Ominaisuudet proteobakteerit, taksonomia, subfilot, patogeneesi



proteobakteerien ne ovat laajimpia, monimutkaisimpia ja monipuolisimpia bakteerien turvapaikkaa prokaryoottisten organismien keskuudessa. Se käsittää noin 384 sukua ja 1 300 lajia gram-negatiivisia bakteereja, joiden soluseinä muodostuu pääasiassa lipopolysakkarideista..

Ihmisissä proteobakteereita esiintyy ihossa, suuontelossa, kielessä ja emättimen kautta sekä suolistossa ja ulosteessa. Proteobakteerit ovat yksi ihmisen suoliston mikrobiota sisältävistä fylaista.

Tämän turvapaikan bakteerien normaalien osuuksien lisääntyminen muita vastaan ​​(Bacteroidetes ja Firmicutes) liittyy suoliston ja ekstraintinaalisiin sairauksiin, pääasiassa tulehduksellisen fenotyypin kanssa..

Proteobakteereihin, kuten sukuihin, sisältyy monenlaisia ​​patogeenejä Brucella ja Rickettsia kuuluvat Alphaproteobacteria-luokkaan, Bordetella ja Neisseria luokassa Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, salmonella ja Yersinia Gammaproteobacteria-luokka ja lopulta, Helicobacter luokan Epsilonproteobacteria.

Taudinaiheuttajien lisäksi proteobakteerien turvapaikka sisältää keskinäiset lajit, kuten hyönteisten, mukaan lukien sukujen, pakolliset endosymbionit. Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, sodalis ja Wigglesworthia.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat johtaneet siihen, että symbiontiproteobakteerit ovat kehittyneet useimmissa tapauksissa parasiittisistä esi-isistä, mikä on sopusoinnussa sellaisen paradigman kanssa, että bakteerien keskinäiset ristiriidat kehittyvät usein patogeeneistä.

indeksi

  • 1 Yleiset ominaisuudet
  • 2 Subphiles
    • 2.1 Alfaproteobakteerit
    • 2.2 Betaproteobakteerit
    • 2.3 Deltaproteobakteerit
    • 2.4 Epsilonproteobakteerit
  • 3 Patogeneesi
    • 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 Viitteet

piirteet yleinen

Tämän turvapaikan bakteerit ovat erilaisia ​​morfologisesti, fysiologisesti ja ekologisesti. Sen nimi on peräisin antiikin kreikkalaisesta meren jumalasta Proteus, jotka kykenivät ottamaan monia erilaisia ​​muotoja, viitaten tähän taksoneihin kerättyjen bakteerien muotojen suurelle monimuotoisuudelle.

Solut voivat olla bacillojen tai kookkien muodossa, eturauhasen kanssa tai ilman, liputettuja tai ei, ja vain jotkut lajit voivat muodostaa hedelmäelimiä. Ne voivat olla fototrofisia, heterotrofisia ja kemolitotrooppisia ravintoa.

alaosastoon

16S rRNA-geenin fylogeneettisen analyysin perusteella proteobakteerien turvapaikka jaetaan 6 luokkaan: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria ja Zetaproteobacteria.

Kaikki luokat ovat monofiilisia, paitsi gamapraproteobakteerit, jotka ovat parafyletisiä Betaproteobakteerien kanssa.

Alfaproteobacteria

Alfaproteobacteria-luokkaan kuuluu 13 bakteeritilausta. Ne voivat omaksua erilaisia ​​morfologioita, kuten häirintää, stellaattia ja spiraalia. Ne voivat myös muodostaa varret ja silmut, joiden avulla ne voivat lisätä pinta-tilavuussuhdettaan, jolloin ne voivat elää ympäristöissä, joissa on vähän ravinteita.

Alfaproteobakteereilla on paljon erilaisia ​​aineenvaihduntastrategioita, kuten fotosynteesi, typen kiinnitys, ammoniakin hapetus ja metyylitrofia. Tähän ryhmään kuuluvat runsaimmat merisolut.

Monet tämän luokan bakteerilajit käyttävät yleensä solunsisäistä elämäntapaa kasvien keskinäisiksi toimijoiksi tai kasvien tai eläinten taudinaiheuttajiksi, kuten Rhizobim, joka muodostuu joidenkin kasvilajien tai juurien kanssa Wolbachia, yhteinen hyttysparasiitti.

Alfaproteobakteerit on myös liitetty esivanhempaan ryhmään, joka aiheutti mitokondrioita, riketsia-. Muut tyylilajit, kuten Rickettsia, ne ovat patogeenisiä.

betaproteobacteria

Betaproteobakteerit muodostuvat 14 järjestyksestä bakteereista, jotka ovat muodoltaan erilaisia ​​ja metabolisia. Ne voivat olla tiukkoja tai fyysisiä aerobisia.

Jotkut lajit voivat olla kemoautotrofisia, kuten sukupuoli Nitrosomonas, joka on ammoniakin hapetin. Toiset ovat fototrofeja Rhodocyclus ja Rubrivivax, jotka käyttävät valoa energialähteenä.

Betaproteobakteerit vaikuttavat typen kiinnitykseen hapettamalla ammoniumia, joka tuottaa nitriittia, joka on hyvin tärkeä yhdiste kasvien fysiologiassa..

Muut lajit voivat olla taudinaiheuttajia tässä ryhmässä, kuten Neisseriaceae (joka tuottaa gonorrhea ja meningiittiä), Ralstonia, Solanaceaen (tomaatti, peruna) kasviperäinen patogeeni ja Burkholderia glumae, joka aiheuttaa vahinkoa riisin viljelyssä.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobakteerit muodostavat seitsemän gram-negatiivisten bakteerien järjestystä. Ne ovat anaerobisia ja ne eristetään tavallisesti järvien, suon ja merenpohjan sedimenteissä. Ne ovat sulfaatin pelkistimiä ja osallistuvat luonnolliseen rikkisykliin.

Tähän luokkaan kuuluvat muiden bakteerien, kuten sukujen lajit, saalistavat bakteerit Bdellovibrio ja Myxococcus. Myxobacteria säteilee itiöitä ja ne on ryhmitelty monisoluisiin hedelmäelimiin ympäristöissä, joissa on rajallista ruokaa. Nämä muodostavat monimutkaisimman bakteeriryhmän

epsilonproteobacteria

Epsilonproteobakteerit sisältävät vain yhden gram-negatiivisten bakteerien järjestyksen. Ne on muotoiltu ohuiksi kierteisiin tai kaareviin tankoihin. Jotkut lajit ovat eläinten ruoansulatuskanavan symbionteja, toiset ovat vatsan loisia (Helicobacter spp.) tai pohjukaissuoli (kampylobakteeri spp.).

Tässä ryhmässä olevat bakteerit elävät mikroaerofiileissä tai anaerobisissa ympäristöissä, kuten syvänmeren hydrotermisissä tuuletusaukkoissa. Ne ovat kemolitotrofisia, koska ne saavat energiansa pelkistetyn rikin tai vedyn hapetuksesta, joka on kytketty nitraatin tai hapen pelkistykseen. Toiset ovat autotrofisia ja käyttävät käänteistä Krebs-sykliä hiilidioksidin vahvistamiseksi biomassaan.

patogenian

Koska proteobakteerit ovat sellaisten bakteerien reuna, joissa on eniten lajeja ja monimutkaisimmat ja monipuolisimmat, tämä sisältää monenlaisia ​​patogeenejä.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Nämä bakteerit erittyvät tartunnan saaneiden eläinten ulosteisiin ja voivat elää ympäristössä jopa kolme päivää.

E. coli kolonisoi uuden isännän ulosteen ja suun kautta, syömällä raakaa ruokaa tai saastunutta vettä, tarttumalla suolistosoluihin ja tuottamalla ripulia sairastuneille ihmisille.

Fekaaliset bakteerit voivat kolonisoida virtsaputken ja levitä virtsateiden kautta virtsarakolle ja munuaisille tai eturauhaselle miehillä, mikä aiheuttaa virtsatieinfektiota.

Kun erityinen kanta E. coli, joka sisältää kapselin antigeenin, jota kutsutaan K1: ksi, kolonisoi vastasyntyneen suolet saastuneen äidin emättimen välityksellä, syntyy bakteeria, joka johtaa vastasyntyneen aivokalvontulehdukseen.

Harvinaisissa tapauksissa virulenttiset kannat ovat myös vastuussa hemolyyttisestä ureemisesta oireyhtymästä, peritoniitista, mastitista, septikemiasta ja keuhkokuumeesta.

salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

kerran S. enterica saapuu uuteen isäntään aloittaa infektiosyklin lymfoidikudoksen läpi. Bakteerit tarttuvat ileumin ja M-solujen suoliston epiteelisoluihin, ja ne aiheuttavat niissä niiden sytoskeletonin uudelleenjärjestelyn, joka laukaisee suurten aaltojen muodostumisen pinnalle mahdollistamalla ei-selektiivisen endosytoosin, jolloin bakteerit voivat päästä soluun.

myös, salmonella tuottaa sytotoksisia vaikutuksia, jotka tuhoavat M-solut ja aiheuttavat apoptoosia aktivoiduissa makrofageissa ja fagosytoosissa ei-aktivoiduissa makrofageissa, joita varten ne kuljetetaan maksaan ja pernaan, missä ne lisääntyvät.

Ihmisillä S. enterica voi aiheuttaa kaksi sairautta: lavantauti, jonka aiheuttaa S. enterica sub. enterican Paratyphi-serotyypit tai muiden serotyyppien tuottama salmonelloosi.

vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Suurin osa infektioista johtuu vibrio ne liittyvät gastroenteriittiin, mutta ne voivat myös tartuttaa avoimia haavoja ja aiheuttaa septikemiaa. Nämä bakteerit voidaan kuljettaa merieläimillä ja niiden saanti aiheuttaa kuolemaan johtavia infektioita ihmisillä.

Y. cholerae (koleran aiheuttava aine) välitetään yleensä saastuneen veden kautta. Muut patogeeniset lajit, kuten V. parahaemolyticus ja V. vulnificus saastuneiden elintarvikkeiden välityksellä, jotka yleensä liittyvät aliravittujen äyriäisten nauttimiseen.

Taudinpurkaukset V. vulnificus Ne ovat tappavia ja esiintyvät yleisesti lämpimissä ilmastoissa. New Orleansin hirmumyrsky Katrinan jälkeen esiintyi tämän lajin puhkeamista.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Jotkut lajit Helicobacter ne elävät ylemmässä ruoansulatuskanavassa ja nisäkkäiden ja joidenkin lintujen maksassa. Jotkin näiden bakteerien kannat ovat patogeenisiä ihmisille ja liittyvät voimakkaasti peptisiin haavaumiin, krooniseen gastriittiin, duodeniittiin ja mahalaukun syöpään..

Suvun laji Helicobacter ne voivat kukoistaa nisäkkään vatsassa, tuottamalla suuria määriä ureaasia, joka paikallisesti nostaa pH: ta 2 - 6 tai 7, mikä tekee siitä yhteensopivamman väliaineen.

Y. pylori, se tartuttaa jopa 50% ihmisen väestöstä. Sitä esiintyy limassa, epiteelin sisäpinnassa ja joskus mahalaukun epiteelisolujen sisäpuolella..

Vatsan kolonisaatio H. pylori voi aiheuttaa kroonista gastriittia, tulehdusta mahalaukun limakalvolle infektiokohdassa.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Sukupuoli Yersinia sisältää 11 lajia, joista vain Y. pestis, Y. pseudotuberculosis ja tietyt Y. enterocolitica ovat patogeenisiä ihmisille ja joillekin lämminverisille eläimille.

Y. pestis se on keuhkoputkien, septikemian ja kupliva rutto. Taudin tyyppi riippuu infektion muodosta joko infektoituneiden kirppujen puremasta (bubonic-rutto ja septicemic-rutto) tai henkilöstä toiseen, kun yskää, oksentelua ja aivastelua, kun tauti on edennyt pneumoniseen muotoon (keuhko- tai keuhkokuume).

Pneumoninen rutto tapahtuu, kun bakteerit tarttuvat keuhkoihin, kun taas kupliva rutto tapahtuu, kun bakteerit tulevat kehoon ihon läpi kirppujen puremasta ja kulkevat imusolmukkeiden läpi imusolmukkeeseen, mikä aiheuttaa tulehdusta. Lopuksi, septikemiallinen rutto esiintyy veren infektiosta, infektoitujen kirppujen puremisen jälkeen.

Y. pseudotuberculosis Se saadaan kontaktiin tartunnan saaneiden eläinten kanssa tai saastuneen ruoan ja veden kulutuksen kautta. Se on tuberkuloosin kaltaisen taudin aiheuttaja, jota kutsutaan scarlet-kuumeeksi, joka vaikuttaa imusolmukkeisiin. Se voi tuottaa paikallista kudoksen nekroosia, granuloomia perna-, maksa- ja imusolmukkeissa.

Infektiot Y. enterocolitica ne esiintyvät yleensä riittämättömästä keitetystä sianlihasta tai saastuneesta vedestä, lihasta tai maidosta. Akuutit infektiot johtavat yleensä täydelliseen itsestään rajoittavaan koliittiin tai terminaaliseen ileiittiin ja adeniittiin ihmisillä. Oireita voivat olla vesipitoinen tai verinen ripuli ja kuume, jotka ovat samanlaisia ​​kuin apenditismi tai salmonelloosi tai shigelloosi.

viittaukset

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Prokariotien taksonominen ääriviivat. Bergeyn käsikirja systemaattisesta bakteriologiasta, toinen painos. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobakteerit: yleinen tekijä ihmisen sairauksiin. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J. L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Proteobakteerien keskinäisten ristiriitojen evoluutio ja monipuolistuminen. Royal Societyn julkaisu, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Luettelo nimikkeistössä olevista bakteerien nimistä: Internetissä oleva kansio. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Haettu 7. lokakuuta 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. ja Dickerman A.W. (2007). Vankka lajin puu Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.