Войти
| Serratia | |
|---|---|
 | |
| Serratia marcescens, типичный вид, на агаре XLD. | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Proteobacteria |
| Класс: | Gammaproteobacteria |
| Порядок: | Enterobacterales |
| Семейство: | Yersiniaceae |
| Род: | Serratia. Bizio 1823 |
| Вид | |
S. aquatilis. С. entomophila...... S. marcescens..... С. proteamaculans... S. Symbiotica.. | |
Serratia - это род грамотрицательных, факультативно анаэробных, стержневидных бактерий. из семейства Yersiniaceae. Согласно Списку прокариотических названий с постоянной номенклатурой (LPSN), в настоящее время существует 19 видов Serratia, которые достоверно опубликованы с точными названиями по состоянию на 2020 год: S. aquatilis, S. entomophila, S. ficaria, S. fonticola, S. grimesii, S. liquefaciens, S. marcescens, S. microhaemolytica, S. myotis, S. nematodiphila, S. odoriferae, S. oryzae, S. plymuthica, S. proteamaculans, S. quinivorans corrig, S. rubidaea, S. symbiotica, S. ureilytica, S. vespertilionis. Обычно они имеют длину 1–5 мкм, не образуют спор и могут быть обнаружены в воде, почве, растениях и животных. Некоторые представители этого рода продуцируют характерный красный пигмент, продигиозин, и их можно отличить от других представителей отряда Enterobacterales по их уникальной продукции трех ферментов: ДНКазы (nucA ), липаза и желатиназа (серрализин ). Serratia считалась безвредной экологической бактерией, пока не было обнаружено, что самый распространенный вид этого рода, S. marcescens, является условно-патогенным микроорганизмом многих животных, в том числе человека. У людей S. marcescens в основном связан с внутрибольничными или внутрибольничными инфекциями, но также может вызывать инфекции мочевыводящих путей, пневмонию и эндокардит. S. marcescens часто встречается в душах, унитазах и вокруг влажной плитки в виде розовато-красной биопленки, но вызывает заболевание только у лиц с ослабленным иммунитетом. Помимо S marcescens, некоторые редкие штаммы видов Serratia S. plymuthica, S. liquefaciens, S. rubidaea и S. odoriferae вызывают такие инфекции, как остеомиелит и эндокардит.
Различные Штаммы Serratia занимают эклектичный диапазон местообитаний: почва, вода, растения, насекомые и др.
В настоящее время в морской воде обнаружено четыре вида Serratia: S. marcescens, S. liquefaciens, S. plymuthica и S. marinorubra. S. marcescens является наиболее многочисленным, составляя примерно половину всех обнаруженных штаммов. S. aquatilis - новый вид Serratia, обнаруженный в питьевой воде.
Типы растений с наибольшим распространением Serratia - овощи, грибы, мхи, травы и гниющий растительный материал. Serratia постоянно содержится в инжире и кокосах. S. marcescens и S. ficaria часто встречаются в калимирнских инжирах. Несколько видов, связанных с Serratia, также были идентифицированы на инжирных смирнских осах. Только один вид Serratia, S. marinorubra, был обнаружен на кокосовых орехах из различных регионов мира, включая Калифорнию, Францию и Бразилию. И S. marcescens, и некоторые штаммы Enterobacter были также идентифицированы в ризосферах кокосовых пальм.
Serratia обнаружены у более чем 70 видов здоровых, мертвых и больные насекомые. К ним относятся сверчки, кузнечики, пчелы, тля и плодовые мухи. Большинство из них обитают в насекомых как бактериальная флора, а некоторые образуют мутуалистические симбиотические отношения со своими хозяевами. Например, у тлей штаммы S. symbiotica играют ключевую роль в питании, обеспечивая хозяина витаминами и аминокислотами.
S. marcescens - наиболее характерный вид этого рода. Летом в Падуре, Италия, жители города обнаружили, что их блюдо из поленты стало красным. Сначала люди считали, что причиной этого инцидента был дьявол. Фармацевт по имени Бартоломео Биццо был назначен для расследования этого странного явления. После нескольких экспериментов Биццо представил свои результаты. S. marcescens был впервые задокументирован Бартоломео Бицио в Падуе как красный гниль из поленты. Позднее бактерия была названа в честь итальянского физика Серафино Серрати. В 1945 году был разработан эксперимент по установлению патогенности S. marcescens. Капитан Том Пейн в армии США провел эксперимент в Кэмп Детрик, штат Мэриленд. В этом эксперименте он подверг четырех человек воздействию бактерий в замкнутом пространстве. Вскоре у людей появились такие симптомы, как ломота в теле, недомогание, выделение зеленой мокроты. У некоторых людей поднялась температура и озноб, у других по прошествии 24 часов температура все еще сохранялась. В течение 50-х, 60-х и 70-х годов было проведено несколько других экспериментов для проверки патогенности S. marcescens, но только в 1970-х годах S. marcescens был подтвержден как патоген для человека.
С. liquefaciens - второй наиболее охарактеризованный вид после S. marcescens. S. liquefaciens был впервые классифицирован как Aerobacter liquefaciens в роду Enterobacter Граймсом и Хеннерти. Первые документы S. liquefaciens были зарегистрированы в 1971 году. Более 20 изолятов S. liquefaciens были выделены из различных образцов, таких как мочевые и респираторные. Считается, что 6 из изолятов вызывают инфекцию у людей. С 70-х по 80-е годы этот вид стал причиной нескольких госпитальных вспышек. Однако наиболее известная вспышка заболевания произошла в Колорадо в центре гемодиализа. Во время этой вспышки было зарегистрировано 10 инфекций кровотока, вызванных S. liquefaciens.
S. ficaria - еще один вид, который может быть вредным для человека. S. ficaria является частью сообщества фиговых деревьев. В 1979 г. S. ficaria впервые был изолирован от пациента с респираторной инфекцией. Организм был выделен из мокроты пациентки после того, как она съела инжир. На протяжении многих лет организмы продолжали изолироваться от нескольких людей. Последняя задокументированная инфекция, вызванная S. ficaria, произошла в Греции. Здорового человека укусила собака, укус собаки превратился в гнойник. Это была первая инфекция, обнаруженная у здорового человека. fonticola впервые был обнаружен в образцах человека в 1985 году. Известно, что он вызывает тканевые инфекции после травм в этой области. Впервые инфекция, вызванная S. fonticola, была зарегистрирована в 1989 году. Этот организм вызвал абсцесс ноги у женщины во Франции. В 1991 году S. fonticola стала причиной инфекции руки у другой француженки. S. fonticola была вылечена от нескольких других пациентов на протяжении многих лет.
Сообщений о том, что S. quinivoran вызывает инфекцию у людей, немного. Бездомный во Франции попал в больницу с абсцессом во рту. У мужчины развилась пневмония и проблемы с дыханием. S. quinivoran был извлечен из образца и позже был идентифицирован как причина его органной недостаточности и смерти. S. rubidaea, S. odorifera и S. plymuthica - это другие виды Serratia, которые являются патогенами человека. Однако не все виды Serratia являются патогенами человека. S. entomophia и S. proteamaculans являются патогенами насекомых и растений.
Виды Serratia были изолированы в различных средах, включая почву, воду, растения, животных и даже воздух. Для изучения эпидемиологии S. marcescens можно использовать несколько методов. Обычные стратегии обогащения включают использование сред, содержащих антибиотики и противогрибковые вещества. Каприлатно-талловая среда, по-видимому, очень предпочтительна для селективного роста рода Serratia, поскольку она может использовать каприловую кислоту в качестве источника углерода.
Серологическое типирование и различные типы полимеразной цепной реакции могут использоваться для идентификации Serratia. Также можно использовать биотипирование, типирование бактериоцина, типирование фага, плазмидный анализ и риботипирование. Большинство штаммов S. marcescens выглядят красными на скошенных триптиказо-соевых агарах при выращивании при температуре около 25 ° C. S. marcescens и S. liquefaciens можно легко перепутать в лаборатории при использовании системы индекс аналитического профиля. Оба они могут окислять арабинозу, но только S. liquefaciens могут ферментировать арабинозу в пептонной воде. Вирулентность штаммов Serratia также может быть определена по фимбриям типа 4, маленьким волосовидным выступам.
Средний размер генома большинства видов Serratia не был задокументирован, за исключением размера генома S. marcescens, что составляет 3,57 * 10 Дальтон. Диапазон содержания G + C для каждого вида следующий: S. marcescens 57,5 - 60,4%, S. liquefaciens 52,6-54,4%, S. plymuthica 53,3-56,3%, S. marinorubra 53,5-58,5%. Геном S. macescens имеет самое высокое содержание G + C среди всех энтеробактерий.
Серратия секретирует множество факторов вирулентности, включая продигиозин, биосурфактанты, ДНКазу, липазу, протеазу, желатиназу и др. гемолизин, хитиназа, хлоропероксидаза и щелочная фосфатаза. Продигиозин, ростовой пигмент, часто используется в качестве фенотипического идентификационного маркера видов Serratia из-за его красной окраски. Биосурфактанты были выделены из Serratia marcescens, Serratia rubidaea и Serratia surfactantfaciens для их диапазона применения, включая эмульгирование, поверхностное, противообрастающее, противоопухолевое и противомикробное действие. Эндонуклеазы, такие как ДНКаза, могут способствовать активности поглощения, позволяя им использовать окружающую среду и максимально увеличить доступность питательных веществ. Штаммы, продуцирующие термостабильную липазу, щелочную протеазу и желатиназу, были выделены из штаммов, вызывающих у людей язвы роговицы, связанные с контактными линзами. Из-за короткого периода полувыведения и тенденции оставаться связанными с клетками при секреции гемолизин почти не был идентифицирован у Serratia. Однако некоторые исследования, использующие более точные методы обнаружения, подтвердили гемолитическую активность почти всех штаммов Serratia. Растительные хитиназы используются в качестве защитных механизмов против патогенов растений, с которыми Serratia разделяет среду их обитания. Хлоропероксидаза позволяет гидролизу фосфодиэфирных связей, в то время как щелочные фосфатазы участвуют в процессах передачи сигналов в клетке.
Serratia использует метаболический фермент АДФ-глюкозопирофосфорилазу с кинетическими свойствами, отличными от тех, что обнаружены у Enterobacteriaceae, в том смысле, что она не сильно активируется бисфосфатом фруктозы. АДФ-глюкозопирофосфорилаза из штаммов S. marcescens продемонстрировала оптимальную активность в буфере при pH 7,5 и 8,0 соответственно. Он сильно активируется промежуточными продуктами гликолиза, такими как фосфоенолпируват, 3-фосфоглицерат, фруктозо-6-фосфат и 2-фосфоглицерат.
Большинство видов Serratia непатогены, но являются патогенными. обычно вызывают инфекцию у людей с ослабленным иммунитетом. S. marcescens является основным патогенным видом, поражающим животных и растения, но другие виды, которые, как сообщалось, заражали людей, включают Serratia plymuthica, Serratia liquefaciens, Serratia rubidaea, Serratia odorifera и Serratia fonticola.
S. marcescens, как полагают, передается из рук в руки неинфицированными людьми посредством передачи из рук в руки, через больничное оборудование, персонал больниц. В больнице виды Serratia имеют тенденцию колонизировать дыхательные и мочевыводящие пути, а не желудочно-кишечный тракт у взрослых. Инфекция Serratia вызывает около 2% внутрибольничных инфекций кровотока, нижних дыхательных путей, мочевыводящих путей, хирургических ран, кожи и мягких тканей, а также других заболеваний, которые обычно вызываются другими бактериями. Вспышки S. marcescens менингита, раневых инфекций и артрита произошли в педиатрических палатах.
Случаи Serratia-артрита были зарегистрированы у амбулаторных пациентов, получавших внутрисуставные инъекции.
Были случаи заражения Serratia животных, не относящихся к человеку. Один случай внебольничной инфекции у животных был обнаружен в одном исследовании после того, как было обнаружено, что S. marcescens коррелирует с ранними абортами буйволов и коров. Патоген был выделен в культуре после того, как исследователи наблюдали красноватые выделения из влагалища коров, и было обнаружено, что возбудитель находится в семени быка, причем все они были из одного и того же штамма.
С. marcescens и S. Proteamaculans считаются условно-патогенными возбудителями растений. S. marcescens вызывает болезнь желтой лозы тыквенных (CYVD). CYVD впервые был обнаружен у тыквы и кабачков. CYVD поражает ткань флоэмы растений и вызывает увядание, пожелтение, обесцвечивание флоэмы, упадок растений и, в конечном итоге, гибель. CYVD в основном поражает тыкву, дыню, арбуз и т. Д. Исследования показали, что это заболевание передается через насекомых. S. proteamaculans - единственный другой вид, который, как известно, причиняет вред растениям. S. proteamaculans связан с болезнью пятнистости листьев. Пятнистость листьев обычно вызывается грибком, но также может быть вызвана бактериями (например, S. proteamaculans). Пятнистость листьев проявляется в виде коричневых или темных пятен на листьях и может необратимо повредить растения. Размеры и цвет этих пятен могут быть разными.
