Характерные протеобактерии, таксономия, подсевы, патогенез



протеобактерии они являются наиболее обширным, сложным и разнообразным типом бактерий среди прокариотических организмов. Он включает около 384 родов и 1300 видов грамотрицательных бактерий с клеточной стенкой, образованной в основном из липополисахаридов..

У людей протеобактерии присутствуют в коже, ротовой полости, языке и влагалищном тракте, а также в кишечнике и стуле. Протеобактерии являются одним из наиболее распространенных типов микробиоты кишечника человека..

Увеличение нормальных пропорций бактерий этого типа по отношению к другим (Bacteroidetes и Firmicutes) связано с кишечными и внекишечными заболеваниями, главным образом с воспалительным фенотипом..

В протеобактерии входят самые разные патогены, такие как роды. Brucella и риккетсия принадлежащий к классу Alphaproteobacteria, Bordetella и Neisseria класса бетапротеобактерий, этерихия, Shigella, сальмонелла и Yersinia класса Gammaproteobacteria и, наконец,, Helicobacter класса эпсилонпротеобактерии.

В дополнение к патогенам, тип протеобактерий включает мутуалистические виды, такие как облигатные эндосимбионты насекомых, включая роды. Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis и Wigglesworthia.

Недавние исследования показали, что протеобактерии симбионта произошли в большинстве случаев от предков-паразитов, что согласуется с парадигмой, согласно которой бактериальные мутуалисты часто эволюционируют от патогенов..

индекс

  • 1 Общая характеристика
  • 2 подфилла
    • 2.1 Альфапротеобактерии
    • 2.2 Бетапротеобактерии
    • 2.3 Дельтапротеобактерии
    • 2.4 Эпсилонпротеобактерии
  • 3 Патогенез
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Сальмонелла (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3,5 иерсиний (Yersiniaceae, гаммапротеобактерии)
  • 4 Ссылки

черты общий

Бактерии этого типа разнообразны морфологически, физиологически и экологически. Его название происходит от древнегреческого бога моря Протей, которые были способны принимать множество различных форм, ссылаясь на большое разнообразие форм бактерий, собранных в этих таксонах.

Клетки могут быть в форме бацилл или кокков, с простекой или без нее, жгутикованной или нет, и только некоторые виды могут образовывать плодовые тела. Они могут иметь фототрофное, гетеротрофное и хемолитотропное питание.

subphyla

На основании филогенетического анализа гена 16S рРНК тип протеобактерий делится на 6 классов: альфа-протеобактерии, бетапротеобактерии, гаммапротеобактерии, дельтапротеобактерии, эпсилонпротеобактерии и дзетапротеобактерии.

Все классы монофилетические, кроме гаммапротеобактерий, которые являются парафилетиками с бетапротеобактериями.

Alfaproteobacteria

Класс Alfaproteobacteria включает в себя 13 порядков бактерий. Они могут принимать различные морфологии, такие как преследование, звездчатость и спираль. Они также могут образовывать стебли и почки, что позволяет им увеличивать соотношение объема и объема поверхности, что позволяет им выживать в средах с небольшим количеством питательных веществ..

Альфапротеобактерии демонстрируют большое разнообразие метаболических стратегий, таких как фотосинтез, фиксация азота, окисление аммиака и метилотрофия. В эту группу входят самые распространенные морские клеточные организмы..

Многие виды этого класса бактерий обычно принимают внутриклеточный образ жизни как растительные мутанты или патогены растений или животных, такие как Rhizobim, которая образуется с корнями некоторых видов растений или вольбахия, общий паразит комаров.

Альфапротеобактерии также были связаны с наследственной группой, которая породила митохондрии, риккетсиозный. Другие жанры, такие как риккетсия, они патогенные.

Betaproteobacteria

Бетапротеобактерии состоят из 14 отрядов бактерий, которые представляют разнообразие форм и метаболизма. Они могут быть строгими или факультативными аэробными.

Некоторые виды могут быть хемоавтотрофными, например, пол Nitrosomonas, который является окислителем аммиака. Другие фототрофы, как Rhodocyclus и Rubrivivax, которые используют свет в качестве источника энергии.

Бетапротеобактерии вмешиваются в процесс фиксации азота путем окисления аммония с образованием нитрита, очень важного соединения в физиологии растений..

Другие виды могут быть патогенными внутри этой группы, такие как Neisseriaceae (которые вызывают гонорею и менингит), Ralstonia, растительный возбудитель пасленовых (томатный, картофельный) и Burkholderia glumae, который вызывает повреждение метелки при выращивании риса.

Deltaproteobacteria

Дельтапротеобактерии группируют семь порядков грамотрицательных бактерий. Они являются анаэробными и обычно изолированы в отложениях озер, болот и морских пластов. Они являются сульфатредукторами и участвуют в естественном цикле серы..

Этот класс включает хищные бактерии из других бактерий, таких как виды родов Bdellovibrio и миксококк. Myxobacteria испускают споры и группируются в многоклеточных плодовых телах, в средах с ограниченным питанием. Они составляют наиболее сложную группу бактерий

epsilonproteobacteria

Эпсилонпротеобактерии включают только один порядок грамотрицательных бактерий. Они имеют форму тонких спиральных или изогнутых стержней. Некоторые виды являются симбионтами пищеварительного тракта животных, другие являются паразитами желудка (Helicobacter spp.) или двенадцатиперстной кишки (Campylobacter SPP.).

Бактерии в этой группе обитают в микроаэрофильных или анаэробных средах, таких как глубоководные гидротермальные жерла. Они являются хемолитотрофными, потому что они получают свою энергию от окисления восстановленной серы или водорода в сочетании с восстановлением нитрата или кислорода. Другие являются автотрофными и используют обратный цикл Кребса для фиксации углекислого газа в биомассе..

патогенез

Поскольку протеобактерии являются краем бактерий с наибольшим количеством видов и наиболее сложными и разнообразными, это включает в себя широкий спектр патогенов.

Кишечная палочка (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Эти бактерии выделяются с калом зараженных животных и могут выживать в окружающей среде до трех дней.

Кишечная палочка колонизирует нового хозяина через фекально-оральный путь, употребляя сырую пищу или загрязненную воду, прилипая к кишечным клеткам и вызывая диарею у пораженных людей.

Фекальные бактерии могут колонизировать мочеиспускательный канал и распространяться через мочевыводящие пути в мочевой пузырь и почки или простату у мужчин, вызывая инфекцию мочевых путей.

Когда конкретный штамм Кишечная палочка, который содержит капсульный антиген под названием K1, колонизирует кишечник новорожденного, через влагалище зараженной матери возникает бактериемия, которая приводит к неонатальному менингиту.

В более редких случаях вирулентные штаммы также ответственны за гемолитическо-уремический синдром, перитонит, мастит, сепсис и пневмонию..

сальмонелла (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

один раз S. enterica входит новый хозяин начинает свой цикл инфекции через лимфоидную ткань. Бактерии прилипают к кишечным эпителиальным клеткам подвздошной кишки и М-клеток, вызывая в них перестройку их цитоскелета, которая вызывает образование больших волнистостей на поверхности, что обеспечивает неселективный эндоцитоз, в результате чего бактерии могут проникать в клетку.

также, сальмонелла производит цитотоксические эффекты, которые разрушают М-клетки и вызывают апоптоз в активированных макрофагах и фагоцитоз в неактивированных макрофагах, для которых они транспортируются в печень и селезенку, где они размножаются.

У людей S. enterica может вызвать два заболевания: брюшной тиф, вызванный S. enterica суб. enterica Серотипы паратифов или сальмонеллез, производимые другими серотипами.

вибрион (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Большинство инфекций связано с вибрион они связаны с гастроэнтеритом, но они также могут заразить открытые раны и вызвать сепсис. Эти бактерии могут транспортироваться морскими животными, и их потребление вызывает смертельные инфекции у людей.

Y. cholerae (возбудитель холеры) обычно передается через загрязненную воду. Другие патогенные виды, такие как V. parahaemolyticus и V. vulnificus передаются с загрязненной пищей, обычно связанной с употреблением недоваренных морепродуктов.

Вспышки V. vulnificus Они смертельны и обычно встречаются в теплом климате. После урагана Катрина в Новом Орлеане произошла вспышка этого вида.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Некоторые виды Helicobacter они живут в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и в печени млекопитающих и некоторых птиц. Некоторые штаммы этих бактерий являются патогенными для человека и тесно связаны с пептической язвой, хроническим гастритом, дуоденитом и раком желудка..

Вид рода Helicobacter они могут процветать в желудке млекопитающего, производя большое количество уреазы, которая локально повышает рН от 2 до 6 или 7, что делает его более совместимой средой.

Y. пилори, инфицирует до 50% населения. Он обнаружен в слизи, на внутренней поверхности эпителия, а иногда и внутри эпителиальных клеток желудка..

Колонизация желудка H. pylori может вызвать хронический гастрит, воспаление слизистой желудка на месте инфекции.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Пол Yersinia включает в себя 11 видов, из которых только Y. pestis, Y. псевдотуберкулез и определенные штаммы Y. enterocolitica имеют патогенное значение для людей и некоторых теплокровных животных.

Ю. Пестис это возбудитель легочной, септической и бубонной чумы. Тип чумы зависит от формы инфекции: от укуса зараженной блохи (бубонная чума и сепсис) или от человека к человеку при кашле, рвоте и чихании, когда заболевание перешло в легочную форму (легочная или легочная чума).

Пневмоническая чума возникает, когда бактерии заражают легкие, а бубонная чума возникает, когда бактерии проникают в организм через кожу от укуса блох и проходят через лимфатические сосуды в лимфатический узел, вызывая воспаление. Наконец, сепсис чумы возникает из-за заражения крови, после укуса зараженных блох.

Y. псевдотуберкулез Это приобретено через контакт с зараженными животными или через потребление загрязненной еды и воды. Это является причиной заболевания, подобного туберкулезу, называемого скарлатиной, которая поражает лимфатические узлы. Может вызывать локальный некроз тканей, гранулемы в селезенке, печени и лимфатических узлах..

Инфекции от Y. enterocolitica они обычно происходят из недостаточно приготовленной свинины или из загрязненной воды, мяса или молока. Острые инфекции обычно приводят к полному самоограничивающемуся колиту или терминальному илеиту и адениту у людей. Симптомы могут включать водянистую или кровавую диарею и лихорадку, сходные с аппендицитом или сальмонеллезом или шигеллезом.

ссылки

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Таксономическая структура прокариот. Bergey's Руководство по систематической бактериологии, второе издание. Спрингер-Верлаг, Нью-Йорк.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Протеобактерии: общий фактор при заболеваниях человека. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Эволюционные истоки и диверсификация протеобактериальных мутуалистов. Труды Королевского общества, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Список бактериальных названий с постоянной номенклатурой: папка, доступная в Интернете. Международный журнал систематической бактериологии 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Получено 7 октября 2018 г..
  5. Келли П. Уильямс, К.П., Собрал, Б.В. и Дикерман А.В. (2007). Надежное дерево видов для альфа-протеобактерий. Журнал бактериологии, 189 (13): 4578-4586.