Лактококк гарвие
| Лактококк гарвие | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Бациллота |
| Сорт: | Бациллы |
| Заказ: | лактобактерии |
| Семья: | Стрептококковые |
| Род: | лактококк |
| Разновидность: | Л. гарвие
|
| Биномиальное имя | |
| Лактококк гарвие (Коллинз и др., 1984 г.) Шлейфер и др., 1986 г.
| |
Lactococcus garvieae — известный рыбный патоген, поражающий морскую рыбу на Дальнем Востоке, особенно радужную форель , японский желтохвост , кобию ( Rachycentron canadum ). [ 1 ] и кефаль ( Mugil cephalus ). Эта бактерия вызывает поражение эндотелия сосудов, приводящее к кровоизлияниям и петехиям на поверхности внутренних органов. [ 2 ] Всего лишь 10 бактериальных клеток на рыбу могут вызвать инфекцию. L. garvieae выделена у морских рыб Дальнего Востока и, в частности, у европейской радужной форели . [ 3 ]
Диапазон хостов
[ редактировать ]Lactococcus garvieae обычно выявляют у водных видов. Однако он также был обнаружен при субклинических интрамаммарных инфекциях у коров, субклиническом мастите у водяных буйволов, мясе птицы, сыром коровьем молоке, мясных продуктах, свиной крови с промышленных скотобоен и в миндалинах кошек и собак. [ 2 ] Встречались редкие случаи заражения людей с уровнем смертности 25%. [ 4 ]
История
[ редактировать ]Lactococcus garvieae впервые был обнаружен у радужной форели, выращенной на японской рыбной ферме в 1950-х годах. В 1988 году L. garvieae была обнаружена и у радужной форели на испанских рыбных фермах. В последующие годы L. garvieae была выделена в результате нескольких септических процессов у рыб, а фенотипические и молекулярно-таксономические исследования подтвердили тот же возбудитель, что и E. seriolicida . Этот вид был реклассифицирован как младший синоним L. garvieae . [ 5 ]
Культура и морфология
[ редактировать ]Lactococcus garvieae — факультативно анаэробный , неподвижный, неспорообразующий грамположительный овоидный кокк , встречающийся парами и короткими цепочками. Он может вызывать α-гемолиз на кровяном агаре (БА). Он способен расти при температуре 4–45 ° C в среде, содержащей 6,5% хлорида натрия (NaCl) при pH 9,6. Оптимальная температура роста составляет 37 °C в течение 24 часов, а при 4 °C для роста премиум-класса требуется от 12 до 15 дней. Он также быстро растет в богатых средах, таких как мозгово-сердечный агар (BHIA), триптиказо-соевый агар (TSA), BA, триптиказо-соевый бульон (TSB) и желчно-эскулиновый агар (BEA). И наоборот, L. garvieae не растет на агаре МакКонки или Enterococcus агаре . Оптимальные условия для роста колоний существуют в инфузионном бульоне «мозг-сердце» (BHIB), где условия включают диапазон pH 7–8 и диапазон температур 25–30 °C. [ 5 ]
Эпидемиология
[ редактировать ]На рыбных моделях все клинические формы лактококкоза демонстрируют отсутствие клинических симптомов и смертности у рыб массой менее 80 граммов. Мелкую рыбу можно заразить экспериментально. В ходе последующего исследования патогенности L. более garvieae молодая рыба весом 50 граммов подвергалась более высокой смертности, чем более старая рыба весом около 100 граммов, и сообщалось, что острый период заболевания у молодых рыб был более длительным. [ 5 ]
Многочисленные исследования патогенности L. garvieae подтвердили, что капсулированные штаммы, обычно классифицируемые как серотип KG-, более вирулентны, чем некапсулированные штаммы, обычно классифицируемые как серотип KG+. На появление заболевания влияют именно такие факторы водной среды, как температура и качество воды. [ 5 ]
Температура воды влияет на заболевание сезонно по мере изменения климата, особенно когда температура воды превышает 18 ° C (64 ° F). Заражение связано с температурой воды выше 18 °C, хотя острые вспышки были обнаружены при температуре воды 14–15 °C. [ 5 ]
Показано, что низкое качество воды, вызванное плохими санитарными условиями, влияет на развитие инфекции. Заболевание становится более отчетливым, когда непосредственная водная среда плохая, а дефицит кислорода увеличивает вирулентность возбудителя. Аналогично, чрезмерная концентрация аммония вызывает увеличение смертности рыб. [ 5 ]
Вирулентность
[ редактировать ]Было проведено несколько экспериментов по вирулентности с целью определить возможную корреляцию между патогенностью у L. garvieae радужной форели и двумя антигенными профилями (KG- и KG+). Результаты показали, что капсулированные штаммы (KG-) были более вирулентными, чем некапсулированные (KG+), демонстрируя значения LD50 всего лишь 102 бактерий на рыбу. Штамм типа KG- был более вирулентным, чем KG+, потому что, когда морфология поверхности фенотипов KG- и KG+ была дифференцирована с помощью сканирующей электронной микроскопии , клетки KG- оказались более гидрофильными, чем клетки KG+. Иммунный ответ японского желтохвоста после инъекции двух фенотипов варьировал в зависимости от более высоких титров прилипания у фенотипа KG+ по сравнению с фенотипом KG-. [ 5 ]
Последовательно 24 изолята L. garvieae от разных видов рыб и географического происхождения были изучены с помощью тестов на слипчивость слайдов . Эти тесты проводились с использованием кроличьей антисыворотки против репрезентативных штаммов различного происхождения и с помощью дот-блоттинга. Эти результаты подтвердили создание двух разных групп изолятов, но корреляцию между серологической группой и географическим происхождением или источником-хозяином определить не удалось. [ 5 ]
Барнс и Эллис серологически сравнили 17 географически различных штаммов L. garvieae, выделенных от больной радужной форели , и обнаружили, что сыворотка, полученная против изолятов с дефицитом капсул, не агглютинировала капсулированные изоляты, тогда как все антисыворотки против капсулированных штаммов перекрестно реагировали с некапсулированными изолятами. Результаты показывают, что L. garvieae можно серологически дифференцировать на три различных серотипа: европейский капсулированный серотип, японский капсулированный серотип и некапсулированный серотип как из европейского, так и из японского регионов. [ 5 ]
Сравнительный анализ геномов вирулентного штамма Lg2 (KG-) и невирулентного штамма ATCC 49156 (KG+) L. garvieae показал, что эти два штамма имели высокую степень идентичности последовательностей, но Lg2 имел капсулу размером 16,5 т.п.н. кластер генов, отсутствующий в ATCC 49156. [ 6 ] Кластер капсульных генов Lg2 может представлять собой геномный остров по нескольким признакам, таким как наличие инсерционных последовательностей, фланкированных с обоих концов, содержание GC, отличное от среднего хромосомного, интеграция в синтенный локус с другими последовательностями лактококкового генома и распространение в кишечнике человека. микробиомы. [ 6 ]
Признаки и симптомы у рыб
[ редактировать ]У рыб инкубационный период L. garvieae очень короткий, а микроорганизм обладает высокой вирулентностью. При экспериментальном заражении внутрибрюшинным путем желтохвоста японского оно вызывало симптомы через 2–3 дня после инокуляции, тогда как внутримышечное заражение кефали ( Mugil cephalus ) вызывало первые симптомы и летальный исход через два дня после инокуляции. Соответственно, внутрибрюшинное экспериментальное заражение радужной форели вызвало первые симптомы и смерть через три дня после инокуляции. [ 5 ] Тепловодный лактококкоз был обнаружен у различных организмов-хозяев, включая кобию, выращиваемую в садках, серую кефаль, пресноводные креветки и тилапию.
Грубая патология лактококкоза возникает при наличии быстрой и общей анорексии , меланоза , вялости , потери ориентации, нерегулярного плавания. Типичные внешние симптомы включают экзофтальмию и наличие кровоизлияний в периорбитальной и внутриглазной области , основании плавников, перианальной области, жаберных крышках и щечной области . В дальнейших исследованиях вздутие живота и анальное выпадение наблюдались . В результате инфекции у рыб возникают повреждения эндотелия , сосудов вызывающие крови экстравазацию , что приводит к кровоизлияниям и петехиям на поверхности внутренних органов. Основными пораженными органами являются селезенка , печень , мозг , желудок , почки и сердце . [ 5 ]
Макроскопические поражения у пораженных рыб типичны для острого системного заболевания с сильными застойными явлениями во внутренних органах и различной степенью кровоизлияний в плавательный пузырь, кишечник, печень, брюшину, селезенку и почки. Также типично наблюдаются увеличение селезенки, очаговые участки некроза в печени и селезенке, перикардит, геморрагическая жидкость в кишечнике, желтоватый экссудат, покрывающий поверхность мозга. [ 5 ]
Гистопатология обнаруживается преимущественно в глазах и капсулах внутренних органов. Поражения в области глаз представляют собой обширные фиброплазии с проникновением воспалительных клеток. В головном мозге поражения существуют в головном мозге и мозжечке. У больных рыб обычно наблюдаются признаки острого менингита, состоящие из экссудата, покрывающего поверхность мозга. В сердце поражения обычно проявляются фиброплазиями , макрофагами и лимфоцитами . В почках почечные канальцы имеют отложения гиалиновых капель в эпителии и гиалиновые цилиндры в просвете. [ 5 ]
Мировое воздействие рыбной инфекции
[ редактировать ]Согласно серии исследований, проведенных в 2006 году, L. garvieae является новым патогеном, который наносит значительный экономический ущерб как морской, так и пресноводной аквакультуре, когда температура воды в летние месяцы повышается более чем на 16 °C. Этот возбудитель причиняет серьезные экономические потери из-за трех основных факторов: повышенная смертность 50% рыб исследована, снижение темпов роста рыбы из-за заражения и неприятный внешний вид зараженной рыбы, что делает ее непригодной для продажи потребителю. . [ 5 ]
Искоренение у рыб
[ редактировать ]Было разработано несколько вакцин для борьбы с инфекцией L. garvieae в условиях растущей устойчивости к антибиотикам, причем наиболее распространенными являются убитые цельные клетки. [ 7 ]
Человеческий патоген
[ редактировать ]Lactococcus garvieae у человека является редким возбудителем и маловирулентным. Зарегистрирован более 31 случая заражения людей. К ним относятся 25 случаев эндокардита и других инфекций, например, связанных с катетерами для перитонеального диализа, дисцита, катетер-ассоциированной ИМП, инфекции после ТУРП, абсцесса печени у пациента с холангиокарциномой, инфекций, связанных с AICD/кардиостимулятором, и это лишь некоторые из них. [ 3 ]
Признаки и симптомы случаев заболевания в США варьируются от мочевыводящих путей, крови, кожи и пневмонических процессов. В Канаде обнаружены пациенты с бактериальным эндокардитом . Предполагается, что заражение произошло после употребления свежих морепродуктов и, как полагают, ему способствовала иммуносупрессия или цирроз печени . [ 2 ] Больной с септицемией, вызванной L. garvieae, при отсутствии инфекционного эндокардита был успешно пролечен комбинацией ампициллина и гентамицина и имел благоприятное клиническое течение. Антибиотикотерапия, адаптированная к антибиотикограмме ( левофлоксацин , амоксициллин и клавулановая кислота ) в течение восьми недель и пероральная антикоагулянтная терапия в течение трех месяцев. [ 3 ]
Бактериальный эндокардит, вызванный L. garvieae, встречается крайне редко и может фактически быть занижен из-за его морфологического и биохимического сходства с энтерококками. [ 8 ] Источник инфекции у многих пациентов, инфицированных L. garvieae , неясен, однако были выявлены аналогичные случаи и пациенты отрицали контакт с домашними животными или рыбой, а также употребление в пищу сырой рыбы, молока или мяса и молочных продуктов. Однако в нескольких случаях был известен дивертикулит толстой кишки, который мог стать точкой входа для L. garvieae . инфекции [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рао, С., Фам, Т.Х., Пудьял, С. и др. Первый отчет о генетической характеристике, свойствах клеточной поверхности и патогенности Lactococcus garvieae, нового патогена, выделенного из кобии, культивируемой в клетках (Rachycentron canadum). Трансбаунд Эмерг Дис. 2022 год; 69: 1197–1211. https://doi.org/10.1111/tbed.14083.
- ^ Jump up to: а б с Зуйли, С. (2011). «Лактококковый эндокардит garvieae». Архив сердечно-сосудистых заболеваний . 104 (2): 138–139. дои : 10.1016/j.acvd.2010.05.005 . ПМИД 21402350 .
- ^ Jump up to: а б с Уилбринг, М. (2011). «Lactococcus garvieae, вызывающий зоонозный эндокардит протезного клапана». Клинические исследования в кардиологии . 100 (6): 545–546. дои : 10.1007/s00392-011-0286-3 . ПМИД 21337031 . S2CID 37247196 .
- ^ Инфекция мочевыводящих путей, вызванная новым патогеном Lactococcus Garvieae: отчет о случае
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Вендерелл, Дэниел (2006). «Lactococcus garvieae в рыбе: обзор». Сравнительная иммунология, микробиология и инфекционные болезни . 29 (4): 177–198. дои : 10.1016/j.cimid.2006.06.003 . ПМИД 16935332 .
- ^ Jump up to: а б Морита, Хидетоши (2011). «Полное секвенирование генома и сравнительный анализ возбудителя рыб Lactococcus garvieae» . ПЛОС ОДИН . 6 (8): e23184. Бибкод : 2011PLoSO...623184M . дои : 10.1371/journal.pone.0023184 . ПМК 3150408 . ПМИД 21829716 .
- ^ Рао, С.; Бьяджи, О.; Пульпипат, Т.; Ван, ПК; Чен, Южная Каролина (2020). «Эффективность инактивированной формалином вакцины Lactococcus garvieae на выращиваемой кефали (Mugil cephalus)» . Журнал болезней рыб . 43 (12): 1579–1589. дои : 10.1111/jfd.13260 . ПМИД 32935338 . S2CID 221746331 .
- ^ Фефер, Хосе (1998). «Эндокардит Lactococcus garvieae: отчет о случае и обзор литературы». Диагностическая микробиология и инфекционные болезни . 32 (2): 127–130. дои : 10.1016/S0732-8893(98)00065-0 . ПМИД 9823537 .
- ^ Надра, Кристина (2011). «Септицемия Lactococcus garvieae у пациента с искусственными клапанами сердца». Венский клинический еженедельник . 123 (21–22): 677–679. дои : 10.1007/s00508-011-0059-z . ПМИД 21935642 . S2CID 20378398 .