Iseloomulik proteobakterid, taksonoomia, subfilos, patogenees



The proteobakterid need on prokarüootsete organismide hulgas kõige ulatuslikumad, komplekssed ja mitmekesised bakterite varjupaigad. See sisaldab umbes 384 perekonda ja 1300 gramnegatiivsete bakterite liiki, mille rakuseina moodustavad peamiselt lipopolüsahhariidid..

Inimestel esinevad proteobakterid nahas, suuõõnes, keeltes ja vaginaalses traktis, samuti sooles ja väljaheites. Proteobakterid on inimese soolestiku mikrobiotikas üks kõige rohkemaid phylaid.

Selle varjupaiga bakterite normaalsete proportsioonide suurenemine teiste vastu (Bacteroidetes ja Firmicutes) on seotud soole ja ekstraestestinaalsete haigustega, peamiselt põletikulise fenotüübiga..

Proteobakterite, nagu perekondade hulka kuuluvad paljud patogeenid Brucella ja Rickettsia kuuluvad Alphaproteobacteria klassi, Bordetella ja Neisseria klassi Betaproteobakterid, Escherichia, Shigella, Salmonella ja Yersinia Gammaproteobakterite klassi ja lõpuks, Helicobacter klassi Epsilonproteobaktereid.

Lisaks patogeenidele sisaldab proteobakterite varjupaik vastastikuseid liike, nagu putukate, sealhulgas perekondade kohustuslikud endosümbioonid. Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis ja Wigglesworthia.

Hiljutised uuringud on jõudnud järeldusele, et enamikel juhtudel on parasiitide esivanematest välja kujunenud sümbiont-proteobakterid, mis on kooskõlas paradigmaga, et bakteriaalsed vastastikused suhtumised arenevad sageli patogeenidest.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
  • 2 Alamliigid
    • 2.1 Alfaproteobakterid
    • 2.2 Betaproteobakterid
    • 2.3 Deltaproteobakterid
    • 2.4. Epsilonproteobakterid
  • 3 Patogenees
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helikobakter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3.5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Viited

Omadused üldiselt

Selle varjupaiga bakterid on morfoloogiliselt, füsioloogiliselt ja ökoloogiliselt erinevad. Selle nimi on tuletatud iidse kreeka mere merest Proteus, kellel oli võime võtta palju erinevaid vorme, viidates selles taksonites kogutud bakterite suurele mitmekesisusele.

Rakud võivad olla batsillide või kookide kujul, mis on kas prostata või ilma, lipudega või mitte, ja ainult mõned liigid võivad moodustada viljakehasid. Need võivad olla fototroofsed, heterotroofsed ja kemolitotroopsed toitumised.

Subfiles

16S rRNA geeni filogeneetilise analüüsi põhjal jagatakse proteobakterite varjupaigaks 6 klassi: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria ja Zetaproteobacteria.

Kõik klassid on monofüütilised, välja arvatud gammaproteobakterid, mis on parafüütilised Betaproteobakteritega.

Alfaproteobakterid

Alfaproteobakterite klassi kuulub 13 bakterite järjekorda. Nad võivad vastu võtta erinevaid morfoloogiaid, nagu ahistatakse, stellate ja spiraal. Nad võivad moodustada ka varred ja pungad, mis võimaldavad neil suurendada oma pindmahu suhet, võimaldades neil elada vähese toitaine keskkonnas.

Alfaproteobakteritel on palju metaboolseid strateegiaid, nagu fotosüntees, lämmastiku sidumine, ammoniaagi oksüdatsioon ja metüülotroofia. Sellesse rühma kuuluvad kõige rikkalikumad rakulised organismid.

Paljud selle klassi bakterid kasutavad tavaliselt rakusiseseid eluviise taimekeskkonnaliikmetena, taimede või loomade patogeenidena, nagu näiteks Rhizobim, mis moodustab mõnede taimede või juurte juurtega Wolbachia, tavaline sääsk parasiit.

Alfaproteobaktereid on seostatud ka esivanemate rühmaga, mis tekitas mitokondrid, Rickettsiales. Muud žanrid, näiteks Rickettsia, nad on patogeensed.

Betaproteobakterid

Betaproteobaktereid moodustavad 14 järjestusega bakterit, mis kujutavad endast erinevaid vorme ja ainevahetusi. Nad võivad olla ranged või fakultatiivsed aeroobsed.

Mõned liigid võivad olla kemoautotroofsed, näiteks sugu Nitrosomonas, mis on ammoniaagi oksüdeerija. Teised on nagu fototroofid Rhodocyclus ja Rubrivivax, mis kasutavad valgust energiaallikana.

Betaproteobakterid sekkuvad lämmastiku fikseerimisse, oksüdeerides ammooniumi, mis toodab nitritit, mis on väga oluline ühend füsioloogias..

Teised liigid võivad selles rühmas olla patogeensed, näiteks Neisseriaceae (mis tekitab gonorröa ja meningiiti), Ralstonia, Solanaceae (tomat, kartul) taimne patogeen ja Burkholderia glumae, mis kahjustab riisikasvatust.

Deltaproteobakterid

Deltaproteobakterite rühm koosneb seitsmest gramnegatiivsete bakterite järjestusest. Need on anaeroobsed ja tavaliselt isoleeritud järvede, soode ja merepõhja setetes. Need on sulfaatide reduktorid ja osalevad loodusliku väävli tsüklis.

Sellesse klassi kuuluvad teiste bakterite röövloomad, näiteks perekondade liigid Bdellovibrio ja Myxococcus. Mükobakterid eraldavad eoseid ja on rühmitatud mitmetes rakulistes puuviljakorpustes piiratud toiduga keskkondades. Need moodustavad kõige keerulisema bakterite rühma

Epsilonproteobakterid

Epsilonproteobakterid sisaldavad ainult ühte gram-negatiivsete bakterite järjestust. Need on kujundatud õhukeste spiraalsete või kõverate vardadena. Mõned liigid on loomade seedetrakti sümbionid, teised on mao parasiidid (Helicobacter spp.) või kaksteistsõrmiksoole (Campylobacter spp.).

Selle rühma bakterid elavad mikroaerofiilsetes või anaeroobsetes keskkondades, nagu süvamere hüdrotermilised tuulutusavad. Nad on kemolitotroofsed, sest nad saavad oma energia vähendatud väävli või vesiniku oksüdatsioonist, mis on seotud nitraadi või hapniku redutseerimisega. Teised on autotroofsed ja kasutavad biomassi süsinikdioksiidi fikseerimiseks vastupidist Krebsi tsüklit.

Patogenees

Kuna proteobakterid on kõige suurema arvu liikide ja kõige keerulisemate ja mitmekesisemate bakterite servad, hõlmab see mitmesuguseid patogeene.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Need bakterid erituvad nakatunud loomade väljaheidetega ja võivad elada keskkonnas kuni kolm päeva.

E. coli koloniseerib uue peremehe väljaheite ja suu kaudu, süües toitu või saastunud vett, sattudes soolestiku rakkudesse ja tekitades kõhulahtisust kahjustatud inimestel..

Fekaalsed bakterid võivad koloniseerida kusiti ja levida kuseteede kaudu põie ja neerude või eesnäärme kaudu meestel, põhjustades kuseteede infektsiooni..

Kui konkreetne tüvi E. coli, mis sisaldab kapsulaarset antigeeni, mida nimetatakse K1, koloniseerib vastsündinu sooled saastunud ema tuppe kaudu, tekib bakteremia, mis viib vastsündinute meningiidi tekkeni..

Harvadel juhtudel on virulentsed tüved vastutavad ka hemolüütilise ureemilise sündroomi, peritoniidi, mastiidi, septitseemia ja kopsupõletiku eest..

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Üks kord S. enterica sisestab uue peremehe alustab tsükkel nakkuse kaudu lümfoidkoest. Bakterid kleepuvad sooleepiteeli rakud niudesool ja M-rakud, ajendamata neid ühe ümberkorraldusega tsütoskeleti vallanda teket suurte undulatsioone pinna lastes mitte-selektiivsed endotsütoosi kus bakterid suudavad rakku siseneda.

Samuti, Salmonella tekitab tsütotoksilisi toimeid, mis hävitavad M-rakud ja indutseerivad aktiveeritud makrofaagides ja fagotsütoosi aktiveerimata makrofaagides, mille puhul nad transporditakse maksa ja põrna, kus nad paljunevad.

Inimestel S. enterica võib põhjustada kahte haigust: kõhutüüfuse, mille on põhjustanud S. enterica alam. enterica Teiste serotüüpide poolt toodetud paratüüfide serotüübid või salmonelloos.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Enamik põhjustatud nakkustest on Vibrio nad on seotud gastroenteriidiga, kuid võivad samuti nakatada avatud haavu ja põhjustada septitsemiat. Neid baktereid võib transportida mereloomade poolt ja nende tarbimine põhjustab inimestel surmavaid infektsioone.

Y. cholerae (kolera põhjustaja) edastatakse tavaliselt saastunud vee kaudu. Muud patogeensed liigid nagu V. parahaemolyticus ja V. vulnificus saastunud toidu kaudu, mis on tavaliselt seotud toiduainete tarbimisega.

-. \ T V. vulnificus Nad on surmavad ja esinevad tavaliselt soojas kliimas. Pärast orkaan Katrina New Orleans'is esines selle liigi puhang.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Mõned. \ T Helicobacter nad elavad seedetraktis ja imetajate ja mõnede lindude maksas. Mõned bakterite tüved on inimestele patogeensed ja on tugevalt seotud peptiliste haavanditega, kroonilise gastriidi, duodeniidi ja maovähiga..

Pereliik Helicobacter nad võivad areneda imetaja maos, tekitades suurtes kogustes ureaasi, mis kohapeal tõstab pH väärtust 2 kuni 6 või 7, muutes selle ühilduvamaks söötmeks..

Y. pylori, see nakatab kuni 50% inimese populatsioonist. Seda leidub limas, epiteeli sisepinnal ja mõnikord mao epiteelirakkude sisemuses..

Mao koloniseerimine H. pylori võib põhjustada kroonilist gastriiti, nakkuse kohas mao limaskesta põletikku.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Sugu Yersinia sisaldab 11 liiki, millest ainult Y. pestis, Y. pseudotuberculosis ja teatud tüved Y. enterocolitica on inimestele ja mõnedele soojaverelistele loomadele patogeensed.

Y. pestis see on kopsupõletiku, septitseemilise ja mullide katku põhjustaja. Katketüüp sõltub infektsiooni vormist, kas nakatunud kirbude hammustuse kaudu (bubooniline katk ja septitseemiline katk) või inimeselt inimesele köha, oksendamise ja aevastamise ajal, kui haigus on progresseerunud pneumoonilisele vormile (kopsu- või kopsupõletik).

Pneumooniline katk tekib siis, kui bakterid nakatavad kopsu, samal ajal kui mullid katkevad siis, kui bakterid sisenevad kehasse läbi naha kirbude hammustuse kaudu ja reisivad läbi lümfisoonte lümfisõlmesse, põhjustades põletikku. Lõpuks tekib vere nakkuse tõttu nakatunud kirbude hammustamise järel septitsemiline katk.

Y. pseudotuberkuloos See saavutatakse kokkupuutel nakatunud loomadega või saastunud toidu ja vee tarbimise kaudu. See on tuberkuloosi sarnase haiguse põhjus, mida nimetatakse limaskesta, mis mõjutab lümfisõlmi. See võib tekitada lokaalse koe nekroosi, granuloomid põrnas, maksas ja lümfisõlmedes.

Infektsioonid Y. enterocolitica need tekivad tavaliselt ebapiisavalt keedetud sealihast või saastunud veest, lihast või piimast. Ägedad infektsioonid põhjustavad tavaliselt täielikku enesepiiravat koliiti või terminaalset ileiiti ja inimestel adeniit. Sümptomid võivad olla vesine või verine kõhulahtisus ja palavik, mis sarnaneb apenditsiidile või salmonelloosile või shigelloosile..

Viited

  1. Garrity, G.m., Bell, J. A., & Lilburn, T.G. (2004). Prokariootide taksonoomiline ülevaade. Bergey süstemaatilise bakterioloogia käsiraamat, teine ​​väljaanne. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobakterid: ühine tegur inimese haigustes. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J. L., Skophammer, R. G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Proteobakteriaalsete vastastikuste vastasmõjude evolutsiooniline päritolu ja mitmekesistamine. Royal Society'i tööd, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Nimekirjas olevate bakterite nimetused: internetis saadaval olev kaust. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Välja otsitud 7. oktoobril 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. ja Dickerman A.W. (2007). Tugev liik Alphaproteobacteria jaoks. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.