Karakteristiske proteobakterier, taxonomi, subfilos, patogenese



den Proteobacteria de er den mest omfattende, komplekse og forskellig phylum af bakterier blandt prokaryote organismer. Den omfatter ca. 384 slægter og 1300 arter af gram-negative bakterier med en cellevæg dannet hovedsageligt af lipopolysaccharider.

Hos mennesker er proteobakterier til stede i huden, mundhulen, tungen og vaginettet, samt tarm og afføring. Proteobakterier er en af ​​de mest rigelige phyla i den menneskelige intestinale mikrobiota.

Stigningen i normale andele af bakterier fra denne kant over andre (Firmicutes og Bacteroidetes) er associeret med intestinale og ekstraintestinale sygdomme, primært med en inflammatorisk fænotype.

En bred vifte af patogener er inkluderet i Proteobacteria, såsom slægterne Brucella og Rickettsia der tilhører klassen Alphaproteobacteria, Bordetella og Neisseria af klassen Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella og Yersinia af klassen Gammaproteobacteria og endelig, Helicobacter af klassen Epsilonproteobacteria.

Ud over patogener indbefatter proteobakterierne phylum mutualistiske arter, såsom obligatoriske endosymbioner af insekter, herunder slægter Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis og Wigglesworthia.

Nylige undersøgelser har konkluderet, at symbionter Proteobacteria har udviklet sig i de fleste tilfælde fra forfædre parasitter, i overensstemmelse med den paradigme at bakteriel mutualistisk ofte udvikle sig fra patogener.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
  • 2 subphiler
    • 2.1 Alfaproteobakterier
    • 2.2 Betaproteobakterier
    • 2.3 Deltaproteobakterier
    • 2,4 Epsilonproteobakterier
  • 3 patogenese
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3,5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 referencer

funktioner generelt

Bakterierne i denne fylde er forskelligartede morfologisk, fysiologisk og økologisk. Dets navn er afledt af den antikke græske gud af havet Proteus, hvem havde kapacitet til at påtage sig mange forskellige former, der henviser til den store mangfoldighed af former for bakterier indsamlet i denne taxa.

Celler kan være i form af baciller eller kokker, med eller uden prosteca, flagellumholdige eller ikke, og kun nogle arter kan danne frugtlegemer. De kan være fototrofisk, heterotrofisk og kemolitotropisk ernæring.

subphyla

Baseret på fylogenetisk analyse af 16S rRNA, er Proteobacteria kant opdelt i 6 slags: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, epsilonproteobacteria og zetaproteobacteria.

Alle klasser er monofyletiske, undtagen gammaproteobakterier, der er parapyletiske med Betaproteobacteria.

Alfaproteobacteria

Alfaproteobacteria-klassen indeholder 13 ordrer af bakterier. De kan vedtage forskellige morfologier som chikaneret, stellat og spiral. De kan også danne stænger og knopper, som giver dem mulighed for at øge deres overflade-volumenforhold, så de kan overleve i miljøer med få næringsstoffer.

Alfaproteobakterierne udviser en stor mangfoldighed af metaboliske strategier som fotosyntese, nitrogenfiksering, ammoniakoxidation og methylotrofi. Denne gruppe indbefatter de mest almindelige marine cellulære organismer.

Mange arter af denne klasse af bakterier vedtager normalt en intracellulær livsstil som plante-mutualister eller plante- eller dyrpatogener, såsom Rhizobim, som danner med rødderne af nogle plantearter eller Wolbachia, fælles myg parasit.

Alfaproteobakterier har også været forbundet med den forfædre gruppe, der gav anledning til mitokondrier, rickettsiale. Andre genrer, som f.eks Rickettsia, de er patogene.

Betaproteobacteria

Betaproteobakterierne er dannet af 14 ordrer af bakterier, der præsenterer mangfoldighed af former og metaboliser. De kan være strenge eller fakultative aerobe.

Nogle arter kan være kemoautotrofiske, såsom køn Nitrosomonas, som er en ammoniakoxidant. Andre er fototrofer som Rhodocyclus og Rubrivivax, der bruger lys som energikilde.

Betaproteobakterierne griber ind i fikseringen af ​​nitrogen gennem oxidation af ammonium, der producerer nitrit, en meget vigtig forbindelse i plantefysiologi.

Andre arter kan være patogene i denne gruppe, såsom Neisseriaceae (som producerer gonoré og meningitis), Ralstonia, et vegetabilsk patogen af ​​Solanaceae (tomat, kartoffel) og Burkholderia glumae, som forårsager skade på panik i risodling.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria gruppe syv ordrer af gram-negative bakterier. De er anaerobe og er almindeligt isolerede i sedimenter af søer, sump og havbund. De er sulfatreduktionsmidler og deltager i den naturlige svovlcyklus.

Denne klasse indbefatter rovbakterier fra andre bakterier, såsom genera Bdellovibrio og myxococcus. Myxobakterier udsender sporer og er grupperet i multicellulære frugtkroppe, i miljøer med begrænset mad. Disse udgør den mest komplekse gruppe af bakterier

epsilonproteobacteria

Epsilonproteobakterierne omfatter kun en række gram-negative bakterier. De er formet som tynde skrueformede eller buede stænger. Nogle arter er symbionter af fordøjelseskanalen hos dyr, andre er parasitter i maven (Helicobacter spp.) eller tolvfingertarmen (Campylobacter spp.).

Bakterier bebor denne gruppe mikroaerofile eller anaerobe miljøer, såsom hydrotermiske væld dybt vand. De er chemolithotrophic fordi får deres energi fra oxidationen af ​​reduceret svovl koblet eller hydrogen reduktion af nitrat eller oxygen. Andre er autotrofe og bruger den omvendte Krebs-cyklus til at fastsætte kuldioxid i biomassen.

pathogeny

Fordi proteobakterier er kanten af ​​bakterier med det største antal arter og mest komplekse og forskelligartede, omfatter dette en lang række patogener.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Disse bakterier udskilles i afføring af inficerede dyr og kan overleve i miljøet i op til tre dage.

E. coli koloniserer en ny vært gennem det fækale-oral vej, ved indtagelse af råt eller kontamineret vand, klæber til tarmceller og forårsager diarré hos ramte individer.

Fækale bakterier kan kolonisere urinrøret og spredes gennem urinvejene til blæren og nyrer eller prostata hos mænd, der forårsager urinvejsinfektion.

Når en specifik stamme af E. coli, som indeholder et kapsulært antigen kaldet K1, koloniserer det nyfødte tarm, gennem den forurenede moders vagina, forekommer der en bakteriæmi, hvilket fører til neonatal meningitis.

I sjældnere tilfælde virulente stammer er også ansvarlige for hæmolytisk-uræmisk syndrom, peritonitis, mastitis, septikæmi og pneumoni.

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Når S. enterica går ind i en ny vært begynder sin infektionscyklus gennem lymfoidvævet. Bakterier overholde intestinale epitelceller i ileum og M-celler, inducere dem en omlejring af cytoskelettet udløser dannelsen af ​​store bølger i overfladen tillader den ikke-selektive endocytose, hvorved bakterierne er i stand til at trænge ind i cellen.

også, Salmonella cytotoksiske virkninger ødelægge M-celler og inducere apoptose i aktiverede makrofager og fagocytose i makrofager ikke aktiveret, så de transporteres til leveren og milten, hvor de formerer.

Hos mennesker S. enterica kan forårsage to sygdomme: tyfusfeber forårsaget af S. enterica sub. enterica Paratyphi serotyper eller salmonellose produceret af andre serotyper.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

De fleste infektioner skyldes Vibrio de er forbundet med gastroenteritis, men de kan også inficere åbne sår og forårsage septikæmi. Disse bakterier kan transporteres af marine dyr, og deres indtag forårsager dødelige infektioner hos mennesker.

Y. cholerae (kolasens årsagsmiddel) overføres sædvanligvis via forurenet vand. Andre patogene arter som f.eks V. parahaemolyticus og V. vulnificus overføres af forurenet mad, som generelt er forbundet med forbruget af undercooked seafood.

Udbruddet af V. vulnificus De er dødelige og forekommer ofte i varme klimaer. Efter orkanen Katrina i New Orleans opstod et udbrud af denne art.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Nogle arter af Helicobacter de lever i den øvre mave-tarmkanal og i lever af pattedyr og nogle fugle. Nogle stammer af disse bakterier er patogene for mennesker og er stærkt forbundet med mavesår, kronisk gastritis, duodenitis og mavekræft..

Arten af ​​slægten Helicobacter de kan trives i maven hos et pattedyr, der producerer store mængder urease, som lokalt hæver pH fra 2 til 6 eller 7, hvilket gør det til et mere kompatibelt medium.

Y. pylori, det inficerer op til 50% af den menneskelige befolkning. Det findes i slim, på den indvendige overflade af epitelet og lejlighedsvis inde i epitelcellerne i maven.

Kolonisering af maven ved H. pylori kan forårsage kronisk gastritis, en betændelse i maven på maven på infektionsstedet.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Kønnet Yersinia omfatter 11 arter, hvoraf kun Y. pestis, Y. pseudotuberculosis og visse stammer af Y. enterocolitica er af patogen betydning for mennesker og nogle varmblodede dyr.

Y. pestis det er forårsagende middel til pneumonisk, septikæmisk og bubonisk pest. Den type pest afhænger form for infektion, enten gennem bid af inficerede lopper (byldepest og septisk pest) eller fra person til person ved hoste, opkastning og nysen, når sygdommen har udviklet sig til den pneumoniske formular (lunge- eller pneumonisk pest).

Pneumonisk pest opstår, når bakterier inficerer lungerne, mens buboniske pest opstår, når bakterier trænger ind i kroppen gennem huden fra loppens bid og rejser gennem lymfekarrene til en lymfeknude, der forårsager betændelse. Endelig forekommer septicemisk pest på grund af blodinfektion, efter bid af inficerede lopper.

Y. pseudotuberculosis Det er erhvervet ved kontakt med inficerede dyr eller ved forbrug af forurenet mad og vand. Det er årsagen til en sygdom, der ligner tuberkulose, kaldet scarlet feber, som påvirker lymfeknuderne. Det kan producere lokaliseret vævsnekrose, granulomer i milt, lever og lymfeknuder.

Infektioner af Y. enterocolitica de opstår normalt fra utilstrækkeligt kogt svinekød eller fra forurenet vand, kød eller mælk. Akutte infektioner fører normalt til fuldstændig selvbegrænsende colitis eller terminal ileitis og adenit hos mennesker. Symptomer kan omfatte vandig eller blodig diarré og feber, som ligner appendicitis eller salmonellose eller shigellose.

referencer

  1. Garrity, G., Bell, J. A., & Lilburn, T.G. (2004). Taxonomisk oversigt over prokarioter. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, anden udgave. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobakterier: En fælles faktor i humane sygdomme. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J. L., Skophammer, R. G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Evolutionær oprindelse og diversificering af proteobakterielle mutualister. Forsøg af Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Liste over bakteriebetegnelser med stående i nomenklatur: en mappe tilgængelig på internettet. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Hentet den 7. oktober 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. , og Dickerman A.W. (2007). En Robust Species Træ til Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.