Bacteroides fragilis
| Bacteroides fragilis | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Филум: | Бактероидота |
| Сорт: | Бактероида |
| Заказ: | Bacteroidales |
| Семья: | Bacteroidaceae |
| Род: | Bacteroides |
| Разновидность: | Б. Fragilis
|
| Биномиальное название | |
| Bacteroides fragilis (Veillon and Zuber 1898) Castellani and Chalmers 1919 (утвержденные списки 1980)
| |
Bacteroides Fragilis -это анаэробная , грамотрицательная , плеоморфная к стержней бактерии . Это часть нормальной микробиоты человеческой толстой кишки и, как правило, комменсал , [ 1 ] [ 2 ] но может вызвать инфекцию, если он перемещен в кровоток или окружающую ткань после операции, заболевания или травмы. [ 3 ]
Среда обитания
[ редактировать ]Bacteroides Fragilis находится в желудочно -кишечном тракте человека и имеет важное значение для здоровой желудочно -кишечной функции, такой как иммунитет слизистой оболочки и питание хозяина. [ 4 ] В качестве мезофила оптимальный рост происходит при 37 ° C, а pH около 7. [ 5 ] [ 4 ]
Морфология
[ редактировать ]Клетки B. fragilis имеют стержень с плеоморфным с диапазоном размеров клеток 0,5-1,5 х 1,0-6,0 мкм. [ 4 ] B. Fragilis -это грамотрицательная бактерия и не обладает жгутиками или ресничками, что делает ее неподвижным. Тем не менее, он использует перитрихозные фимбрии для адгезии к другим молекулярным структурам. B. Fragilis также использует сложную серию поверхностных белков, липополисахаридных цепей и везикул наружной мембраны, чтобы помочь выжить в летучих кишечных микросредах. [ 6 ]
Метаболизм и взаимность в кишечном микробиоме
[ редактировать ]B. Fragilis - это аэротолерантный, анаэробный хеморганотроф, способный ферментировать широкий спектр гликанов, доступных в микроокружении кишечника человека, включая глюкозу, сахарозу и фруктозу. B. fragilis также может катаболизировать различные биополимеры, полисахариды и гликопротеины в более мелкие молекулы, которые затем можно использовать и дополнительно разбиться другими микробами. Жирные кислоты, продуцируемые ферментацией углеводов, могут служить источником энергии для хозяина. [ 6 ] [ 4 ] Цитохром BD- оксидаза необходима для потребления кислорода у B. fragilis и может позволить другим облигатным анаэробным выживанию в ныне смягченном кислородом микроокружение. [ 7 ] [ 6 ] Животные, не имеющие кишечных бактерий, требуют на 30% больше потребления калорий для поддержания массы тела. [ 6 ]
Системы чувства окружающей среды
[ редактировать ]Сложная система окружающей среды позволяет B. fragilis выжить/адаптироваться в постоянно меняющемся микробиоме кишечника человека. Эта система состоит из/предназначена для эффективной обработки:
Бактериоцины : B. Изоляты кишечника Fragilis секретируют высокие уровни белков бактериоцина и устойчивы к другим бактериоцинам, секретируемым другими тесно связанными изолятами. Считается, что этот механизм снижает уровень внутриспецифической конкуренции. [ 4 ]
Резистентность к желчи : использует такие ферменты, как гидролаза желчной соли, чтобы противостоять деградирующим эффектам солей желчи. Детгентная активность желчных солей может проникать в бактериальные мембраны, которые в конечном итоге могут привести к коллапсу мембраны и/или повреждению клеток. [ 4 ]
Реакция окислительного стресса : такие белки, как каталаза, супероксиддисмутаза и алкилгидропероксидредуктаза, защищают организм от вредных кислородных радикалов . Это позволяет рост в присутствии наномолярных концентраций O2. [ 4 ]
Устойчивость к антибиотикам
[ редактировать ]Член рода Bacteroides характеризуется с большим количеством механизмов устойчивости к антибиотикам, сопровождаемым самым высоким уровнем устойчивости среди анаэробных бактерий. Высокая устойчивость к антибиотикам B.Fragilis в основном объясняется генетической пластичностью . [ 8 ] Виды Bacteroidaceae демонстрировали увеличение устойчивости к антимикробным агентам, таким как цефокситин , клиндамицин , метронидазол , карбапенемы и фторхинолоны . [ 6 ] [ 4 ]
Резервуары устойчивости: виды Bacteroides накапливают различные гены устойчивости к антибиотикам/антимикробным препаратам, когда они проживают в желудочно -кишечном тракте. Это позволяет генетическому переносу этих генов другим видам Bacteroides и, возможно, другим более вирулентным бактериям, приводящим к общему увеличению устойчивости к мульти-лекарствам. Это усугубляется тенденцией генов устойчивости относительно стабильной даже без присутствия антибиотика. [ 6 ]
Эпидемиология и патогенез
[ редактировать ]Группа B. fragilis является наиболее часто изолированной Bacteroidaceae при анаэробных инфекциях , особенно те, которые происходят из желудочно -кишечной микробиоты . B. Fragilis является наиболее распространенным организмом в группе B. fragilis , составляя от 41% до 78% изолятов группы. Эти организмы устойчивы к пенициллину благодаря производству бета-лактамазы и другими неизвестными факторами. [ 9 ]
Эта группа ранее была классифицирована как подвиды B. fragilis (то есть B. f. Ssp. Fragilis , B. f. Ssp. Distasonis , B. f. Ssp. Ovatus , B.F. Ssp. Thetaiotaomicron и B. f. SSP . Они были реклассифицированы в различные виды на основе исследований гомологии ДНК. [ 10 ] B. fragilis (ранее известный как B. f. Ssp. Fragilis ) часто восстанавливается из крови , плевральной жидкости , брюшной жидкости , ранов и абсцессов мозга . [ Цитация необходима ]
Хотя группа B. fragilis является наиболее распространенным видом, обнаруживаемым в клинических образцах, она является наименее распространенным бактероидом, присутствующим в фекальной микробиоте, содержащей только 0,5% бактерий, присутствующих в стуле. Их патогенность отчасти возникает в результате их способности производить капсульный полисахарид , который защищает от фагоцитоза [ 6 ] и стимулирует образование абсцесса. [ 3 ]
Bacteroides Fragilis участвует в 90% анаэробных брюшных инфекций. [ 11 ] Это также вызывает бактериемию [ 12 ] Связаны с внутрибрюшными инфекциями, перитонитом и абсцессами после разрыва висков и подкожных абсцессов или ожогов вблизи заднего прохода. [ 13 ] Хотя это грамогативное, он имеет измененный LPS и не вызывает эндотоксического шока. Необработанные B. fragilis инфекции имеют 60% смертность. [ 6 ]
Противовоспалительные эффекты
[ редактировать ]B. Fragilis Polysacharid A (PSA) было показано, что защищает животных от экспериментальных заболеваний, таких как колит , астма или легких воспаление . [ 14 ] B. Fragilis Мутанты, отсутствующие поверхностные полисахариды, не могут легко колонизировать кишечник. [ 8 ] Колонизация PSA B. fragilis в слизистой оболочке кишечника индуцирует регуляторные Т-клетки и подавляет провоспалительные T-Helper 17 клеток . [ 14 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кувахара Т., Ямашита А., Хиракава Х., Накаяма Х., Тох Х, Окада Н. и др. (Октябрь 2004). «Геномный анализ Bacteroides fragilis выявляет обширную инверсию ДНК, регулирующие адаптацию клеточной поверхности» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (41): 14919–14924. Bibcode : 2004pnas..10114919K . doi : 10.1073/pnas.0404172101 . PMC 522005 . PMID 15466707 .
- ^ «Bacteroides fragilis» . Johns Hopkins Abx Guide .
- ^ Jump up to: а беременный Левинсон В. (2010). Обзор медицинской микробиологии и иммунологии (11 -е изд.).
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Wexler HM (2014). «Род Bacteroides». В Розенберге Е, Делонг Эф, Лори С., Стейкбрандт Е (ред.). Прокариоты . Берлин, Гейдельберг: Спрингер. С. 459–484. doi : 10.1007/978-3-642-38954-2_129 . ISBN 978-3-642-38954-2 .
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помощь ) - ^ "Bacmap" . bacmap.wishartlab.com . Получено 2021-11-13 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Wexler HM (октябрь 2007 г.). «Bacteroides: хорошие, плохие и придуманные» . Клинические обзоры микробиологии . 20 (4): 593–621. doi : 10.1128/cmr.00008-07 . PMC 2176045 . PMID 17934076 .
- ^ Baughn AD, Malamy MH (январь 2004 г.). «Strict Anaerobe Bacteroides Fragilis растет и пользуется наномолярными концентрациями кислорода». Природа . 427 (6973): 441–444. Bibcode : 2004natur.427..441b . doi : 10.1038/nature02285 . PMID 14749831 . S2CID 4420207 .
- ^ Jump up to: а беременный Sun F, Zhang Q, Chen W (2019). «Потенциальные виды пробиотиков следующего поколения? Темные и легкие стороны бактероидов Fragilis в здоровье». Food Research International . 126 : 108590. DOI : 10.1016/j.foodres.2019.108590 . PMID 31732047 . S2CID 201203450 .
- ^ Snydman DR, Jacobus NV, McDermott LA, Golan Y, Hecht DW, Goldstein EJ, et al. (Январь 2010). «Уроки, извлеченные из опроса Anaerobe: историческая перспектива и обзор самых последних данных (2005-2007)» . Клинические инфекционные заболевания . 50 (Suppl 1): S26 - S33. doi : 10.1086/647940 . PMID 20067390 .
- ^ Барон EJ, Allen SD (июнь 1993 г.). «Должны ли клинические лаборатории принять новые таксономические изменения? Если да, то когда?» Полем Клинические инфекционные заболевания . 16 (Suppl 4): S449 - S450. doi : 10.1093/clinids/16.supplement_4.S449 . PMID 8324167 .
- ^ Bacteroides инфекции при эмедицине
- ^ Брук I (июнь 2010 г.). «Роль анаэробных бактерий в бактериемии». Анаэроб . 16 (3): 183–189. doi : 10.1016/j.anaerobe.2009.12.001 . PMID 20025984 .
- ^ Брук I (октябрь 2008 г.). «Микробиология и лечение брюшных инфекций». Пищеварительные заболевания и науки . 53 (10): 2585–2591. doi : 10.1007/s10620-007-0194-6 . PMID 18288616 . S2CID 35945399 .
- ^ Jump up to: а беременный Erturk-Hasdemir D, Ochoa-Repáraz J, Kasper DL, Kasper LH (2021). «Изучение оси кишечного мозга для контроля воспалительной демиелинизации ЦНС: иммуномодуляция Bacteroides Polysacharide A» . Границы в иммунологии . 12 : 662807. DOI : 10.3389/fimmu.2021.662807 . PMC 8131524 . PMID 34025663 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Bacteroides Ссылки барона в медицинской микробиологии (онлайн на полке NCBI книжной ).
- Штамм типа бактероидов Fragilis при бактериальном погружении - метадатабаза бактериального разнообразия