Шигелла
Шигелла | |
---|---|
Микрофотография Shigella sp . в образце кала | |
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Псевдомонадота |
Сорт: | Гаммапротеобактерии |
Заказ: | Энтеробактерии |
Семья: | Энтеробактерии |
Род: | Шигелла Кастеллани и Чалмерс 1919 г. |
Разновидность | |
Шигеллы — род грамотрицательных бактерий , неподвижных , факультативно анаэробных неспорообразующих , , палочковидных , генетически тесно связанных с эшерихиями . Род назван в честь Киёси Сиги , открывшего его в 1897 году. [1]
Шигелла вызывает заболевание у приматов , но не у других млекопитающих; Это возбудитель шигеллеза человека . [2] В природе он встречается только у людей и горилл. [3] [4] Во время заражения он обычно вызывает дизентерию . [5]
Шигеллы являются основной причиной бактериальной диареи во всем мире: ежегодно регистрируется 80–165 миллионов случаев (по оценкам). [6] и от 74 000 до 600 000 смертей. [6] [7] Это один из четырех основных патогенов, вызывающих диарею средней и тяжелой степени у детей Африки и Южной Азии. [8]
Классификация [ править ]
Виды шигелл классифицируются по трем серогруппам и одному серотипу :
- Серогруппа А : S.dysenteriae (15 серотипов). [9]
- Серогруппа B : S. flexneri (9 серотипов). [10]
- Серогруппа C : S. boydii (19 серотипов). [11]
- Серогруппа D : S. sonnei (один серотип). [ нужна ссылка ]
Группы А – С физиологически сходны; S. sonnei (группа D ) можно дифференцировать на основе биохимических анализов метаболизма. [12] Три группы шигелл являются основными видами, вызывающими заболевания: S. flexneri — наиболее часто изолируемый вид во всем мире, на его долю приходится 60% случаев в развивающихся странах; S. sonnei вызывает 77% случаев в развитых странах по сравнению с лишь 15% случаев в развивающихся странах; S.dysenteriae . обычно является причиной эпидемий дизентерии, особенно в закрытых группах населения, таких как лагеря беженцев [13]
Каждый из геномов шигелл вирулентности включает плазмиду , которая кодирует консервативные первичные детерминанты вирулентности. Хромосомы шигелл штамма MG1655 E. по большей части имеют общие гены с генами coli K12. [14]
Филогенетические исследования показывают, что шигеллы правильнее рассматривать как подгруппу эшерихий. [15] ( см. Escherichia coli#Разнообразие подробнее ).
Патогенез [ править ]
Заражение шигеллой обычно происходит через рот . В зависимости от здоровья хозяина менее 100 бактериальных клеток могут вызвать инфекцию. [16] шигелл Виды обычно проникают в эпителиальную оболочку толстой кишки , вызывая тяжелое воспаление и гибель клеток, выстилающих толстую кишку. Это воспаление вызывает характерную диарею (даже дизентерию ) инфекции Shigella . [12] Токсины, продуцируемые некоторыми штаммами, способствуют заболеванию во время инфекции. Штаммы S. flexneri продуцируют ShET1 и ShET2, которые могут способствовать диарее. [12] Штаммы S.dysenteriae продуцируют гемолитический шига-токсин , аналогичный веротоксину, продуцируемому энтерогеморрагической кишечной палочкой . И шига-токсин, и веротоксин вызывают потенциально смертельный гемолитико-уремический синдром . [12]
Поскольку они не взаимодействуют с апикальной поверхностью эпителиальных клеток, предпочитая базолатеральную сторону , виды шигелл проникают в хозяина через М-клетки, рассеянные в эпителии тонкой кишки . [17] Шигеллы используют систему секреции типа III , которая действует как биологический шприц для перемещения токсичных эффекторных белков в целевую человеческую клетку. изменять метаболизм клетки-мишени, приводя, например, к лизису вакуолярных Эффекторные белки могут мембран или реорганизации полимеризации актина для облегчения внутриклеточной подвижности бактерий шигелл внутри клетки-хозяина. Например, эффекторный белок IcsA (автотранспортер, а не эффектор системы секреции типа III) запускает реорганизацию актина за счет N-WASP рекрутирования комплексов Arp2/3 , способствуя распространению от клетки к клетке. [18]
После заражения клетки шигелл размножаются внутриклеточно и распространяются на соседние эпителиальные клетки, что приводит к разрушению тканей и характерной патологии . для шигеллеза [19] [ самостоятельно опубликованный источник? ] [20] Наиболее распространенными симптомами являются диарея , лихорадка , тошнота , рвота , спазмы желудка и метеоризм . Также широко известно, что инфекция вызывает обильные и болезненные испражнения. Стул может содержать кровь, слизь или гной. Следовательно, клетки шигеллы могут вызывать дизентерию. В редких случаях у маленьких детей могут возникать судороги . Симптомы могут появиться через неделю, но чаще всего они начинаются через два-четыре дня после приема внутрь. Симптомы обычно сохраняются в течение нескольких дней, но могут длиться и неделями. Шигеллы считаются одной из патогенных причин реактивного артрита во всем мире. [21]
Открытие [ править ]
Род Shigella назван в честь японского врача Киёси Сиги , который исследовал причины дизентерии. Сига поступил на медицинский факультет Императорского университета Токио в 1892 году, во время которого прослушал лекцию Сибасабуро Китасато . Сига был впечатлен интеллектом и уверенностью Китасато, поэтому после окончания учебы пошел работать к нему научным сотрудником в Институт инфекционных заболеваний. В 1897 году Сига сосредоточил свои усилия на том, что японцы называли вспышкой сэкири (дизентерии). Такие эпидемии наносили ущерб японскому народу и часто случались в конце 19 века. 1897 года Эпидемия сэкири затронула >91 000 человек, а уровень смертности составил >20%. [22] Сига изучил 32 больных дизентерией и использовал постулаты Коха , чтобы успешно выделить и идентифицировать бактерию, вызывающую заболевание. Он продолжил изучать и охарактеризовать бактерию, определил методы производства (шига-) токсина и работал над созданием вакцины от этой болезни. [ нужна ссылка ]
См. также [ править ]
- Апохолат-цитратный агар
- Энтеротоксигенная кишечная палочка
- Энтероинвазивная кишечная палочка
- Гастроэнтерит
Ссылки [ править ]
- ^ Ябуучи, Эйко (2002). «Bacillus Dysentericus (так в оригинале) 1897 года была первой таксономической, а не Bacillus Dysenteriae 1898 года» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 52 (Часть 3): 1041. doi : 10.1099/00207713-52-3-1041 . ПМИД 12054222 .
- ^ Райан, Кеннет Джеймс; Рэй, К. Джордж, ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса: введение в инфекционные болезни (4-е изд.). McGraw-Hill Professional Med/Tech. ISBN 978-0-8385-8529-0 . [ нужна страница ]
- ^ Пруд, Кэти (2005). «Шигелла» . Водный отдых и болезни. Вероятность сопутствующих инфекций: острые эффекты, последствия и смертность . ВОЗ. стр. 113–8. ISBN 978-92-4-156305-5 . Архивировано из оригинала 30 июня 2013 года.
- ^ «Шигеллез» (PDF) . Европейская ассоциация ветеринаров зоопарков и дикой природы. Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2015 г.
- ^ Мимс, Седрик; Докрелл, Хейзел; Геринг, Рихард; Ройт, Иван; Уэйклин, Дерек; Цукерман, Марк, ред. (2004). Медицинская микробиология (3-е изд.). Мосби. п. 287. ИСБН 978-0-7234-3259-3 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Боуэн А. (2016). «Глава 3: Инфекционные заболевания, связанные с поездками» . Желтая книга: медицинская информация для международных поездок . CDC. ISBN 978-0-19-937915-6 . Проверено 22 июня 2016 г.
- ^ Мани, Сачин; Вежба, Томас; Уокер, Ричард I (2016). «Состояние исследований и разработок вакцины против шигеллы» . Вакцина . 34 (26): 2887–2894. doi : 10.1016/j.vaccine.2016.02.075 . ПМИД 26979135 .
- ^ Котлофф, Карен Л; Натаро, Джеймс П.; Блэквелдер, Уильям С; и др. (2013). «Бремя и этиология диарейных заболеваний у младенцев и детей раннего возраста в развивающихся странах (Глобальное многоцентровое исследование кишечных заболеваний, GEMS): проспективное исследование «случай-контроль» . Ланцет . 382 (9888): 209–222. дои : 10.1016/S0140-6736(13)60844-2 . ПМИД 23680352 . S2CID 205969172 .
- ^ Ансаруззаман, М; Кибрия, АК; Рахман, А; Неоги, ПК; Фарук, А.С.; Роу, Б; Альберт, MJ (1995). «Обнаружение провизорных сероваров Shigelladysenteriae и обозначение S.dysenteriae серотипов 14 и 15» . Журнал клинической микробиологии . 33 (5): 1423–5. doi : 10.1128/JCM.33.5.1423-1425.1995 . ПМК 228185 . ПМИД 7615772 .
- ^ Книрель, Ю.А.; Солнце, Кью; Сенченкова С.Н.; Перепелов А.В.; Шашков А.С.; Сюй, Дж (2015). «Модификации О-антигена, обеспечивающие антигенное разнообразие Shigella flexneri и лежащие в основе генетические механизмы» . Биохимия (Москва) . 80 (7): 901–914. дои : 10.1134/S0006297915070093 . ПМИД 26542003 . S2CID 7360433 .
- ^ Ян, З; Ху, С; Чен, Дж; Чен, Г; Лю, Z (1990). «Новый серотип Shigella boydii». Вэй Шэн У Сюэ Бао (на китайском языке). 30 (4): 284–95. ПМИД 2251827 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Хейл, Томас Л.; Кеуш, Джеральд Т. (1996). «Шигелла» . В Бароне, Сэмюэле (ред.). Медицинская микробиология (4-е изд.). Галвестон, Техас: Медицинское отделение Техасского университета. ISBN 978-0-9631172-1-2 . ПМИД 21413292 .
- ^ «Шигеллез» (PDF) . Новейшее состояние исследований и разработок новых вакцин . Иммунизация, вакцины и биологические препараты. Всемирная организация здравоохранения. 2006. стр. 10–2. Архивировано (PDF) из оригинала 27 сентября 2015 г.
- ^ Ян, Цзянь; Чэнь, Лихун; Ян, Тан, Сюйдун; Сюн, Чжаохуэй; Сюэ, Инь, Сюй; Синъе, Лилянь, Не, Хуан, Сюй, Ван, Юй; Вэнь, Чжицзянь; Цзинь, Ци (2005). «Динамика генома и разнообразие видов шигелл , этиологических агентов бактериальной дизентерии» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (19): 6445–58. doi : /gki954 . PMC 16275786 . 10.1093/ nar .
- ^ Чаудхури, Рой Р.; Хендерсон, Ян Р. (01 марта 2012 г.). «Эволюция филогении Escherichia coli» . Инфекция, генетика и эволюция . 12 (2): 214–226. дои : 10.1016/j.meegid.2012.01.005 . ISSN 1567-1348 . ПМИД 22266241 .
- ^ Левинсон, Уоррен Э. (2006). Обзор медицинской микробиологии и иммунологии (9-е изд.). Отдел медицинских публикаций McGraw-Hill. п. 30. ISBN 978-0-07-146031-6 .
- ^ Мунье, Жоэль; Васселон, Т; Хеллио, Р; Лесур, М; Сансонетти, П.Дж. (январь 1992 г.). «Shigella flexneri проникает в эпителиальные клетки Caco-2 толстой кишки человека через базолатеральный полюс» . Инфекция и иммунитет . 60 (1): 237–248. дои : 10.1128/IAI.60.1.237-248.1992 . ПМК 257528 . ПМИД 1729185 .
- ^ Снаппер, Скотт Б.; Такэсима, Фуминао; Антон, Инес; Лю, Чинг-Хуэй; Томас, Шейла М.; Нгуен, Дина; Дадли, Дэррил; Фрейзер, Хантер; Пурич, Дэниел (октябрь 2001 г.). «Дефицит N-WASP выявляет различные пути проекции клеточной поверхности и подвижности микробов, основанной на актине». Природная клеточная биология . 3 (10): 897–904. дои : 10.1038/ncb1001-897 . ISSN 1476-4679 . ПМИД 11584271 . S2CID 23962367 .
- ^ Тодар, Кеннет. « Шигелла и шигеллез» . Интернет-учебник по бактериологии Тодара . [ самостоятельный источник ]
- ^ Сузуки, Тошихико; Сасакава, Тихиро (2001). «Молекулярные основы внутриклеточного распространения шигелл » . Инфекция и иммунитет . 69 (10): 5959–66. дои : 10.1128/IAI.69.10.5959-5966.2001 . ПМК 98722 . ПМИД 11553531 .
- ^ Хилл Гастон, Дж (2003). «Артрит, связанный с кишечной инфекцией». Передовая практика и исследования в области клинической ревматологии . 17 (2): 219–39. дои : 10.1016/S1521-6942(02)00104-3 . ПМИД 12787523 .
- ^ Трофа, Эндрю Ф.; Уэно-Олсен, Ханна; Оива, Руйко; Ёсикава, Масаносукэ (1 ноября 1999 г.). «Доктор Киёси Сига: первооткрыватель дизентерийной палочки» . Клинические инфекционные болезни . 29 (5): 1303–1306. дои : 10.1086/313437 . ISSN 1058-4838 . ПМИД 10524979 .
Внешние ссылки [ править ]
- Геномы шигелл и связанная с ними информация в PATRIC , ресурсном центре по биоинформатике, финансируемом NIAID.
- Библиотека ресурсов по вакцинам: шигеллез и энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC)
- Центры США по контролю и профилактике заболеваний. Шигеллы – Шигеллез