Raksturīga proteobaktērija, taksonomija, subfilos, patoģenēze



The proteobaktērijas tās ir visplašākās, sarežģītākās un daudzveidīgākās baktēriju patvērums prokariotu organismu vidū. Tā sastāv no aptuveni 384 ģintīm un 1 300 gramu negatīvām baktērijām ar šūnu sienām, kas veidojas galvenokārt no lipopolisaharīdiem..

Cilvēkiem proteobaktērijas atrodas ādā, mutes dobumā, mēles un maksts traktā, kā arī zarnās un izkārnījumos. Proteobaktērijas ir viena no visbiežāk sastopamajām cilvēka zarnu mikrobiotā.

Parastās šo patvēruma baktēriju proporcijas palielināšanās pret citiem (Bacteroidetes un Firmicutes) ir saistīta ar zarnu un ekstensīvajām slimībām, galvenokārt ar iekaisuma fenotipu..

Proteobaktērijās, piemēram, ģintīs, ir iekļauts plašs patogēnu klāsts Brucella un Rikettsija pieder pie Alphaproteobacteria klases, Bordetella un Neisseria klase Betaproteobaktērijas, Escherichia, Šigella, Salmonella un Yersinia Gammaproteobaktēriju klase un visbeidzot, Helicobacter klases Epsilonproteobaktērijas.

Papildus patogēniem proteobaktēriju patvērums ietver savstarpējas sugas, piemēram, kukaiņu, tostarp ģints, obligātos endosimbiontus. Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis un Wigglesworthia.

Nesenie pētījumi ir secinājuši, ka simbionta proteobaktērijas vairumā gadījumu ir attīstījušās no parazītiskajiem senčiem, kas atbilst paradigmai, ka baktēriju savstarpējie partneri bieži attīstās no patogēniem.

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
  • 2 Subphiles
    • 2.1. Alfaproteobaktērijas
    • 2.2 Betaproteobaktērijas
    • 2.3. Deltaproteobaktērijas
    • 2.4 Epsilonproteobaktērijas
  • 3 Patoģenēze
    • 3.1. Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2. Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4. Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3.5. Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Atsauces

Funkcijas vispārīgi

Šīs patvēruma baktērijas ir daudzveidīgas morfoloģiski, fizioloģiski un ekoloģiski. Tās nosaukums ir atvasināts no senās grieķu jūras jūras Proteus, kas spēja uzņemties dažādas formas, atsaucoties uz lielo baktēriju formu daudzveidību, kas savākti šajā taksonā..

Šūnas var būt bacīļu vai koku formā, ar vai bez prosteca, ar karodziņiem vai bez tām, un tikai dažas sugas var veidot augļu struktūras. Tās var būt fototrofas, heterotrofas un chemolitotropas uzturs.

Apakšfili

Balstoties uz 16S rRNS gēna filogenētisko analīzi, proteobaktēriju patvērums ir sadalīts 6 klasēs: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria un Zetaproteobacteria.

Visas klases ir monofiliskas, izņemot gammaproteobaktērijas, kas ir parafilētas ar Betaproteobacteria.

Alfaproteobaktērijas

Alfaproteobaktēriju klase ietver 13 baktēriju pasūtījumus. Viņi var pieņemt dažādas morfoloģijas, piemēram, uzmākšanos, stellātu un spirāli. Tās var veidot arī kātiņus un pumpurus, kas ļauj viņiem palielināt virsmas un tilpuma attiecību, ļaujot viņiem izdzīvot vidē ar mazām uzturvielām.

Alfaproteobaktērijām piemīt liela vielmaiņas stratēģiju daudzveidība, piemēram, fotosintēze, slāpekļa fiksācija, amonjaka oksidācija un metilotrofija. Šajā grupā ietilpst visbiežāk sastopamie jūras šūnu organismi.

Daudzas šīs baktēriju klases sugas parasti izmanto intracelulāro dzīvesveidu kā augu savstarpējus vai augu vai dzīvnieku patogēnus, piemēram, Rhizobim, kas veido ar dažu augu sugu saknēm vai Wolbachia, parastais moskītu parazīts.

Alfaproteobaktērijas ir saistītas arī ar senču grupu, kas izraisīja mitohondrijas, Rickettsiales. Citi žanri, piemēram, Rikettsija, tie ir patogēni.

Betaproteobaktērijas

Betaproteobaktērijas veido 14 baktēriju secības, kas rada dažādas formas un vielmaiņas. Tie var būt stingri vai fakultatīvi aerobiski.

Dažas sugas var būt ķīmoautotrofas, piemēram, dzimums Nitrosomonas, kas ir amonjaka oksidētājs. Citi ir fototrofi Rhodocyclus un Rubrivivaks, kas izmanto gaismu kā enerģijas avotu.

Betaproteobaktērijas iejaucas slāpekļa fiksēšanā, oksidējot amonija oksīdu, veidojot nitrītu, kas ir ļoti svarīgs savienojums augu fizioloģijā..

Citas sugas var būt patogēnas šajā grupā, piemēram, Neisseriaceae (kas ražo gonoreju un meningītu), Ralstonia, dārzeņu patogēns Solanaceae (tomāti, kartupeļi) un. \ t Burkholderia glumae, kas rada kaitējumu rīsu audzēšanai.

Deltaproteobaktērijas

Deltaproteobaktēriju grupā ir septiņi gramnegatīvas baktērijas. Tās ir anaerobas un parasti izolētas ezeru, purvu un jūras gultņu nogulsnēs. Tie ir sulfātu reduktori un piedalās dabiskā sēra ciklā.

Šajā klasē ietilpst citu baktēriju plēsīgās baktērijas, piemēram, ģints sugas Bdellovibrio un Myxococcus. Miksobaktērijas izdala sporas un ir grupētas daudzšūnu augļu korpusos vidē ar ierobežotu ēdienu. Tie ir visbiežāk sastopamā baktēriju grupa

Epsilonproteobaktērijas

Epsilonproteobaktērijās ir tikai viena gram-negatīvu baktēriju secība. Tie ir veidoti kā plānas spirālveida vai izliektas stieņi. Dažas sugas ir dzīvnieku gremošanas trakta simbionti, citi ir kuņģa parazīti (Helicobacter spp.) vai divpadsmitpirkstu zarnas (Campylobacter spp.).

Šajā grupā baktērijas dzīvo mikroaerofīlā vai anaerobā vidē, piemēram, dziļjūras hidrotermiskajās atverēs. Tās ir ķīmiskās vielas, jo tās iegūst enerģiju no samazināta sēra vai ūdeņraža oksidēšanās, kas saistīta ar nitrātu vai skābekļa samazināšanu. Citi ir autotrofiski un izmanto pretējā Krebsa ciklu, lai noteiktu oglekļa dioksīdu biomasā.

Patoģenēze

Tā kā proteobaktērijas ir baktēriju mala ar vislielāko sugu skaitu un sarežģītākajām un daudzveidīgākajām, tas ietver plašu patogēnu klāstu.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Šīs baktērijas izdalās inficēto dzīvnieku izkārnījumos un var izdzīvot vidē līdz trim dienām.

E. coli kolonizē jaunu saimniekorganismu, izmantojot fecal-perorāli, ēdot neapstrādātu pārtiku vai piesārņotu ūdeni, pievienojoties zarnu šūnām un radot caureju skartajos cilvēkiem..

Fekāliju baktērijas var kolonizēt urīnizvadkanālu un izdalīt urīnceļus uz urīnpūsli un nierēm vai prostatas vīriešiem, izraisot urīnceļu infekciju..

Kad īpašs celms E. coli, kas satur kapsulu antigēnu K1, kolonizē jaundzimušo zarnas caur inficētās mātes maksts, rodas bakterēmija, kas izraisa jaundzimušo meningītu..

Retākos gadījumos virulenti celmi izraisa arī hemolītisko-urēmisko sindromu, peritonītu, mastītu, septicēmiju un pneimoniju..

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Reiz S. enterica nonāk jaunā saimniekā, sāk savu infekcijas ciklu caur limfoido audu. Baktērijas piestiprinās ileum un M šūnu zarnu epitēlija šūnām, izraisot to citozeleta pārkārtošanos, kas izraisa lielas viļņošanās veidošanos uz virsmas, ļaujot ne selektīvai endocitozei, kad baktērijas var iekļūt šūnā.

Tāpat, Salmonella rada citotoksiskas iedarbības, kas iznīcina M šūnas un izraisa apoptozi aktivētos makrofāgos un fagocitozē neaktivētos makrofāgos, kuriem tos transportē uz aknām un liesu, kur tie vairojas.

Cilvēkiem S. enterica var izraisīt divas slimības: vēdertīfu, ko izraisa S. enterica sub. enterika Paratifi serotipi vai salmoneloze, ko rada citi serotipi.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Lielākā daļa infekciju, kas radušās Vibrio tie ir saistīti ar gastroenterītu, bet tie var arī inficēt atvērtas brūces un izraisīt septicēmiju. Šīs baktērijas var transportēt ar jūras dzīvniekiem, un to uzņemšana cilvēkiem izraisa letālas infekcijas.

Y. cholerae (holēras izraisītājs) parasti tiek pārnests ar piesārņotu ūdeni. Citas patogēnas sugas, piemēram, V. parahaemolyticus un V. vulnificus tiek pārnesta ar piesārņotu pārtiku, kas parasti ir saistīta ar neapstrādātu jūras produktu patēriņu.

Uzliesmojumi. \ T V. vulnificus Tās ir letālas un bieži sastopamas siltos klimatos. Pēc viesuļvētras Katrīnas Ņūorleānā notika šīs sugas uzliesmojums.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Dažas sugas. \ T Helicobacter tie dzīvo augšējā gremošanas traktā un zīdītāju un dažu putnu aknās. Daži šo baktēriju celmi ir patogēni cilvēkiem un ir cieši saistīti ar peptiskām čūlām, hronisku gastrītu, duodenītu un kuņģa vēzi..

Ģints suga Helicobacter tie var attīstīties zīdītāja kuņģī, ražojot lielu ureazi, kas lokāli paaugstina pH līmeni no 2 līdz 6 vai 7, padarot to par saderīgāku barotni..

Y. pylori, tas inficē līdz pat 50% cilvēku. Tas ir atrodams gļotās, epitēlija iekšpusē un dažkārt kuņģa epitēlija šūnu iekšpusē..

Kuņģa kolonizācija H. pylori var izraisīt hronisku gastrītu, kuņģa gļotādas iekaisumu infekcijas vietā.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Dzimums Yersinia ietver 11 sugas, no kurām tikai Y. pestis, Y. pseudotuberculosis un dažiem celmiem Y. enterocolitica ir patogēni cilvēkiem un dažiem siltā asinīm.

Y. pestis tas ir pneimoniskās, septicēmiskās un burbulārās mēra izraisītājs. Krampju veids ir atkarīgs no infekcijas veida, vai nu caur inficēto blusu (burboniju un septicēmiskā mēris), vai no cilvēka uz cilvēku, kad klepus, vemšana un šķaudīšana, kad slimība ir progresējusi līdz pneimoniskajai formai. (plaušu vai pneimonisks mēris).

Pneimonisks mēris rodas, ja baktērijas inficē plaušas, bet burbulis mēdz rasties, kad baktērijas iekļūst organismā caur ādu no blusu koduma un ceļo pa limfātiskajiem kuģiem uz limfmezglu, izraisot iekaisumu. Visbeidzot, septicēmiska mēris rodas asins infekciju dēļ, pēc inficēto blusu koduma.

Y. pseudotuberculosis To iegūst, saskaroties ar inficētiem dzīvniekiem vai patērējot piesārņotu pārtiku un ūdeni. Tas ir cēlonis slimībai, kas ir līdzīga tuberkulozei, ko sauc par skarlatīnu, kas ietekmē limfmezglus. Tas var izraisīt lokalizētu audu nekrozi, granulomas liesas, aknu un limfmezglos.

Infekcijas ar Y. enterocolitica tie parasti rodas no nepietiekami vārītas cūkgaļas vai no piesārņota ūdens, gaļas vai piena. Akūtas infekcijas parasti izraisa pilnīgu pašierobežojošu kolītu vai terminālu ileītu un adenītu cilvēkiem. Simptomi var būt ūdeņains vai asiņains caureja un drudzis, līdzīgi kā apendicīts vai salmoneloze vai šigeloze..

Atsauces

  1. Garrity, G., Bell, J. A., un Lilburn, T.G. (2004). Prokariotu taksonomiskais izklāsts. Bergejas rokasgrāmata par sistemātisko bakterioloģiju, otrais izdevums. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobaktērijas: kopīgs cilvēka slimību faktors. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Proteobakteriālo savstarpējo attiecību evolūcijas izcelsme un dažādošana. Royal Society prakse, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Baktēriju nosaukumu saraksts ar nomenklatūru: mape, kas pieejama internetā. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Ielogots 2018. gada 7. oktobrī.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. un Dickerman A.W. (2007). Spēcīgs sugu koks Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13), 4578-4586.