YERSINIA ENTEROCOLITICA: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, ŽIVLJENJSKI CIKEL - BIOLOGIJA - 2025

Yersinia enterocolitica je fermentativna po Gramu negativnih bakterijah tipa coccobacillus. To je enocelični, fakultativni anaerobni organizem z več perifernimi flageli. Povzroča enterokolitis, gastroenteritis in celo septikemijo, bolezen, ki se razvije pri majhnih živalih in se prenaša na človeka.

Vključena je v domeno bakterij, proteobakterijskih vrst, razreda gamaproteobakterij, vrst Enterobacteriales, družine Enterobacteriaceae, rod Yersinia. Prepoznanih je 6 biotipov in 60 serotipov vrste Yersinia enterocolitica.

Slika: Yersenia enterocolitica. Avtor: CDC (PHIL # 6705), 1976. Pridobljeno iz knjižnice slik javnega zdravja CDC, Wikimedia Commons.

Življenjski cikel bakterije zajema njen razvoj pri različnih vrstah gostiteljskih živali. Inokulum vstopi v prebavni sistem oralno z uživanjem onesnažene vode ali hrane. Pri ljudeh vstopi tudi v telo z ravnanjem z onesnaženimi predmeti brez ustrezne higiene. Y. enterocolitica se lahko razmnožuje v zamrznjeni hrani.

Ko se bakterije nahajajo znotraj tankega črevesa, se prilepijo na celično membrano epitelijskih celic. Prodirajo v celice in povzročajo presnovne in strukturne poškodbe. Premakne se do konca tankega črevesa (ileuma) in do proksimalnega črevesa, kjer manifestira večino svojih patoloških učinkov (psevdo-apendicitis).

Glavna stvar za preprečevanje okužbe je osebna higiena ter območja proizvodnje ali uživanja hrane. Pred jedjo si umijte roke in ne jejte surove ali premajhne hrane. V primeru sadja in zelenjave jih pravilno operite s kuhano ali filtrirano vodo. Podobno je treba pitno vodo filtrirati ali vreti.

Splošne značilnosti

Gre za heterotrofno bakterijo, ki ne fermentira laktozo, ampak jo saharoza. Biokemični profili bakterije Yersinia enterocolitica so zelo različni, odvisno od pogojev, v katerih se bakterije razvijejo. Vključuje nepatogene in patogene seve.

Yersinia enterocolitica ima, tako kot druge vrste Enterobacteriaceae, sistem za injiciranje, imenovan injektomom. Ta beljakovinski aparat omogoča, da prodre v membrano gostiteljskih celic in vbrizga različne dejavnike, ki nevtralizirajo njegovo obrambo.

Genetika

Yersinia enterocolitica ima krožni kromosom. Znane so celotne genetske sekvence podvrsta Yersinia enterocolitica enterocolitica 8081, serotip O: 8 (4.615.899 baznih parov) in podvrsta Yersinia enterocolitica palearktica serotip O: 3 (4,553,420 bp). Te sekvence kodirajo več kot 4 tisoč genov.

Poleg tega se nahaja plazmid, imenovan pYV, s 67 do 72 Kb, ki igra temeljno vlogo pri virulenci patogena. V nepatogenih sevih ta plazmid ni.

Nekateri geni, vključeni v plazmid, se aktivirajo pri 37 ° C, kar je ravno temperatura črevesnega okolja. Ti geni kodirajo proizvodnjo pomembnih beljakovin, da bi bila okužba učinkovita.

Na kromosomu so genetske informacije, ki kodirajo beljakovine, potrebne za premagovanje črevesnih ovir. Medtem ko so geni, ki bakterijam omogočajo, da se izognejo fagocitozi in gostiteljskim imunskim odzivom, na plazmidu.

Taksonomija

Spada v domeno bakterij, proteobakterijskih vrst, razreda gamaproteobakterij, vrst Enterobacteriales, družine Enterobacteriaceae, rodu Yersinia. Ta rod vključuje 11 vrst.

Yersinia enterocolitica je dobila različna imena. Prvotno je bilo mišljeno, da gre za varianto psevdotuberkuloze Pasteurella. Znan je bil tudi pod imenom Bacterium enterocolitica; pa tudi Pasteurella X in Pasteurella Y.

Končno se je nahajal kot v rodu Yersinia. Prepoznanih je 6 biotipov in 60 serotipov te vrste.

Morfologija

Yersinia enterocolitica je enocelični organizem s celično steno, sestavljeno iz peptidoglikana. Ima plazemsko membrano znotraj omenjene stene in drugo zunanjo membrano. Ta zunanja membrana je sestavljena iz fosfolipidov in lipopolisaharidov.

Njegova prevladujoča oblika je coccobacillus, vendar se lahko pojavi kot bacilo ali v obliki L. Na te spremembe v obliki vpliva temperatura inkubacije.

Njegova velikost sega od 1 do 3 μm v dolžino in 0,5 do 0,8 μm v premeru. Ima več perifernih flagella (peritrichous flagella). Zaradi takšne razporeditve flagela se bakterija giblje v vrteči se obliki.

Življenski krog

Yersinia enterocolitica parazitira prašiče, glodavce, zajce in druge živali. Peroralno vstopi v prebavni sistem in vloži v tanko črevo. V teh gostiteljih se bakterije prilepijo na celice črevesnega epitelija preko pilis in fimbrije. Svoj cikel nadaljujejo zunajcelično.

Tvorijo majhne kolonije, odporne na makrofage. Prodira v makrofage in jih uporablja kot sredstvo, da postanejo sistemski.

Tudi pri ljudeh bakterije vstopijo peroralno, bodisi z zaužitjem onesnažene vode, mesa, jajc ali pridobljenih izdelkov. Do okužbe lahko pride tudi zaradi stika s kontaminiranimi območji in neustrezne higiene. Yersinia enterocolitica doseže tanko črevo in se pritrdi tudi na površino epitelijske sluznice ali prodre v makrofage.

Kolonizacija črevesnega trakta je glavni uspeh tega črevesnega patogena. Da bi to dosegli, mora Yersinia enterocolitica preiti skozi črevesni lumen, se oprijeti in prodreti skozi plast sluzi, ki pokriva epitelijske celice sluznice.

Končno se držijo meje ali meja krtač enterocitov, ki so epitelijske celice, odgovorne za absorpcijo osnovnih hranil.

Kasneje kolonizirajo terminalni del tankega črevesa (ileum) in proksimalno debelo črevo. Bakterije se razmnožujejo z binarno cepitvijo ali delitvijo in se z blatom izločijo na zunanjo stran. Na ta način ponovno okuži vodo, inertne površine ali hrano.

Habitat

Yersinia enterocolitica je široko razširjena po vodnih habitatih in živalskih rezervoarjih. Sposoben je preživeti v širokem spektru okoljskih razmer.

Prenaša temperature pod -1 ° C in nad 40 ° C. Čeprav gre za nevtrofilno bakterijo, se upira pogojem kislosti 4 in alkalnosti do 10.

Naseljuje tako črevesje različnih živalskih vrst, vključno s človekom, kot v vodi in rastlinskih površinah.

Gostitelji

Bakterijo so odkrili pri divjih živalih: glodalcih, divjih prašičih, opicah, činčilah, minkah, zajcih, bobrih, rakunih, lisicah in jelenih.

Pri domačih živalih: domači prašiči, govedo, konji, koze, ovce, zajci in perutnina. Tudi pri hišnih ljubljenčkih, kot so psi in mačke.

Bolezni

Ta bakterija povzroča bolezen, splošno znano kot yersiniosis, vendar ima različne manifestacije. Bolezen se začne z zaužitjem kontaminirane hrane ali vode.

epidemiologija

Endokolitis in gastroenteritis, ki ga povzroča Yersinia enterocolitica, je razširjena po vsem svetu. V zadnjih letih se je povečalo tako število bolnikov kot število držav, v katerih se bolezen pojavlja.

Največji gostitelj človeških patogenih sevov so prašiči. Od šestih znanih bioskupin te bakterije je 1A edina nepatogena za ljudi.

Bakterija se lahko razmnožuje v hrani, shranjeni v hladilniku. V pasteriziranih živilih, ki niso rezidualne bakterijske flore, lahko Yersinia enterocolitica neovirano razmnožuje, če jo vnesemo po pasterizaciji.

Vendar pa lahko v hrani z lastno bakterijsko floro Yersinia enterocolitica zaviramo zaradi nižjega pH in produkcije antagonističnih presnovkov (bakteriocinov).

Patogeneza

Poleg uživanja onesnažene vode ali hrane obstajajo primeri prenosa bakterije Yersinia enterocolitica s transfuzijo kontaminirane krvi.

Tako kot druge Enterobacteriaceae tudi ta proizvaja toplotno stabilen enterotoksin (Yst), katerega delovanje v celicah tankega črevesja povzroči izgubo topljencev in vode, kar povzroča drisko. Toksin, ki ga proizvajajo bakterije, vnetje notranje sluznice črevesa, ki škoduje njegovi prepustnosti.

Mešane z blatom izhajajo bakterije, ki onesnažujejo zunanje okolje in dajejo kontinuiteto njihovemu življenjskemu ciklu. Bolezen se manifestira s črevesnim vnetjem, bolečinami v trebuhu, vročino in drisko.

Po drugi strani pa se Yersinia enterocolitica, zahvaljujoč svoji sposobnosti parazitiranja makrofagov, sistemsko širi in povzroča septikemijo, okuži bezgavke in obide vranico in jetra.

Med dejavniki okužbe, ki omogočajo ta postopek, je protein, ki se imenuje invasin. Ti skrajni primeri splošne okužbe so redki, prej so povezani z bolniki z imunosupresijo.

Invazin olajša lepljenje bakterij na površino gostiteljske celice. Po drugi strani povzroča vnetne procese, ki privabljajo makrofage. Makrofagi se nato uporabljajo kot sredstvo za širjenje bakterij po telesu.

Simptomi

Simptomi, ki se lahko manifestirajo, so: enterokolitis, povišana telesna temperatura, akutna driska, črevesno vnetje, vnetje mezenteričnih bezgavk, psevdo-apendicitis in gnojne žarišča, kot so artritis, meningitis in absces v različnih tkivih.

Primeri gastroenteritisa se pojavijo zlasti pri otrocih. Večina njegovih patoloških učinkov se pojavi v ileumu in debelem črevesu.

Preprečevanje in nadzor

Na območjih za proizvodnjo živali je treba vzdrževati ustrezne higienske in sanitarne prakse. Kuhanje hrane ubija bakterije, zato se je treba izogibati surovi ali premajhni hrani.

V primeru sveže zelenjave in sadja jih je treba oprati z veliko filtrirane vode. Prav tako je treba pri ravnanju s hrano in pri uživanju hrane vzdrževati strogo higieno.

Ko bolezen pridobimo, je potrebno zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki, ki so učinkoviti proti najpogostejšim sevom bakterije Yersinia enterocolitica, so tisti iz skupine β-laktamov: ceftriakson, ceftazidim, cefotaksim in moksalaktam.

Bakterija je občutljiva tudi za aminoglikozide, kloramfenikol, trimetoprim-sulfametksazol tetraciklin, iprofloksacin in cefalosporine tretje generacije.

Reference

1. Blaylock B, KE Riordan, DM Missiakas in O Schneewind (2006) Karakterizacija izločanja ATPase YscN Yersinia enterocolitica tipa III in njegov regulator, časopis za bakteriologijo YscL, 188 (10): 3525–3534.
2. Bottone EJ (1997) Yersinia enterocolitica: Karizma se nadaljuje. Pregledi klinične mikrobiologije. 10 (2): 275–276.
3. Bottone EJ (1999) Yersinia enterocolitica: pregled in epidemiološki korelati. Mikrobi okuženi. 1 (4): 323–333.
4. Bottone EJ (ur.) (2017) Yersinia enterocolitica. CRC Pritisnite. Taylor & France Group. 1. izdaja. 234 str.
5. Bottone EJ, H Bercovier in HH Mollaret (2015) Yersinia. V: Whitman WB (urednik) Bergeyjev priročnik za sistematiko Archaea in bakterij. John Wiley & Sons, Inc., v povezavi z Bergeyjevim priročnikom Trust.
6. Moreno B, I Santos, L Sotodosos in A Unión (2017) Spol: Yersinia. Klinična mikrobiologija. Diploma iz biokemije. Oddelek za molekularno biologijo. Naravoslovne fakultete. Avtonomna univerza v Madridu. Madrid Španija. 27 str.