YERSINIA ENTEROCOLITICA: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ, ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Yersinia enterocolitica - это ферментативные бактерии грамотрицательного типа коккобацилл. Это одноклеточный факультативный анаэробный организм с множественными периферическими жгутиками. Он вызывает энтероколит, гастроэнтерит и даже сепсис - заболевание, которое развивается у мелких животных и передается человеку.

Он включен в домен Bacteria, тип Proteobacteria, класс Gammaproteobacteria, отряд Enterobacteriales, семейство Enterobacteriaceae, род Yersinia. Выявлено 6 биотипов и 60 серотипов вида Yersinia enterocolitica.

Изображение: Yersenia enterocolitica. Автор: CDC (PHIL # 6705), 1976. Получено из библиотеки изображений общественного здравоохранения CDC через Wikimedia Commons.

Жизненный цикл бактерии включает развитие у разных видов животных-хозяев. Инокулят попадает в пищеварительную систему орально с употреблением загрязненной воды или пищи. У людей он также попадает в организм при обращении с зараженными предметами без надлежащей гигиены. Y. enterocolitica способна воспроизводиться в замороженных продуктах.

Попадая в тонкий кишечник, бактерии прикрепляются к клеточной мембране эпителиальных клеток. Они проникают в клетки и вызывают метаболические и структурные повреждения. Он перемещается в конец тонкой кишки (подвздошную кишку) и в проксимальный отдел толстой кишки, где проявляется большинство своих патологических эффектов (псевдоаппендицит).

Главное, чтобы предотвратить заражение, - это личная гигиена и места производства или потребления продуктов питания. Мойте руки перед едой и не ешьте сырую или недоваренную пищу. В случае с фруктами и овощами тщательно промойте их кипяченой или фильтрованной водой. Точно так же питьевую воду нужно фильтровать или кипятить.

Общие характеристики

Это гетеротрофная бактерия, которая не ферментирует лактозу, но сахароза. Биохимические профили Yersinia enterocolitica сильно различаются в зависимости от условий, в которых развиваются бактерии. Включает непатогенные и патогенные штаммы.

Yersinia enterocolitica, как и другие энтеробактерии, имеет систему инъекций, называемую инъектоосомой. Этот белковый аппарат позволяет ему проникать через мембрану клетки-хозяина и вводить различные факторы, нейтрализующие его защиту.

Генетика

Yersinia enterocolitica имеет круговую хромосому. Известны полные генетические последовательности Yersinia enterocolitica подвида enterocolitica 8081 серотипа O: 8 (4615899 пар оснований) и Yersinia enterocolitica подвида palearctica серотипа O: 3 (4553420 пар оснований). Эти последовательности кодируют более 4 тысяч генов.

Кроме того, плазмида под названием pYV имеет размер от 67 до 72 килобайт, которая играет фундаментальную роль в вирулентности патогена. У непатогенных штаммов эта плазмида отсутствует.

Некоторые из генов, включенных в плазмиду, активируются при 37 ° C, как раз при температуре кишечной среды. Эти гены кодируют выработку важных белков, которые делают инфекцию эффективной.

Генетическая информация, которая кодирует белки, необходимые для преодоления кишечных барьеров, находится на хромосоме. В то время как гены, которые позволяют бактериям избегать фагоцитоза и иммунных ответов хозяина, находятся на плазмиде.

Таксономия

Он принадлежит к домену Bacteria, типу Proteobacteria, классу Gammaproteobacteria, отряду Enterobacteriales, семейству Enterobacteriaceae, роду Yersinia. Этот род включает 11 видов.

Yersinia enterocolitica получила различные названия. Первоначально считалось, что это разновидность Pasteurella pseudotuberculosis. Он был также известен как Bacterium enterocolitica; а также Pasteurella X и Pasteurella Y.

В конечном итоге он был обнаружен как в роде Yersinia. Выявлено 6 биотипов и 60 серотипов этого вида.

Морфология

Yersinia enterocolitica - одноклеточный организм, клеточная стенка которого состоит из пептидогликана. Он имеет плазматическую мембрану внутри указанной стенки и другую внешнюю мембрану. Эта внешняя мембрана состоит из фосфолипидов и липополисахаридов.

Преобладающей формой является коккобацилла, но она может проявляться в виде бациллы или в форме L. На эти изменения формы влияет температура инкубации.

Его размер составляет от 1 до 3 мкм в длину и от 0,5 до 0,8 мкм в диаметре. Имеет несколько периферических жгутиков (перитрихозных жгутиков). Благодаря такому расположению жгутиков бактерия вращается.

Жизненный цикл

Yersinia enterocolitica паразитирует на свиньях, грызунах, кроликах и других животных. Он поступает в пищеварительную систему орально и оседает в тонком кишечнике. У этих хозяев бактерии прикрепляются к клеткам кишечного эпителия через пилисы и фимбрии. Они продолжают свой цикл внеклеточно на протяжении всей болезни.

Они образуют небольшие колонии, устойчивые к макрофагам. Он проникает в макрофаги, используя их как средство системного распространения.

В случае человека бактерии также проникают внутрь через рот, либо при приеме внутрь загрязненной воды, мяса, яиц или производных продуктов. Заражение также может произойти при контакте с зараженными участками и несоблюдении правил гигиены. Yersinia enterocolitica достигает тонкой кишки, а также прикрепляется к поверхности эпителиальной слизистой оболочки или проникает через макрофаги.

Колонизация кишечного тракта - главный фактор успеха этого кишечного патогена. Для этого Yersinia enterocolitica должна пересечь просвет кишечника, прилипнуть и проникнуть в слой слизи, покрывающий эпителиальные клетки слизистой оболочки.

Наконец, они прикрепляются к границе или щеточной кайме энтероцитов, которые являются эпителиальными клетками, ответственными за поглощение основных питательных веществ.

Позже они колонизируют терминальную часть тонкой кишки (подвздошную кишку) и проксимальный отдел толстой кишки. Бактерии размножаются путем бинарного деления или двойного деления и выводятся наружу с фекалиями. Таким образом он снова заражает воду, инертные поверхности или пищу.

Естественная среда

Yersinia enterocolitica широко распространена во всем мире в водных средах обитания и в резервуарах для животных. Он способен выживать в широком спектре условий окружающей среды.

Хорошо переносит температуры ниже -1 ºC и выше 40 ºC. Хотя это нейтрофильная бактерия, она сопротивляется условиям кислотности 4 и щелочности до 10.

Он обитает как в кишечнике различных видов животных, включая человека, так и в воде и на поверхности растений.

Хосты

Бактерия обнаружена у диких животных: грызунов, диких свиней, обезьян, шиншилл, норок, зайцев, бобров, енотов, лисиц и оленей.

У сельскохозяйственных животных: домашних свиней, крупного рогатого скота, лошадей, коз, овец, кроликов и домашней птицы. Также у домашних животных, таких как собаки и кошки.

болезни

Эта бактерия вызывает заболевание, известное как иерсиниоз, но имеет различные проявления. Заболевание начинается с употребления зараженной пищи или воды.

эпидемиология

Эндоколиты и гастроэнтериты, вызванные Yersinia enterocolitica, широко распространены во всем мире. В последние годы увеличилось как количество пациентов, так и количество стран, где встречается заболевание.

Самый крупный хозяин патогенных штаммов человека - свиньи. Из шести известных биогрупп этой бактерии 1А является единственной непатогенной для человека.

Бактерия способна размножаться в пище, хранящейся в холодильнике. В пастеризованных продуктах, лишенных резидентной бактериальной флоры, Yersinia enterocolitica может беспрепятственно размножаться, если ее ввести после пастеризации.

Однако в продуктах с их собственной бактериальной флорой Yersinia enterocolitica может подавляться из-за более низкого pH и продукции антагонистических метаболитов (бактериоцинов).

Патогенез

Помимо употребления загрязненной воды или пищи, есть случаи передачи Yersinia enterocolitica при переливании зараженной крови.

Как и другие энтеробактерии, он вырабатывает термостойкий энтеротоксин (Yst), действие которого в клетках тонкой кишки вызывает потерю растворенных веществ и воды, вызывая диарею. Токсин, вырабатываемый бактериями, воспаляет внутреннюю оболочку кишечника, нарушая его проницаемость.

Смешавшись с фекалиями, бактерии выходят наружу, загрязняя внешнюю среду и обеспечивая непрерывность их жизненного цикла. Заболевание проявляется воспалением кишечника, болями в животе, повышением температуры тела и диареей.

С другой стороны, благодаря своей способности паразитировать на макрофагах, Yersinia enterocolitica может распространяться системно и вызывать сепсис, инфицировать лимфатические узлы и обходить селезенку и печень.

Среди факторов инфекции, которые способствуют этому процессу, есть белок под названием инвазин. Эти крайние случаи генерализованной инфекции редки и скорее связаны с пациентами с ослабленным иммунитетом.

Инвазин облегчает адгезию бактерий к поверхности клетки-хозяина. С другой стороны, он вызывает провоспалительные процессы, которые привлекают макрофаги. Затем макрофаги используются как средство распространения бактерий по организму.

Симптомы

Симптомы, которые могут проявляться, включают: энтероколит, лихорадку, острую диарею, воспаление кишечника, воспаление мезентериальных лимфатических узлов, псевдоаппендицит и гнойные очаги, такие как артрит, менингит и абсцессы в различных тканях.

Случаи гастроэнтерита возникают особенно у детей. Большинство его патологических эффектов происходит в подвздошной и толстой кишке.

Профилактика и контроль

В зонах животноводства необходимо соблюдать надлежащие правила гигиены и санитарии. Приготовление пищи убивает бактерии, поэтому следует избегать употребления сырых или недостаточно приготовленных продуктов.

Свежие овощи и фрукты следует мыть большим количеством фильтрованной воды. Точно так же необходимо соблюдать строгую гигиену при обращении с пищевыми продуктами или их употреблении.

После того, как заболевание приобретено, требуется лечение антибиотиками. Антибиотики, эффективные против наиболее распространенных штаммов Yersinia enterocolitica, относятся к группе β-лактамов: цефтриаксон, цефтазидим, цефотаксим и моксалактам.

Бактерия также чувствительна к аминогликозидам, хлорамфениколу, триметоприм-сульфаметксазол, тетрациклину, ипрофлоксацину и цефалоспоринам третьего поколения.

Ссылки

1. Blaylock B, KE Riordan, DM Missiakas и O Schneewind (2006) Характеристика секреции АТФазы YscN типа III Yersinia enterocolitica и ее регулятора, YscL Journal of Bacteriology, 188 (10): 3525–3534.
2. Боттон EJ (1997) Yersinia enterocolitica: Харизма продолжается. Обзоры клинической микробиологии. 10 (2): 275-276.
3. Боттон EJ (1999) Yersinia enterocolitica: обзор и эпидемиологические корреляты. Микробы заражают. 1 (4): 323-333.
4. Боттон EJ (Ред.) (2017) Yersinia enterocolitica. CRC Press. Тейлор и Франс Групп. 1-е издание. 234 с.
5. Боттон EJ, H Bercovier и HH Mollaret (2015) Yersinia. В: Whitman WB (редактор) Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., совместно с Bergey's Manual Trust.
6. Moreno B, I Santos, L Sotodosos and A Unión (2017) Пол: Yersinia. Клиническая микробиология. Ученая степень в области биохимии. Кафедра молекулярной биологии. Факультет естественных наук. Автономный университет Мадрида. Мадрид, Испания. 27 п.