ Мэтью Н., Блокеш М. (2016). «Процесс поглощения ДНК естественно компетентного холерного вибриона». Тенденции Микробиол . 24 (2): 98–110. дои : 10.1016/j.tim.2015.10.008. ПМИД  26614677.
  37. ^ Поллак-Берти А., Волленберг М.С., Руби Э.Г. (2010). «Естественная трансформация Vibrio fischeri требует tfoX и tfoY». Окружающая среда. Микробиол . 12 (8): 2302–11. дои : 10.1111/j.1462-2920.2010.02250.x. ПМК 3034104 . ПМИД  21966921. 
  38. ^ Гулиг П.А., Такер М.С., Тиавилл ПК и др. (2009). «Удобное для пользователя клонирование в сочетании с естественной трансформацией на основе хитина обеспечивает быстрый мутагенез Vibrio vulnificus». Прил. Окружающая среда. Микробиол . 75 (15): 4936–49. Бибкод : 2009ApEnM..75.4936G. дои :10.1128/АЕМ.02564-08. ПМЦ 2725515 . ПМИД  19502446. 
  39. ^ Чен Ю, Дай Дж., Моррис Дж.Г., Джонсон Дж.А. (2010). «Генетический анализ генов капсульного полисахарида (K-антигена) и экзополисахарида пандемического Vibrio parahaemolyticus O3:K6». БМК Микробиол . 10 :274. дои : 10.1186/1471-2180-10-274 . ПМЦ 2987987 . ПМИД  21044320. 
  40. ^ Лю, Джейн М.; Ливни, Джонатан; Лоуренс, Майкл С.; и другие. (апрель 2009 г.). «Экспериментальное открытие мРНК в холерном вибрионе путем прямого клонирования, истощения 5S/тРНК и параллельного секвенирования». Исследования нуклеиновых кислот . 37 (6): е46. дои : 10.1093/nar/gkp080. ISSN  1362-4962. ПМЦ 2665243 . ПМИД  19223322. 

Внешние ссылки