Бактероиды
Bacteroides — род грамотрицательных облигатных анаэробных бактерий . Bacteroides Виды являются эндоспорообразующими не бациллами и могут быть подвижными или неподвижными, в зависимости от вида. [ 3 ] Базовый состав ДНК составляет 40–48% GC . , что необычно для бактериальных организмов, Bacteroides Мембраны содержат сфинголипиды . Они также содержат мезодиаминопимелиновую кислоту в своем пептидогликановом слое .
Виды Bacteroides обычно мутуалистичны и составляют наиболее значительную часть желудочно-кишечной микробиоты млекопитающих . [ 4 ] где они играют фундаментальную роль в преобразовании сложных молекул в более простые в кишечнике хозяина. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Целых 10 10 –10 11 Сообщалось о клетках на грамм человеческих фекалий. [ 8 ] Они могут использовать простые сахара , если они доступны; однако основными источниками энергии для видов Bacteroides в кишечнике являются сложные гликаны, полученные из организма хозяина, и растительные гликаны . [ 9 ] Исследования показывают, что долговременная диета тесно связана с составом микробиома кишечника : у тех, кто ест много белков и животных жиров, преобладают бактерии Bacteroides , а у тех, кто потребляет больше углеводов, Prevotella . доминируют виды [ 10 ]
Одним из наиболее важных клинически является Bacteroides fragilis . [ 11 ] [ 12 ]
Bacteroides melaninogenicus недавно был реклассифицирован и разделен на Prevotella melaninogenica и Prevotella intermedia . [ 13 ]
Патогенез
[ редактировать ]Виды Bacteroides также приносят пользу своему хозяину, исключая колонизацию кишечника потенциальными патогенами. Некоторые виды ( B. fragilis например, ) являются условно-патогенными микроорганизмами человека , вызывая инфекции брюшной полости, желудочно-кишечные операции и аппендицит через образование абсцесса, ингибируя фагоцитоз и инактивируя бета-лактамные антибиотики . [ 14 ] Хотя виды Bacteroides являются анаэробами, они обладают временной аэротолерантностью. [ 15 ] и, таким образом, могут выжить в брюшной полости.
В целом Bacteroides устойчивы к широкому кругу антибиотиков — β-лактамам, аминогликозидам , а в последнее время многие виды приобрели устойчивость к эритромицину и тетрациклину . Столь высокий уровень устойчивости к антибиотикам вызвал опасения, что виды Bacteroides могут стать резервуаром устойчивости для других, более высокопатогенных бактериальных штаммов. [ 16 ] [ 17 ] Его часто считали чувствительным к клиндамицину . [ 18 ] однако недавние данные продемонстрировали тенденцию к увеличению показателей устойчивости к клиндамицину (до 33%). [ 19 ]
В тех случаях, когда Bacteroides могут выйти за пределы кишечника из-за разрыва желудочно-кишечного тракта или операции на кишечнике, Bacteroides могут инфицировать несколько частей человеческого тела. Бактероиды могут проникать в центральную нервную систему, проникая через гематоэнцефалический барьер через обонятельные и тройничные черепно-мозговые нервы, и могут вызывать менингит и абсцессы головного мозга. [ 20 ] Бактероиды также были выделены из абсцессов шеи и легких. Некоторые виды Bacteroides связаны с болезнью Крона , аппендицитом и воспалительными заболеваниями кишечника . Виды Bacteroides играют множество ролей в микробиоме кишечника человека. [ 5 ]
Микробиологические применения
[ редактировать ]Альтернативный фекальный индикаторный организм, Bacteroides , был предложен, поскольку они составляют значительную часть фекальной бактериальной популяции. [ 3 ] имеют высокую степень специфичности к хозяину, что отражает различия в пищеварительной системе животного-хозяина [ 21 ] За последнее десятилетие методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени использовались для обнаружения присутствия различных микробных патогенов посредством амплификации специфических последовательностей ДНК без культивирования бактерий. В одном исследовании количество Bacteroides измерялось с помощью кПЦР для количественного определения специфического для хозяина генетического маркера 16S рРНК . [ 22 ] Этот метод позволяет количественно оценить генетические маркеры, специфичные для бактерий-хозяев Bacteroides, и выявить недавнее заражение. Недавний отчет показал, что температура играет важную роль в продолжительности существования бактерий в окружающей среде; продолжительность жизни увеличивается с более низкими температурами (0–4 °C). [ 23 ]
«Новое исследование показало, что существует трехсторонняя связь между типом кишечных бактерий, кортизолом и метаболитами мозга. Эта связь, как предполагают исследователи, потенциально может привести к дальнейшему пониманию аутизма, но необходимы более глубокие исследования. нужный." [ 24 ]
Другое исследование показало в 5,6 раза более высокий риск переломов вследствие остеопороза в группе японских женщин в постменопаузе с низким уровнем Bacteroides. [ 25 ]
Человек
[ редактировать ]Представители типов Bacillota и Bacteroidota составляют большинство видов бактерий в микробиоте кишечника человека («кишечный микробиом»). Микробиом кишечника здорового человека состоит из 109 распространенных видов, из которых 31 (19,7%) относятся к Bacteroidetes, а 63 (40%) и 32 (20%) принадлежат к Bacillota и Actinomycetota . [ 26 ]
Основным источником энергии видов Bacteroides является ферментация широкого спектра производных сахара из растительного сырья. Эти соединения распространены в толстой кишке человека и потенциально токсичны. Бактероиды, такие как Bacteroides thetaiotaomicron. [ 5 ] превращает эти сахара в продукты ферментации, полезные для человека. Бактероиды также обладают способностью удалять боковые цепи желчных кислот, возвращая тем самым желчные кислоты в печеночный кровоток. [ 27 ]
Есть данные, свидетельствующие о том, что представители Bacteroides влияют на худощавый или тучный фенотип у людей. [ 28 ] В этой статье один человеческий близнец страдает ожирением, а другой худой. Когда их фекальную микробиоту трансплантируют стерильным мышам, фенотип мышиной модели соответствует фенотипу человека. [ нужна ссылка ]
Бактероиды являются симбионтами-колонизаторами кишечной ниши своего хозяина и выполняют несколько физиологических функций, некоторые из которых могут быть полезными, а другие - вредными. Бактероиды участвуют в регуляции микросреды кишечника и углеводном обмене, обладая способностью адаптироваться к среде обитания путем гидролиза солей желчных кислот . [ 29 ] Некоторые бактероиды производят ацетат и пропионат во время ферментации сахара. Ацетат может предотвратить транспорт токсинов из кишечника в кровь, а пропионат может предотвратить образование опухолей в толстой кишке человека. [ 30 ]
Бактероиды, такие как Bacteroides униформис, могут играть роль в облегчении ожирения . Низкая численность B. униформис, обнаруженная в кишечнике детей, находящихся на искусственном вскармливании, была связана с высоким риском ожирения. [ 31 ] Пероральное введение B. униформис может облегчить метаболическую и иммунную дисфункцию, которая может способствовать ожирению у мышей. Аналогичным образом, Bacteroides acidifaciens могут способствовать активации окисления жиров в жировой ткани и, таким образом, могут защитить от ожирения. [ 32 ] [ 30 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кастеллани А. и Чалмерс А.Дж. Руководство по тропической медицине, 3-е изд. (1919). Уильямс Вуд и Ко, Нью-Йорк.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к Парте AC. «Бактероиды» . ЛПСН . Архивировано из оригинала 24 ноября 2020 г. Проверено 19 февраля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Мэдиган М., Мартинко Дж., ред. (2005). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-144329-7 .
- ^ Дорланд В.А., изд. (2003). Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда (30-е изд.). УБ Сондерс. ISBN 978-0-7216-0146-5 .
- ^ Jump up to: а б с Векслер Х.М. (октябрь 2007 г.). «Бактероиды: хорошие, плохие и подробности» . Обзоры клинической микробиологии . 20 (4): 593–621. дои : 10.1128/CMR.00008-07 . ПМК 2176045 . ПМИД 17934076 .
- ^ Сюй Дж, Гордон Джи (сентябрь 2003 г.). «Почитай своих симбионтов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (18): 10452–10459. Бибкод : 2003PNAS..10010452X . дои : 10.1073/pnas.1734063100 . ЧВК 193582 . ПМИД 12923294 .
- ^ Сюй Дж., Маховальд М.А., Лей Р.Э., Лозупоне К.А., Хамади М., Мартенс ЕС и др. (июль 2007 г.). «Эволюция симбиотических бактерий в дистальном отделе кишечника человека» . ПЛОС Биология . 5 (7): е156. дои : 10.1371/journal.pbio.0050156 . ПМЦ 1892571 . ПМИД 17579514 .
- ^ Файнголд С.М., Саттер В.Л., Матисен Г.Е. (1983). Нормальная местная кишечная флора (стр. 3-31) в микрофлоре кишечника человека в норме и при заболеваниях . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-341280-5 .
- ^ Мартенс ЕС, Чианг ХК, Гордон Джи (ноябрь 2008 г.). «Поиск гликанов слизистой оболочки улучшает приспособленность и передачу сахаролитического бактериального симбионта кишечника человека» . Клетка-хозяин и микроб . 4 (5): 447–457. дои : 10.1016/j.chom.2008.09.007 . ПМК 2605320 . ПМИД 18996345 .
- ^ Ву Г.Д., Чен Дж., Хоффманн С., Биттингер К., Чен Ю.И., Кейлбо С.А. и др. (октябрь 2011 г.). «Связь долгосрочного режима питания с энтеротипами кишечных микробов» . Наука . 334 (6052): 105–108. Бибкод : 2011Sci...334..105W . дои : 10.1126/science.1208344 . ПМЦ 3368382 . ПМИД 21885731 .
- ^ Appleman MD, Heseltine PN, Cherubin CE (январь 1990 г.). «Эпидемиология, чувствительность к противомикробным препаратам, патогенность и значение организмов группы Bacteroides fragilis, выделенных в Медицинском центре Университета Южной Калифорнии округа Лос-Анджелес». Обзоры инфекционных болезней . 13 (1): 12–18. дои : 10.1093/clinids/13.1.12 . ПМИД 2017610 .
- ^ Sears CL (апрель 2009 г.). «Энтеротоксигенный Bacteroides fragilis: изгой среди симбиотов» . Обзоры клинической микробиологии . 22 (2): 349–69, Оглавление. дои : 10.1128/CMR.00053-08 . ПМЦ 2668231 . ПМИД 19366918 .
- ^ «Бактероидная инфекция: обзор — электронная медицина» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2008 года . Проверено 11 декабря 2008 г.
- ^ Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса (4-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0 .
- ^ Бон А., Малами М. (2004). «Молекулярная основа аэротолерантности облигатно анаэробных видов Bacteroides». В Накано М., Зубере П. (ред.). Строгие и факультативные анаэробы: медицинские и экологические аспекты . ЦРК Пресс. п. 161. ИСБН 978-1-904933-03-8 .
- ^ Сальерс А.А., Гупта А., Ван Ю (сентябрь 2004 г.). «Кишечные бактерии человека как резервуары генов устойчивости к антибиотикам». Тенденции в микробиологии . 12 (9): 412–416. дои : 10.1016/j.tim.2004.07.004 . ПМИД 15337162 .
- ^ Лёфмарк С., Йернберг С., Янссон Дж.К., Эдлунд С. (декабрь 2006 г.). «Вызванное клиндамицином обогащение и долгосрочное сохранение устойчивых видов Bacteroides и генов устойчивости». Журнал антимикробной химиотерапии . 58 (6): 1160–1167. дои : 10.1093/jac/dkl420 . ПМИД 17046967 .
- ^ «Клиндамицин» (PDF) . Дэвис. 2017 . Проверено 24 марта 2017 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Ди Белла С., Антонелло Р.М., Сансон Дж., Мараоло А.Е., Джакоббе Д.Р., Сепулькри С. и др. (июнь 2022 г.). «Анаэробные инфекции кровотока в Италии (ITANAEROBY): 5-летнее ретроспективное общенациональное исследование». Анаэроб . 75 : 102583. doi : 10.1016/j.anaerobe.2022.102583 . HDL : 11368/3020691 . ПМИД 35568274 . S2CID 248736289 .
- ^ Зафар Х, Сайер МХ (01 января 2021 г.). «Виды кишечных Bacteroides в состоянии здоровья и болезней» . Кишечные микробы . 13 (1): 1–20. дои : 10.1080/19490976.2020.1848158 . ПМК 7872030 . ПМИД 33535896 .
- ^ Бернхард А.Е., Field KG (октябрь 2000 г.). «ПЦР-анализ для различения фекалий человека и жвачных животных на основе различий между хозяевами в генах Bacteroides-Prevotella, кодирующих 16S рРНК» (PDF) . Прикладная и экологическая микробиология . 66 (10): 4571–4574. Бибкод : 2000ApEnM..66.4571B . дои : 10.1128/АЕМ.66.10.4571-4574.2000 . ПМК 92346 . ПМИД 11010920 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 г. Проверено 17 февраля 2011 г.
- ^ Лейтон А., Маккей Л., Уильямс Д., Гарретт В., Джентри Р., Сэйлер Дж. (июнь 2006 г.). «Разработка ПЦР-анализа в реальном времени на основе TaqMan гена 16S рРНК Bacteroides для оценки общего загрязнения воды фекалиями человека и крупного рогатого скота» . Прикладная и экологическая микробиология . 72 (6): 4214–4224. Бибкод : 2006ApEnM..72.4214L . дои : 10.1128/АЕМ.01036-05 . ПМЦ 1489674 . ПМИД 16751534 .
- ^ Белл А., Лейтон AC, Маккей Л., Уильямс Д., Джентри Р., Сэйлер Г.С. (27 апреля 2009 г.). «Факторы, влияющие на стойкость фекальных бактероидов в речной воде» . Журнал качества окружающей среды . 38 (3): 1224–1232. Бибкод : 2009JEnvQ..38.1224B . дои : 10.2134/jeq2008.0258 . ПМИД 19398520 .
- ^ «Кишечные бактерии влияют на мозг косвенно, как показывают исследования» . Медицинские новости сегодня . Архивировано из оригинала 08 января 2018 г. Проверено 7 января 2018 г.
- ^ Одзаки Д., Кубота Р., Маэно Т., Абдельхаким М., Хитосуги Н. (январь 2021 г.). «Связь между микробиотой кишечника, метаболизмом костей и риском переломов у японских женщин в постменопаузе» . Международный остеопороз . 32 (1): 145–156. дои : 10.1007/s00198-020-05728-y . ПМЦ 7755620 . ПМИД 33241467 .
- ^ Кинг Ч., Десаи Х., Сильвецкий А.С., ЛоТемпио Дж., Аянян С., Кэрри Дж. и др. (11 сентября 2019 г.). «Базовый профиль микробиоты кишечника человека у здоровых людей и стандартный шаблон отчетности» . ПЛОС ОДИН . 14 (9): e0206484. Бибкод : 2019PLoSO..1406484K . дои : 10.1371/journal.pone.0206484 . ПМК 6738582 . ПМИД 31509535 .
- ^ Слончевски Дж. Л., Фостер Дж. В. (23 октября 2013 г.). Микробиология: развивающаяся наука (3-е изд.). Сл: WW Norton & Company. п. 749. ИСБН 9780393123685 .
- ^ Ридаура В.К., Фейт Дж.Дж., Рей Ф.Е., Ченг Дж., Дункан А.Е., Кау А.Л. и др. (сентябрь 2013 г.). «Кишечная микробиота близнецов, несогласных по ожирению, модулирует метаболизм у мышей» . Наука . 341 (6150): 1241214. doi : 10.1126/science.1241214 . ПМЦ 3829625 . ПМИД 24009397 .
- ^ Векслер АГ, Гудман А.Л. (апрель 2017 г.). «Взгляд изнутри: бактероиды как окно в микробиом» . Природная микробиология . 2 (5): 17026. doi : 10.1038/nmicrobiol.2017.26 . ПМК 5679392 . ПМИД 28440278 .
- ^ Jump up to: а б Ван С., Чжао Дж., Чжан Х., Ли Ю.К., Чжай Ц., Чэнь В. (30 ноября 2021 г.). «Роль кишечных бактероидов в здоровье и заболеваниях человека». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 61 (21): 3518–3536. дои : 10.1080/10408398.2020.1802695 . ПМИД 32757948 . S2CID 221036664 .
- ^ Оуэн К.Г., Мартин Р.М., Уинкап П.Х., Смит Г.Д., Кук Д.Г. (май 2005 г.). «Влияние грудного вскармливания на риск ожирения на протяжении всей жизни: количественный обзор опубликованных данных» . Педиатрия . 115 (5): 1367–1377. дои : 10.1542/пед.2004-1176 . ПМИД 15867049 . S2CID 46257383 .
- ^ Гаффен Кано П., Сантакрус А., Моя А., Санс Ю. (26 июля 2012 г.). «Bacteroides униформис CECT 7771 улучшает метаболические и иммунологические дисфункции у мышей с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров» . ПЛОС ОДИН . 7 (7): e41079. Бибкод : 2012PLoSO...741079G . дои : 10.1371/journal.pone.0041079 . ПМК 3406031 . ПМИД 22844426 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
