Clostridium nové
Clostridium nové | |
---|---|
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Бациллота |
Сорт: | Клостридии |
Заказ: | Эубактерии |
Семья: | Клостридиевые |
Род: | Клостридия |
Разновидность: | C. Новый
|
Биномиальное имя | |
Clostridium nové |
Clostridium novyi (oedematiens грамположительные эндоспорообразующие — облигатные ) анаэробные бактерии класса Clostridia . Он распространен повсеместно: его можно обнаружить в почве и фекалиях. Он патогенен , вызывает самые разнообразные заболевания у человека и животных.
Рост в культуре проходит 3 стадии: начальный рост, при котором токсин не вырабатывается; энергичный рост, при котором вырабатывается токсин; и образование спор, при котором образуются эндоспоры и снижается продукция токсина. Предполагается, что тип C может быть типом B, который легче образует споры и не проходит стадию производства токсина.
Выделить и идентифицировать C novyi сложно из-за его крайне анаэробной природы. Коммерческих наборов может оказаться недостаточно. [ 2 ] [ 3 ]
Он также требователен и сложен в культивировании, требуя присутствия тиолов . [ 4 ]
Таксономия
[ редактировать ]Считается, что Clostridium novyi состоит из трех клад, обозначенных A, B и C, которые отличаются диапазоном вырабатываемых ими токсинов . [ нужна ссылка ] Хотя штаммы типа C не были связаны с заболеванием лабораторных животных, наличие и активность токсинов у C. novyi были связаны с заражением бактериофагами . [ 5 ] На основании продукции токсина Clostridium haemolyticum было предложено считать частью C. novyi , образуя отдельный тип D в этом роде. [ 6 ] Однако более поздние исследования 16S-рДНК показали, что C. haemolyticus и типы B и C C. novyi вместо этого могут образовывать отдельные виды, тесно связанные с Clostridium botulinum типов C и D («группа III»). [ 5 ]
Токсины
[ редактировать ]В этом разделе отсутствует информация о присоединении к UniProt для всех токсинов. ( декабрь 2023 г. ) |
Токсины обозначаются греческими буквами. [ 7 ]
С новый тип | Токсины |
---|---|
А | альфа, гамма, дельта, эпсилон |
Б | альфа, бета, дзета |
С | гамма |
Альфа-токсин Clostridium botulinum типов C и D аналогичен бета-токсину C novyi . [ нужна ссылка ] Токсины A и B Clostridium difficile гомологичны , альфа-токсину C novyi как и летальный токсин Clostridium sordellii. [ 8 ]
Альфа-токсин
[ редактировать ]Альфа-токсин характеризуется как летальный и некротический . [ нужна ссылка ]
Альфа-токсин типа А вызывает отек . [ 9 ] Он действует, вызывая морфологические изменения во всех типах клеток, особенно в эндотелиальных клетках, путем ингибирования путей передачи сигнала. [ 10 ] что приводит к разрушению структур цитоскелета. [ 11 ] Клетки микрососудистой системы приобретают сферическую форму, а места прикрепления к соседним клеткам уменьшаются до тонких нитей. Это приводит к утечке из капилляров , что приводит к отеку. Пороговая концентрация для возникновения этого действия составляет 5 нг/мл (5 частей на миллиард), при этом 50% клеток округляются до 50 нг/мл.
Двенадцатиперстная кишка особенно чувствительна к токсину. Инъекция собакам привела к сильному отеку подслизистых тканей двенадцатиперстной кишки, при этом желудок остался неповрежденным. Инъекция в глаз приводила к повреждениям, подобным пламенным кровоизлияниям, наблюдаемым при диабетической ретинопатии . [ 9 ]
Токсин представляет собой крупный массой 250 кДа белок , активной частью которого является NH 2 -концевой фрагмент из 551 аминокислоты . [ 12 ] Альфа-токсины представляют собой гликозилтрансферазы, модифицирующие и тем самым инактивирующие различных членов подсемейства Rho и Ras малых GTP-связывающих белков. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Альфа-токсин нового типа А уникален тем, что используется УДФ-N-ацетилглюкозамин, а не УДФ-глюкоза . в качестве субстрата [ 16 ]
Бета-токсин
[ редактировать ]Бета-токсин характеризуется как гемолитическая, некротизирующая лецитиназа. [ нужна ссылка ]
Гамма-токсин
[ редактировать ]Гамма-токсин характеризуется как гемолитический, лецитиназный. [ нужна ссылка ]
Дельта-токсин
[ редактировать ]Дельта-токсин характеризуется как кислородлабильный гемолизин. [ нужна ссылка ]
Эпсилон-токсин
[ редактировать ]Эпсилон-токсин характеризуется как лецитино-вителин. [ проверьте орфографию ] и считается, что он отвечает за жемчужный слой, обнаруженный в культурах.
Зета-токсин
[ редактировать ]Зета-токсин характеризуется как гемолизин. [ нужна ссылка ]
Болезни человека
[ редактировать ]Тип и тяжесть вызванного заболевания зависит от проникновения в ткани. Эпителий пищеварительного тракта в целом обеспечивает эффективный барьер для проникновения. Однако споры могут выйти из кишечника и поселиться в любой части тела, что приведет к спонтанному заражению в случае возникновения местных анаэробных условий. [ нужна ссылка ]
Проникновение в ткани
[ редактировать ]Заражение раны C novyi и многими другими видами клостридий вызывает газовую гангрену. [ 17 ] Спонтанная инфекция чаще всего связана с предрасполагающими факторами гематологических или колоректальных злокачественных новообразований и сахарным диабетом. [ 18 ] хотя грамотрицательные микроорганизмы, включая Escherichia coli, могут привести к синдрому, подобному газовой гангрене, у пациентов с диабетом. Это проявляется целлюлитом и крепитацией и может быть ошибочно принято за газовую гангрену. [ 19 ] В последнее время все чаще сообщается о спонтанных, нетравматических или внутренних инфекциях из кишечника. [ 20 ]
Clostridium novyi является причиной смертности среди потребителей незаконных инъекционных наркотиков. [ 21 ] [ 22 ]
Эпителиальные инфекции
[ редактировать ]Симптомы часто неспецифичны, включая колит. [ нужна ссылка ] , отечный дуоденит [ нужна ссылка ] и лихорадка с сонливостью [ нужна ссылка ] .
Тестирование проблематично, поскольку цифры, представленные Маклауклином и Брейзером [цитированными выше], предполагают, что уровень ложноотрицательных результатов составляет около 40% в идеальных условиях. Только положительные результаты можно считать достоверными. При отсутствии положительного результата теста на C. novyi типа А можно заключить на основе клинических наблюдений, таблица 2.
Таблица 2 | |
---|---|
Наблюдение | Комментарий |
Отек | Особенно если крайняя форма с быстрым началом. Учитывая чувствительность двенадцатиперстной кишки к альфа-токсину, всегда следует подозревать отечную двенадцатиперстную кишку. |
Анаэробный | Инфекция возникает в анаэробных местах, таких как кишечник или слюнная железа. Это может также произойти в месте, которое временно стало анаэробным из-за окклюзии и поддерживается в этом состоянии за счет отека. |
Грамположительный | Если пенициллин вызывает ремиссию отека, то возбудителем является грамположительный микроорганизм. |
Хроническая инфекция, приводящая к негерметичности капилляров, может также вызывать кровоизлияния в сетчатку и отек нижних конечностей, приводящие к некрозу и гангрене. Утечка нефронов может поставить под угрозу способность почек концентрировать мочу, что приводит к частому мочеиспусканию и обезвоживанию. [ нужна ссылка ]
Болезни животных
[ редактировать ]Газовая гангрена: инфекционно-некротический гепатит (черная болезнь) [ 23 ]
См. также
[ редактировать ]- Clostridium novyi -NT , ослабленная форма, изучаемая на предмет ее потенциального использования для лечения рака.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Парте, АЦ «Клостридиум» . ЛПСН .
- ^ Брейзер Дж.С., Дюрден Б.И., Холл В. и др. (ноябрь 2002 г.). «Выделение и идентификация Clostridium spp. от инфекций, связанных с инъекционным введением лекарственных средств: опыт группы микробиологического расследования» . Журнал медицинской микробиологии . 51 (11): 985–9. дои : 10.1099/0022-1317-51-11-985 . ПМИД 12448683 .
- ^ «Определение видов клостридий». Национальные стандартные методы (PDF) . BSOP ID8, выпуск 3. Агентство по охране здоровья . Июль 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 5 ноября 2009 г. Проверено 26 февраля 2010 г.
- ^ Мур В.Б. (октябрь 1968 г.). «Затвердевшая среда, подходящая для культивирования Clostridium novyi типа B» . Журнал общей микробиологии . 53 (3): 415–23. дои : 10.1099/00221287-53-3-415 . ПМИД 5721591 .
- ^ Перейти обратно: а б Сасаки Ю., Такикава Н., Кодзима А., Норимацу М., Судзуки С., Тамура Ю. (май 2001 г.). «Филогенетическое положение Clostridium novyi и Clostridium haemolyticum на основе последовательностей 16S рДНК» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 3): 901–4. дои : 10.1099/00207713-51-3-901 . ПМИД 11411712 .
- ^ Окли CL, Варрак GH, Кларк PH (январь 1947 г.). «Токсины Clostridium oedematiens (Cl. novyi)» . Журнал общей микробиологии . 1 (1): 91–107. дои : 10.1099/00221287-1-1-91 . ПМИД 20238541 .
- ^ Перейти обратно: а б Окли, CL; Варрак, Дж. Харриет; Кларк, Патрисия Х. (1947). «Токсины Clostridium oedematiens (Cl. novyi) » . Журнал общей микробиологии . 1 (1): 91–107. дои : 10.1099/00221287-1-1-91 . ПМИД 20238541 .
- ^ Хофманн Ф., Херрманн А., Хаберманн Э., фон Эйхель-Штрайбер С. (июнь 1995 г.). «Секвенирование и анализ гена, кодирующего альфа-токсин Clostridium novyi, доказывает его гомологию с токсинами A и B Clostridium difficile». Молекулярная и общая генетика . 247 (6): 670–9. дои : 10.1007/BF00290398 . ПМИД 7616958 . S2CID 10460632 .
- ^ Перейти обратно: а б Бетт П., Фреверт Дж., Маулер Ф., Сатторп Н., Хаберманн Э. (август 1989 г.). «Фармакологическое и биохимическое исследование цитотоксичности альфа-токсина Clostridium novyi типа А» . Инфекция и иммунитет . 57 (8): 2507–13. дои : 10.1128/IAI.57.8.2507-2513.1989 . ПМК 313478 . ПМИД 2744858 .
- ^ Шмидт М., Руменапп У., Бьенек С., Келлер Дж., фон Эйхель-Штрайбер С., Якобс К.Х. (февраль 1996 г.). «Ингибирование передачи сигналов рецептора фосфолипазы D токсином B Clostridium difficile. Роль белков Rho» . Журнал биологической химии . 271 (5): 2422–6. дои : 10.1074/jbc.271.5.2422 . ПМИД 8576201 . S2CID 25746652 .
- ^ Мюллер Х., фон Эйхель-Штрайбер С., Хаберманн Э. (июль 1992 г.). «Морфологические изменения культивируемых эндотелиальных клеток после микроинъекций токсинов, действующих на цитоскелет» . Инфекция и иммунитет . 60 (7): 3007–10. дои : 10.1128/IAI.60.7.3007-3010.1992 . ПМК 257268 . ПМИД 1612768 .
- ^ Буш С., Шёмиг К., Хофманн Ф., Акториес К. (ноябрь 2000 г.). «Характеристика каталитического домена альфа-токсина Clostridium novyi» . Инфекция и иммунитет . 68 (11): 6378–83. дои : 10.1128/IAI.68.11.6378-6383.2000 . ПМК 97722 . ПМИД 11035748 .
- ^ Джаст Я, Зельцер Дж., Хофманн Ф., Грин Г.А., Акториес К. (апрель 1996 г.). «Инактивация Ras глюкозилированием, катализируемым летальным токсином Clostridium sordellii» . Журнал биологической химии . 271 (17): 10149–53. дои : 10.1074/jbc.271.17.10149 . ПМИД 8626575 . S2CID 31949189 .
- ^ Просто я, Зельцер Дж., Вильм М., фон Эйхель-Штрайбер С., Манн М., Актерес К. (июнь 1995 г.). «Глюкозилирование белков Rho токсином B Clostridium difficile». Природа . 375 (6531): 500–3. Бибкод : 1995Natur.375..500J . дои : 10.1038/375500a0 . ПМИД 7777059 . S2CID 4334048 .
- ^ Только я, Уилм М., Зельцер Дж. и др. (июнь 1995 г.). «Энтеротоксин Clostridium difficile (ToxA) моноглюкозилирует белки Rho» . Журнал биологической химии . 270 (23): 13932–6. дои : 10.1074/jbc.270.23.13932 . ПМИД 7775453 . S2CID 38311133 .
- ^ Зельцер Дж., Хофманн Ф., Рекс Г. и др. (октябрь 1996 г.). «Катализируемое альфа-токсином Clostridium novyi включение GlcNAc в белки подсемейства Rho» . Журнал биологической химии . 271 (41): 25173–7. дои : 10.1074/jbc.271.41.25173 . ПМИД 8810274 . S2CID 19531499 .
- ^ Хэтэуэй CL (январь 1990 г.). «Токсигенные клостридии» . Обзоры клинической микробиологии . 3 (1): 66–98. дои : 10.1128/CMR.3.1.66 . ПМК 358141 . ПМИД 2404569 .
- ^ Нагано Н., Изомин С., Като Х. и др. (апрель 2008 г.). «Молниеносная газовая гангрена человека, вызванная Clostridium chauvoei» . Журнал клинической микробиологии . 46 (4): 1545–7. дои : 10.1128/JCM.01895-07 . ПМК 2292918 . ПМИД 18256217 .
- ^ «Некротические инфекции» . Британское общество антимикробной химиотерапии. Архивировано из оригинала 26 ноября 2003 г. Проверено 4 августа 2009 г.
- ^ Корнблут А.А., Данциг Дж.Б., Бернштейн Л.Х. (январь 1989 г.). «Инфекция Clostridium septicum и связанные с ней злокачественные новообразования. Отчет о 2 случаях и обзор литературы» . Лекарство . 68 (1): 30–7. дои : 10.1097/00005792-198901000-00002 . ПМИД 2642585 . S2CID 25810277 .
- ^ Финн С.П., Лин Э., Инглиш Л., О'Брайен Д.С. (ноябрь 2003 г.). «Результаты аутопсии при вспышке тяжелого системного заболевания у потребителей героина после воспаления в месте инъекции: эффект экзотоксина Clostridium novyi ?» . Архивы патологии и лабораторной медицины . 127 (11): 1465–70. doi : 10.5858/2003-127-1465-AFIAOO . ПМИД 14567722 . Архивировано из оригинала 12 декабря 2020 г. Проверено 29 ноября 2020 г.
- ^ Маклаухлин Дж., Салмон Дж.Э., Ахмед С. и др. (ноябрь 2002 г.). «Анализ полиморфизма длины амплифицированных фрагментов (AFLP) Clostridium novyi, C. perfringens и Bacillus cereus, выделенных от потребителей инъекционных наркотиков в 2000 году» . Журнал медицинской микробиологии . 51 (11): 990–1000. дои : 10.1099/0022-1317-51-11-990 . ПМИД 12448684 .
- ^ Кан, Синтия М., изд. (2005). «Инфекционно-некротический гепатит (болезнь Блэка)» . Ветеринарное руководство Merck (9-е изд.). Станция Уайтхаус, Нью-Джерси : Merck & Co. ISBN 978-0-911910-50-6 . OCLC 57355058 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Менгеша, Асферд; Дюбуа, Людвиг; Паесманс, Ким; Воутерс, Брэд; Ламбен, Филип; Тейс, Ян (2009). «Клостридии в противоопухолевой терапии» . В Брюггеманне, Хольгере; Готшалк, Герхард (ред.). Клостридии: молекулярная биология в постгеномную эпоху . Норфолк, Англия: Caister Academic Press. стр. 100-1 199–214. ISBN 978-1-904455-38-7 .
- Беттегоуда С., Данг Л.Х., Абрамс Р. и др. (декабрь 2003 г.). «Преодоление гипоксического барьера при лучевой терапии анаэробными бактериями» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (25): 15083–8. Бибкод : 2003PNAS..10015083B . дои : 10.1073/pnas.2036598100 . ПМК 299912 . ПМИД 14657371 .
- Грут А.Дж., Менгеша А., Ван Дер Уолл Э., Ван Дист П.Дж., Тейс Дж., Воойс М. (декабрь 2007 г.). «Функциональные антитела, продуцируемые онколитическими клостридиями». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 364 (4): 985–9. дои : 10.1016/j.bbrc.2007.10.126 . ПМИД 17971292 .
- Данг Л.Х., Беттегоуда С., Хусо Д.Л., Кинцлер К.В., Фогельштейн Б. (декабрь 2001 г.). «Комбинированная бактериолитическая терапия для лечения экспериментальных опухолей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (26): 15155–60. Бибкод : 2001PNAS...9815155D . дои : 10.1073/pnas.251543698 . ПМК 64999 . ПМИД 11724950 .
- Сен-Жан А.Т., Чжан М., Forbes NS (октябрь 2008 г.). «Бактериальная терапия: пополнение набора инструментов для лечения рака» . Современное мнение в области биотехнологии . 19 (5): 511–7. дои : 10.1016/j.copbio.2008.08.004 . ПМЦ 2600537 . ПМИД 18760353 .
- Круз-Моралес, Пол; Орельяна, Камилла А; Мутафис, Джордж; Мунен, Гленн; Корнер, Гонсало; Нильсен, Ларс К; Марселлин, Стивен (1 июля 2019 г.). «Возврат к эволюции и таксономии клостридий: филогеномное обновление » Геномная биология и эволюция . 11 (7): 2035–2044. дои : 10.1093/g/evz096 . ПМК 6656338 . ПМИД 31076745 .