YERSINIA ENTEROCOLITICA: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE - 2025

Yersinia enterocolitica je fermentačná gramnegatívna baktéria typu coccobacillus. Je to jednobunkový, fakultatívny anaeróbny organizmus s viacerými periférnymi bičíkmi. Spôsobuje enterokolitídu, gastroenteritídu a dokonca septikémiu, ochorenie, ktoré sa vyvíja u malých zvierat a je prenášané na človeka.

Je zahrnutý v doméne Bacteria, Proteobacteria phylum, triede Gammaproteobacteria, poriadku Enterobacteriales, rodine Enterobacteriaceae, rode Yersinia. Rozoznáva sa 6 biotypov a 60 sérotypov druhu Yersinia enterocolitica.

Obrázok: Yersenia enterocolitica. Autor: CDC (PHIL # 6705), 1976. Získané z CDC Public Health Image Library, prostredníctvom Wikimedia Commons.

Životný cyklus baktérie zahŕňa jej vývoj v rôznych druhoch hostiteľských zvierat. Inokulum vstupuje orálne do zažívacieho systému konzumáciou kontaminovanej vody alebo potravy. U ľudí vstupuje do tela aj manipuláciou s kontaminovanými predmetmi bez riadnej hygieny. Y. enterocolitica sa dokáže množiť v mrazených potravinách.

Len čo sa dostane do tenkého čreva, baktérie priľnú k bunkovej membráne epitelových buniek. Prenikajú bunkami a spôsobujú metabolické a štrukturálne poškodenie. Pohybuje sa na koniec tenkého čreva (ileum) a do proximálneho hrubého čreva, kde prejavuje väčšinu svojich patologických účinkov (pseudo-appendicitída).

Hlavnou vecou na zabránenie nákazy je osobná hygiena a oblasti výroby alebo spotreby potravín. Pred jedlom si umyte ruky a nejedzte surové alebo nedostatočne uvarené jedlo. V prípade ovocia a zeleniny ich dôkladne umyte prevarenou alebo prefiltrovanou vodou. Podobne musí byť pitná voda filtrovaná alebo prevarená.

Všeobecné charakteristiky

Je to heterotrofná baktéria, ktorá nefertuje laktózu, ale sacharóza. Biochemické profily Yersinia enterocolitica sú vysoko variabilné v závislosti od podmienok, v ktorých sa baktérie vyvíjajú. Zahŕňa nepatogénne a patogénne kmene.

Yersinia enterocolitica, rovnako ako iné Enterobacteriaceae, má injekčný systém nazývaný injozóm. Tento proteínový prístroj mu umožňuje preniknúť cez membránu buniek hostiteľa a vstrekovať rôzne faktory, ktoré neutralizujú jeho obranu.

genetika

Yersinia enterocolitica má kruhový chromozóm. Sú známe kompletné genetické sekvencie Yersinia enterocolitica poddruhov enterocolitica 8081, sérotyp O: 8 (4 615 899 párov báz) a Yersinia enterocolitica poddruh palearctica sérotyp O: 3 (4 533 420 bp). Tieto sekvencie kódujú viac ako 4 000 génov.

Ďalej sa nachádza plazmid nazývaný pYV s 67 až 72 Kb, ktorý hrá zásadnú úlohu pri virulencii patogénu. V nepatogénnych kmeňoch tento plazmid chýba.

Niektoré z génov obsiahnutých v plazmide sú aktivované pri 37 ° C, iba teplota črevného prostredia. Tieto gény kódujú produkciu dôležitých proteínov, aby bola infekcia účinná.

Genetická informácia, ktorá kóduje proteíny potrebné na prekonanie črevných bariér, je na chromozóme. Gény, ktoré umožňujú baktériám uniknúť fagocytóze a imunitné reakcie hostiteľa, sú na plazmide.

taxonómie

Patrí do domény Bacteria, Proteobacteria phylum, triedy Gammaproteobacteria, poriadku Enterobacteriales, rodiny Enterobacteriaceae, rodu Yersinia. Tento rod obsahuje 11 druhov.

Yersinia enterocolitica dostala rôzne názvy. Pôvodne sa to považovalo za variant Pasteurella pseudotuberculosis. To bolo tiež známe ako Bacterium enterocolitica; ako aj Pasteurella X a Pasteurella Y.

Nakoniec sa nachádzal ako v rode Yersinia. Uznáva sa 6 biotypov a 60 sérotypov tohto druhu.

morfológia

Yersinia enterocolitica je jednobunkový organizmus s bunkovou stenou zloženou z peptidoglykánu. Má vnútornú plazmatickú membránu k uvedenej stene a ďalšiu vonkajšiu membránu. Táto vonkajšia membrána je zložená z fosfolipidov a lipopolysacharidov.

Jeho prevládajúcou formou je cocobacillus, ale môže sa javiť ako bacill alebo vo forme L. Tieto zmeny tvaru sú ovplyvňované inkubačnou teplotou.

Jeho veľkosť sa pohybuje od 1 do 3 μm na dĺžku a od 0,5 do 0,8 μm na priemer. Má niekoľko periférnych bičíkov (peritrichous bičíkov). Vďaka tomuto usporiadaniu bičíkov sa baktéria pohybuje rotačným spôsobom.

Životný cyklus

Yersinia enterocolitica parazituje ošípané, hlodavce, králiky a iné zvieratá. Ústne vstupuje do zažívacieho traktu a podáva sa v tenkom čreve. U týchto hostiteľov baktérie priľnú k bunkám črevného epitelu cez pilis a fimbriae. V priebehu choroby pokračujú v cykle extracelulárne.

Vytvárajú malé kolónie rezistentné na makrofágy. Preniká do makrofágov a používa ich ako prostriedok k tomu, aby sa stal systémovým.

V prípade človeka baktérie tiež vstupujú orálne, buď požívaním kontaminovanej vody, mäsa, vajec alebo odvodených produktov. K infekcii môže dôjsť aj pri kontakte s kontaminovanými oblasťami a pri nesprávnej hygiene. Yersinia enterocolitica sa dostáva do tenkého čreva a tiež sa viaže na povrch epiteliálnej sliznice alebo preniká do makrofágov.

Kolonizácia črevného traktu je primárnou úspešnou udalosťou tohto enterického patogénu. Aby sa to dosiahlo, musí Yersinia enterocolitica prejsť črevným lúmenom, priľnúť a preniknúť cez vrstvu hlienu, ktorá pokrýva epitelové bunky sliznice.

Nakoniec priľnú k hranici alebo kefámemu okraju enterocytov, ktoré sú epitelovými bunkami zodpovednými za absorpciu základných živín.

Neskôr kolonizujú koncovú časť tenkého čreva (ileum) a proximálne hrubé črevo. Baktérie sa množia binárnym štiepením alebo bipartíciou a pomocou výkalov sa vytlačia von. Týmto spôsobom opäť infikuje vodu, inertné povrchy alebo jedlo.

habitat

Yersinia enterocolitica je celosvetovo rozšírená vo vodných biotopoch a nádržiach so zvieratami. Je schopný prežiť v širokom spektre environmentálnych podmienok.

Toleruje teploty pod -1 ° C a nad 40 ° C. Aj keď ide o neutrofilnú baktériu, odoláva podmienkam kyslosti 4 a zásaditosti až do 10.

Býva v čreve rôznych živočíšnych druhov, vrátane ľudí, vo vode a na rastlinných povrchoch.

hostitelia

Baktéria bola zistená u divých zvierat: hlodavcov, diviakov, opíc, činčíl, noriek, zajacov, bobrov, mývalov, líšky a jelene.

U hospodárskych zvierat: domáce ošípané, hovädzí dobytok, kone, kozy, ovce, králiky a hydina. Tiež u domácich miláčikov, ako sú psy a mačky.

choroby

Táto baktéria spôsobuje ochorenie známe genericky ako yersinióza, má však rôzne prejavy. Ochorenie začína požitím kontaminovanej potravy alebo vody.

epidemiológia

Endokolitída a gastroenteritída spôsobená Yersinia enterocolitica je celosvetovo rozšírená. V posledných rokoch sa zvýšil počet pacientov aj počet krajín, v ktorých sa choroba vyskytuje.

Najväčším hostiteľom ľudských patogénnych kmeňov sú ošípané. Zo šiestich známych bioskupín tejto baktérie je 1A pre človeka iba nepatogénny.

Baktéria sa dokáže množiť v potravinách chovaných v chladničke. V pasterizovaných potravinách bez rezidentnej bakteriálnej flóry môže Yersinia enterocolitica množiť bez prekážok, ak sa zavádza po pasterizácii.

Avšak v potravinách s ich vlastnou bakteriálnou flórou môže byť Yersinia enterocolitica inhibovaná kvôli nižšiemu pH a produkcii antagonistických metabolitov (bakteriocínov).

patogenézy

Okrem konzumácie kontaminovaných potravín alebo vody existujú prípady prenosu Yersinia enterocolitica prostredníctvom kontaminovanej transfúzie krvi.

Rovnako ako iné Enterobacteriaceae produkuje tepelne stabilný enterotoxín (Yst), ktorého pôsobenie v bunkách tenkého čreva spôsobuje stratu rozpustených látok a vody a spôsobuje hnačku. Toxín ​​produkovaný baktériami zapaľuje vnútornú výstelku čreva a poškodzuje jeho priepustnosť.

V kombinácii s výkalmi baktérie vychádzajú, kontaminujú vonkajšie prostredie a dávajú kontinuitu ich životnému cyklu. Ochorenie sa prejavuje črevným zápalom, bolesťou brucha, horúčkou a hnačkou.

Na druhej strane vďaka svojej schopnosti parazitovať makrofágy sa Yersinia enterocolitica môže šíriť systémovo a spôsobiť septikémiu, infikovať lymfatické uzliny a obísť slezinu a pečeň.

Medzi infekčné faktory, ktoré umožňujú tento proces, patrí proteín nazývaný invasín. Tieto extrémne prípady generalizovanej infekcie sú zriedkavé, skôr spojené s imunosuprimovanými pacientmi.

Invazín uľahčuje adhéziu baktérií na povrch hostiteľskej bunky. Na druhej strane spôsobuje prozápalové procesy, ktoré priťahujú makrofágy. Makrofágy sa potom používajú ako prostriedok na šírenie baktérií do celého tela.

príznaky

Medzi príznaky, ktoré sa môžu prejaviť, patria: enterokolitída, horúčka, akútna hnačka, črevný zápal, zápal mezenterických lymfatických uzlín, pseudoendendicitída a hnisavé ložiská, ako sú artritída, meningitída a abscesy v rôznych tkanivách.

Prípady gastroenteritídy sa vyskytujú najmä u detí. Väčšina jeho patologických účinkov sa vyskytuje v ileu a hrubom čreve.

Prevencia a kontrola

V priestoroch živočíšnej výroby sa musia dodržiavať náležité hygienické a hygienické postupy. Varenie potravín ničí baktérie, a preto by sa malo jesť surové alebo nedostatočne tepelne upravené potraviny.

V prípade čerstvej zeleniny a ovocia by sa mali umyť veľkým množstvom filtrovanej vody. Pri manipulácii alebo konzumácii potravín sa musí rovnako dodržiavať prísna hygiena.

Po získaní choroby je potrebná liečba antibiotikami. Antibiotiká účinné proti najbežnejším kmeňom Yersinia enterocolitica sú antibiotiká zo skupiny β-laktám: ceftriaxón, ceftazidím, cefotaxím a moxalaktám.

Baktéria je tiež citlivá na aminoglykozidy, chloramfenikol, trimethoprim-sulfametxazol tetracyklín, iprofloxacín a cefalosporíny tretej generácie.

Referencie

1. Blaylock B, KE Riordan, DM Missiakas a O Schneewind (2006) Charakterizácia sekrécie Yersinia enterocolitica typu III ATPáza YscN a jej regulátor, YscL Journal of Bacteriology, 188 (10): 3525–3534.
2. Bottone EJ (1997) Yersinia enterocolitica: Charizma pokračuje. Klinické mikrobiologické prehľady. 10 (2): 275 - 276.
3. Bottone EJ (1999) Yersinia enterocolitica: prehľad a epidemiologické koreláty. Infekcia mikróbmi. 1 (4): 323-333.
4. Bottone EJ (Ed.) (2017) Yersinia enterocolitica. CRC Stlačte. Taylor & France Group. 1. vydanie. 234 s.
5. Bottone EJ, H Bercovier a HH Mollaret (2015) Yersinia. In: Whitman WB (editor) Bergey's Manual of Systematika Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., v spojení s Bergey's Manual Trust.
6. Moreno B, I Santos, L Sotodosos a Unión (2017) Pohlavie: Yersinia. Klinická mikrobiológia. Titul v odbore biochémia. Oddelenie molekulárnej biológie. Prírodovedecká fakulta. Autonómna univerzita v Madride. Madrid Španielsko. 27 s.