Karakteristične proteobakterije, taksonomija, subfilosi, patogeneza



proteobacteria oni su najopsežniji, složeniji i raznovrsniji tip bakterija među prokariotskim organizmima. Sastoji se od oko 384 roda i 1.300 vrsta gram-negativnih bakterija s staničnom stjenkom koja se uglavnom sastoji od lipopolisaharida.

Kod ljudi, proteobakterije su prisutne u koži, usnoj šupljini, jeziku i vaginalnom traktu, kao i crijeva i stolice. Proteobakterije su jedna od najrasprostranjenijih vrsta u ljudskoj mikrobioti crijeva.

Porast normalnih proporcija bakterija u ovom tipu u odnosu na druge (Bacteroidetes i Firmicutes) povezan je s crijevnim i extraintestinalnim bolestima, uglavnom s upalnim fenotipom..

Veliki broj patogena uključen je u Proteobacteria, kao što su rodovi Brucella i rikecije pripadaju klasi Alphaproteobacteria, Bordetella i Neisseria klase Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonela i Yersinia na kraju razreda gamaproteobakterija, Helicobacter klase Epsilonproteobacteria.

Osim patogena, proteobakterijska vrsta uključuje i obične vrste kao što su obvezni endosimbioni insekata, uključujući rodove Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis i Wigglesworthia.

Nedavne studije su zaključile da su simbiontske proteobakterije u većini slučajeva evoluirale od parazitskih predaka, što je u skladu s paradigmom da bakterijski mutualisti često evoluiraju iz patogena.

indeks

  • 1 Opće karakteristike
  • 2 Subfili
    • 2.1 Alfaproteobakterije
    • 2.2 Betaproteobakterije
    • 2.3 Deltaproteobacteria
    • 2.4 Epsilonproteobakterije
  • 3 Patogeneza
    • 3,1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonela (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3.5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Reference

značajke opći

Bakterije ovog tipa su morfološki, fiziološki i ekološki različite. Njegovo ime potječe od starog grčkog boga mora Protej, koji su imali sposobnost da preuzmu mnogo različitih oblika, aludirajući na veliku raznolikost oblika bakterija okupljenih u ovim svojtama.

Stanice mogu biti u obliku bacila ili koka, sa ili bez prosteca, bičele ili ne, a samo neke vrste mogu tvoriti plodna tijela. Oni mogu biti fototrofna, heterotrofna i kemolitotropna prehrana.

subphyla

Na temelju filogenetske analize gena 16S rRNA, proteobakterija je podijeljena u 6 klasa: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria i Zetaproteobacteria.

Sve klase su monofiletične, osim gammaproteobakterija koje su parafiletske s Betaproteobacteria.

Alfaproteobacteria

Razred Alfaproteobacteria uključuje 13 vrsta bakterija. Oni mogu usvojiti različite morfologije kao što su uznemiravani, zvjezdani i spiralni. Oni također mogu oblikovati stabljike i pupoljke, što im omogućuje da povećaju svoj omjer površine i volumena, dopuštajući im da prežive u okruženjima s malo hranjivih tvari.

Alfaproteobakterije pokazuju veliku raznolikost metaboličkih strategija kao što su fotosinteza, fiksacija dušika, oksidacija amonijaka i metilotropija. Ova skupina uključuje najobilnije morske stanične organizme.

Mnoge vrste ove klase bakterija obično usvajaju intracelularni način života kao biljke ili biljne ili životinjske patogene, kao što su Rhizobim, koji se formira s korijenjem nekih biljnih vrsta ili. \ t Wolbachia, zajednički parazit komaraca.

Alfaproteobakterije su također povezane s predivnom skupinom koja je uzrokovala mitohondrije, rikecijske. Ostali žanrovi, kao što su rikecije, patogeni su.

Betaproteobacteria

Betaproteobakterije čine 14 redova bakterija koje predstavljaju raznolikost oblika i metabolizma. Mogu biti strogi ili fakultativni aerobik.

Neke vrste mogu biti kemoautotrofne, kao što je spol Nitrosomonas, koji je oksidant amonijaka. Drugi su poput fototrofi Rhodocyclus i Rubrivivax, koji koriste svjetlo kao izvor energije.

Betaproteobakterije interveniraju u fiksaciji dušika, oksidacijom amonijaka, proizvodeći nitrit, vrlo važan spoj u biljnoj fiziologiji..

Ostale vrste mogu biti patogene unutar ove skupine, kao što su Neisseriaceae (koje proizvode gonoreju i meningitis), štetni organizam Ralstonia, biljni patogen Solanaceae (rajčica, krumpir), i Burkholderia glumae, što uzrokuje oštećenje metlice u uzgoju riže.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria grupira sedam redova gram-negativnih bakterija. One su anaerobne i najčešće su izolirane u sedimentima jezera, močvara i morskih dna. Oni su reduktori sulfata i sudjeluju u ciklusu prirodnog sumpora.

Ova klasa uključuje predatorske bakterije drugih bakterija, kao što su vrste rodova Bdellovibrio i Myxococcus. Myxobacteria emitira spore i grupira se u višestanična plodna tijela, u okruženjima s ograničenom hranom. One čine najsloženiju skupinu bakterija

epsilonproteobacteria

Epsilonproteobakterije uključuju samo jedan red gram-negativnih bakterija. Oni su oblikovani kao tanke spiralne ili zakrivljene šipke. Neke vrste su simbioni probavnog trakta životinja, drugi su paraziti u želucu (Helicobacter ili dvanaesnika (Campylobacter spp.).

Bakterije u ovoj skupini nastanjuju mikroaerofilne ili anaerobne sredine, kao što su hidrotermalni otvori na dubokom moru. Oni su kemolitotrofni, jer dobivaju svoju energiju od oksidacije reduciranog sumpora ili vodika povezanog s redukcijom nitrata ili kisika. Drugi su autotrofni i koriste obrnuti Krebsov ciklus za fiksiranje ugljičnog dioksida u biomasi.

pathogeny

Budući da su proteobakterije rub bakterija s najvećim brojem vrsta i najsloženijim i raznolikijim, to uključuje širok raspon patogena.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Te se bakterije izlučuju u izmet zaraženih životinja i mogu preživjeti u okolini do tri dana.

E. coli kolonizira novog domaćina fekalno-oralnim putem, jedući sirovu hranu ili kontaminiranu vodu, držeći se za stanice crijeva i uzrokujući proljev u pogođenih osoba.

Fekalne bakterije mogu kolonizirati uretru i proširiti se kroz mokraćni sustav do mokraćnog mjehura, bubrega ili prostate kod muškaraca, uzrokujući infekciju urinarnog trakta..

Kada određeni soj od E. coli, koji sadrži kapsularni antigen K1, kolonizira crijeva novorođenčeta, kroz vaginu kontaminirane majke, nastaje bakterijemija, što dovodi do neonatalnog meningitisa.

U rjeđim slučajevima virulentni sojevi odgovorni su i za hemolitičko-uremični sindrom, peritonitis, mastitis, septikemiju i upalu pluća..

Salmonela (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

jednom S. enterica ulazi u novi domaćin počinje ciklus infekcije kroz limfoidno tkivo. Bakterije prianjaju na epitelne stanice crijeva ileuma i M stanica, inducirajući u njima preraspodjelu njihovog citoskeleta koji pokreće stvaranje velikih undulacija na površini, dopuštajući neselektivnu endocitozu, pri čemu bakterije mogu ući u stanicu..

također, Salmonela proizvodi citotoksične učinke koji uništavaju M stanice i induciraju apoptozu u aktiviranim makrofagima i fagocitozi u neaktiviranim makrofagima, za koje se transportiraju u jetru i slezenu, gdje se množe.

Kod ljudi S. enterica može uzrokovati dvije bolesti: tifus, uzrokovane S. enterica pod. enterica Paratifski serotipovi ili salmoneloza koje proizvode drugi serotipovi.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Većina infekcija zbog Vibrio oni su povezani s gastroenteritisom, ali također mogu zaraziti otvorene rane i uzrokovati septikemiju. Ove bakterije mogu se transportirati morskim životinjama i njihov unos uzrokuje fatalne infekcije kod ljudi.

Y. cholerae (uzročnik kolere) obično se prenosi kroz kontaminiranu vodu. Ostale patogene vrste kao što su V. parahaemolyticus i V. vulnificus se prenose kontaminiranom hranom, općenito povezanom s konzumacijom nedovoljno kuhane morske hrane.

Izbijanja V. vulnificus Oni su smrtonosni i obično se javljaju u toplim klimatskim uvjetima. Nakon uragana Katrina u New Orleansu došlo je do izbijanja ove vrste.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Neke vrste Helicobacter žive u gornjem gastrointestinalnom traktu iu jetri sisavaca i nekih ptica. Neki sojevi ovih bakterija su patogeni za ljude i snažno su povezani s peptičkim ulkusom, kroničnim gastritisom, duodenitisom i rakom želuca..

Vrste roda Helicobacter mogu napredovati u želucu sisavaca, proizvodeći velike količine ureaze, što lokalno povećava pH od 2 do 6 ili 7, što ga čini kompatibilnijim medijem.

Y. pylori, inficira do 50% ljudske populacije. Nalazi se u sluzi, na unutarnjoj površini epitela i povremeno u unutrašnjosti epitelnih stanica želuca..

Kolonizacija želuca H. pylori može uzrokovati kronični gastritis, upalu sluznice želuca na mjestu infekcije.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Spol Yersinia obuhvaća 11 vrsta, od kojih samo Y. pestis, Y. pseudotuberkuloza i određeni sojevi Y. enterocolitica su patogene važnosti za ljude i neke toplokrvne životinje.

Y. pestis on je uzročnik plućne, septikemske i bubonske kuge. Vrsta kuge ovisi o obliku infekcije, bilo kroz ugriz zaraženih buva (bubonska kuga i septikemična kuga) ili od osobe do osobe kada kašlja, povraća i kiše, kada je bolest napredovala do plućnog oblika (plućna ili pneumonska kuga).

Plućna kuga nastaje kada bakterije zaraze pluća, dok se bubonska kuga javlja kada bakterija uđe u tijelo kroz kožu od ugriza buha i putuje kroz limfne žile do limfnog čvora, uzrokujući upalu. Konačno, septikemična kuga nastaje zbog infekcije krvi, nakon ugriza inficiranih buha.

Y. pseudotuberkuloza Stječe se kontaktom sa zaraženim životinjama ili konzumiranjem kontaminirane hrane i vode. To je uzrok bolesti slične tuberkulozi, koja se naziva šarlaha, koja pogađa limfne čvorove. Može proizvesti nekrozu lokaliziranog tkiva, granulome u slezeni, jetri i limfnim čvorovima.

Infekcije od Y. enterocolitica najčešće nastaju iz nedovoljno kuhane svinjetine ili iz kontaminirane vode, mesa ili mlijeka. Akutne infekcije obično dovode do potpunog samo-ograničavajućeg kolitisa ili terminalnog ileitisa i adenitisa kod ljudi. Simptomi mogu uključivati ​​vodeni ili krvavi proljev i vrućicu, slično kao upala slijepog crijeva ili salmoneloza ili šigeloza.

reference

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Taksonomski pregled prokariota. Bergeyjev priručnik za sustavnu bakteriologiju, drugo izdanje. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. i Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: uobičajeni čimbenik u ljudskim bolestima. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Evolucijska podrijetla i diverzifikacija proteobakterijskih uzajamnika. Zbornik radova Kraljevskog društva, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Popis naziva bakterija s oznakom "nomenklatura": mapa dostupna na Internetu. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Preuzeto 7. listopada 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. i Dickerman A.W. (2007). Robustno stablo vrsta za Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.