Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Анаплазматические
EhrlichiaEwingiiUS CDCMorulaInCytoplasmOfNeutrophil.jpg
Ehrlichia ewingii
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Alphaproteobacteria
Заказ:
Риккетсиалес
Семья:
Anaplasmataceae [1]
Род:
Эрлихия
Разновидность:
Ehrlichia canis
Ehrlichia chaffeensis
Ehrlichia ewingii

Ehrlichia является родом из Rickettsiales бактерий, которые передаются позвоночным клещами. Эти бактерии вызывают заболевание эрлихиоз , которое считается зоонозным , поскольку основными резервуарами болезни являются животные.

Виды Ehrlichia являются облигатно внутриклеточными патогенами и переносятся между клетками через филоподии клетки-хозяина на начальных стадиях инфекции, тогда как на заключительных стадиях инфекции патоген разрывает мембрану клетки-хозяина. [2]

История [ править ]

Род Ehrlichia назван в честь немецкого микробиолога Пауля Эрлиха . Первая эрлихиальная болезнь была признана в Южной Африке в 19 ​​веке. Его клещевой характер был определен в 1900 году. Сам организм был продемонстрирован в 1925 году, когда он был признан риккетсией . Первоначально он назывался Rickettsia ruminantium , а в настоящее время называется Ehrlichia ruminantium . В 1945 году был разработан метод «заражения и лечения» домашнего скота. Это по-прежнему единственная коммерчески доступная «вакцина» против болезни, которая не является настоящей вакциной, а представляет собой преднамеренное воздействие болезни с мониторингом и антибиотиками.лечение при необходимости. В 1985 году этот организм был впервые надежно размножен в культуре тканей. Внутри оленьего клеща Ixodes scapularis был обнаружен новый вид Ehrlichia . Этот недавно обнаруженный организм был изолирован только от оленьих клещей в Висконсине и Миннесоте в США. Вид известен как Ehrlichia Wisconsin HM543746 . [ необходима цитата ]

Эволюция [ править ]

Ehrlichia геном содержит много различных вариантов генов , которые кодируют наружные мембранные белки , [3] , которые прошли через интенсивную модификацию в течение длительных периодов времени. [4] Считается, что большое разнообразие генов белков внешней мембраны происходит из-за дублирования генов с последующим слиянием и делением образующихся паралогов гена. Эти события дупликации, слияния и деления образуют множественные копии и фрагменты генов, которые способны накапливать мутации. Эти копии и фрагменты мембранных белков могут затем рекомбинировать посредством процесса, называемого преобразованием генов., в результате чего появился новый вариант гена. Это имеет огромное влияние на физическую форму организма. Выживание Ehrlichia во многом зависит от иммунного ответа хозяина. Благодаря большему количеству белков внешней мембраны паразит может более эффективно уклоняться от иммунной системы хозяина и создавать стойкую инфекцию. [5]

Наиболее выраженным свидетельством эволюции размера генома Erhlichia является наличие тандемных повторов , [3] , которые различаются высоко среди индивидуумов и видов. Со временем люди могут расширять или сокращать части своих генов и аллелей , что добавляет генетические вариации и иногда может влиять на фенотип . [3]

Ehrlichia и близкий к нему род Anaplasma демонстрируют чрезвычайное разнообразие в структуре и содержании своих геномов. [6] Это разнообразие является прямым результатом редких клонов с экстремальными геномами, которые возникли случайно после повторяющихся событий « узкого места» , и это разнообразие сохраняется из-за отсутствия селективных ограничений для быстрого роста внутри ткани хозяина. [6]

E. ruminantium [ править ]

Эволюционные изменения белков внешней мембраны привели к появлению новых штаммов, которые могут инфицировать большее количество хозяев. Сердечная вода , вызываемая E. ruminantium , является распространенным клещевым заболеванием домашнего скота в Африке и Карибском бассейне, но также угрожает материковой части Америки. Три штамма произошли от этого вида в результате эволюционного изменения их геномов. При секвенировании их геномов произошло много активных геномных модификаций, таких как высокая частота замен , усеченные гены и присутствие псевдогенов и тандемных повторов. При анализе степени замещения между тремя штаммами в 888 ортологичныхкодирующие последовательности ДНК, три кодирующие последовательности ДНК были смещены в сторону несинонимичных замен, влияющих на фенотип. Напротив, 181 кодирующая последовательность ДНК была смещена в сторону синонимичных замен, которые не влияли на фенотип. Это указывает на то, что давление отбора для поддержания функции белка существовало, и этот отбор действовал против несинонимичных мутаций. [3]

E. canis [ править ]

E. canis - это небольшая, облигатно-внутриклеточная, передающаяся клещами грамотрицательная α-протеобактерия. Этот вид ответственен за глобально распространенный моноцитарный эрлихиоз собак . E. canis также демонстрирует эволюцию своих сложных мембранных структур и стратегий уклонения от иммунитета. Эти эволюционные особенности являются производными чертами, которые не проявляются в предыдущих линиях передачи, что может указывать на то, что эти особенности могли способствовать преимуществу приспособленности, которое поддерживало эту линию передачи. Уникальные гликопротеиныи основные белки внешней мембраны могут экспрессироваться по-разному с использованием 25 разных генов. Гликопротеины являются важными мишенями иммунного ответа хозяина, прикрепления к клетке хозяина и других функций иммунного ответа. Чем больше генов белков внешней мембраны может быть экспрессировано, тем выше шанс, что организм сможет избежать распознавания иммунной системой хозяина. [7]

Также у E. canis присутствует редуктивная эволюция . В геноме произошла серьезная потеря ферментов метаболического пути по сравнению с его предками. Редукционная эволюция облигатных внутриклеточных патогенов обычно является прямым результатом генетического дрейфа в небольших популяциях, низкой скорости рекомбинации и высокой скорости мутаций . Ферменты метаболического пути хозяина берут на себя контроль функций, утраченных в результате восстановительной эволюции, и это способствует его потребности в хозяине. Естественный отбор не может быть причиной малых геномов. [8]

Эпидемиология [ править ]

Несмотря на наличие нескольких штаммов эрлихиоза, в настоящее время известно , что только два вида, E. chaffeensis и E. ewingii , вызывают заболевание у людей. [9]

Клещи Amblyomma americanum распространяют бактериальную инфекцию E. chaffeensis и E. ewingii на востоке и юго-востоке США, а A. phagocytophilum распространяется клещом Ixodes scapularis в Верхнем Среднем Западе; В 2013 г. было зарегистрировано 1518 случаев E. chaffeensis в юго-восточных, южно-центральных и среднеатлантических районах страны. Несмотря на первые случаи появления E. ewingii в Миссури в 1999 г., этот штамм не был зарегистрирован в до 2008 года. С 2008 года были зарегистрированы случаи заболевания человека E. ewingii в Оклахоме, Арканзасе и Теннесси, хотя он наблюдается реже, чем E. chaffeensis. [10]

В течение 2008–2012 годов через Национальную систему надзора за заболеваниями, подлежащими регистрации (NNDSS), было зарегистрировано 4613 случаев заражения E. chaffeensis . Уровень заболеваемости (IR) составил 3,2 случая на миллион человеко-лет (PYs). Частота госпитализаций (HR) составила 57%, а летальность (CFR) - 1%. За это же время через NNDSS было зарегистрировано 55 случаев заражения E. ewingii . Национальный IR составил 0,04 случая на миллион PY. HR составил 77%, а летальность - 0%. [11]

В Миннесоте и Висконсине четыре человека сообщили о симптомах, связанных с эрлихиозом, и при дальнейших исследованиях ни один из этих случаев не был обнаружен как E. chaffeensis или E.ewingii , но вместо этого был выявлен новый вид, похожий по генетическому составу. к E. muris . [12] Предполагается, что клещи Ixodes scapularis являются переносчиками штамма E. muris в этих состояниях. [10]

См. Также [ править ]

  • Heartwater
  • Эрлихиоз (собачий)
  • Гранулоцитарный эрлихиоз человека (теперь называемый гранулоцитарным анаплазмозом человека)
  • Моноцитарный эрлихиоз человека

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гаррити, Джордж (2005). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Springer. ISBN 978-0-387-24145-6.[ требуется страница ]
  2. ^ Томас, S; Попов, ВЛ; Уокер, Д.Х. (2010). «Механизмы выхода внутриклеточной бактерии Ehrlichia» . PLoS ONE . 5 (12): e15775. DOI : 10.1371 / journal.pone.0015775 . PMC 3004962 . PMID 21187937 .  
  3. ^ a b c d Фрутос, Роджер; Виари, Ален; Вашери, Натали; Бойер, Фредерик; Мартинес, Доминик (сентябрь 2007 г.). «Ehrlichia ruminantium: геномные и эволюционные особенности». Тенденции паразитологии . 23 (9): 414–419. DOI : 10.1016 / j.pt.2007.07.007 .
  4. ^ Дарби, Алистер C .; Чо, Нам-Хайк; Фукселиус, Ганс-Хенрик; Вестберг, Иоаким; Андерссон, Сив Г.Э. (октябрь 2007 г.). «Внутриклеточные патогены идут на крайние меры: эволюция генома у Rickettsiales». Тенденции в генетике . 23 (10): 511–520. DOI : 10.1016 / j.tig.2007.08.002 . PMID 17822801 . 
  5. ^ Futse, Джеймс Э .; Брайтон, Келли А .; Ноулз, Дональд П .; Палмер, Гай Х. (июль 2005 г.). «Структурные основы конверсии сегментарного гена в генерации вариантов белка наружной мембраны Anaplasma marginale» . Молекулярная микробиология . 57 (1): 212–221. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04670.x .
  6. ^ а б Дейл, К .; Моран, Н. (2006). «Молекулярные взаимодействия между бактериальными симбионтами и их хозяевами». Cell . 126 : 453–465. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.07.014 . PMID 16901780 . 
  7. ^ Mavromatis, K .; Дойл, СК; Lykidis, A .; Иванова, Н .; Францино, депутат; Цепь, П .; Шин, М .; Malfatti, S .; Лаример, Ф .; Copeland, A .; Деттер, JC; Земля, м .; Ричардсон, ПМ; Yu, XJ; Уокер, DH; Макбрайд, JW; Кирпидес, Северная Каролина (17 мая 2006 г.). «Геном обязательно внутриклеточной бактерии Ehrlichia canis раскрывает темы сложной структуры мембраны и стратегии иммунного уклонения» . Журнал бактериологии . 188 (11): 4015–4023. DOI : 10.1128 / JB.01837-05 . PMC 1482910 . PMID 16707693 .  
  8. Перейти ↑ Moran, NA (1996). «Ускоренная эволюция и храповик Мюллера у эндосимбиотических бактерий» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 93 (7): 2873–2878. DOI : 10.1073 / pnas.93.7.2873 . PMC 39726 . PMID 8610134 .  
  9. ^ Притт, Слоан, Джонсон, Мундерлох, Паскевтиз, МакЭлрой, Макфадден, Бинникер, Нейтцель, Лю, Николсон, Нельсон, Фрэнсон, Мартин, Каннингем, Стюард, Богумилл, Бьоргаард, Дэвис, МакКвистон, Варшауэр, Вильгельм, Патель , Бобби, Линн, Дип, Ульрике, Сьюзен, Кристина, Джевон, Мэтью, Дэвид, Гонпин, Уильям, Кертис, Джони, Скотт, Скотт, Кристофер, Кей, Мэри, Джеффри, Дженнифер, Дэвид, Марк, Робин, Випул, Марина (4 августа 2011 г.). «Появление новых патогенных видов Ehrlichia, Висконсин и Миннесота, 2009» . Медицинский журнал Новой Англии . 365 (5): 422–429. DOI : 10.1056 / NEJMoa1010493 . PMC 3319926 . PMID 21812671  .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ а б Харрис, Ребекка М .; Couturier, Brianne A .; Sample, Stephan C .; Coulter, Katrina S .; Кейси, Кэтлин К .; Шлаберг, Роберт (2016). «Расширенное географическое распространение и клинические характеристики инфекций Ehrlichia ewingii, США» . Возникающие инфекционные заболевания . 22 (5): 862–865. DOI : 10.3201 / eid2205.152009 . PMC 4861533 . PMID 27089171 .  
  11. ^ Николс Хейтман, Кристен; Дальгрен, Ф. Скотт; Drexler, Naomi A .; Massung, Роберт Ф .; Бехравеш, Кейси Бартон (01.01.2016). «Увеличение заболеваемости эрлихиозом в Соединенных Штатах: краткое изложение национального надзора за инфекциями Ehrlichia chaffeensis и Ehrlichia ewingii в Соединенных Штатах, 2008-2012 гг.» . Американский журнал тропической медицины и гигиены . 94 (1): 52–60. DOI : 10.4269 / ajtmh.15-0540 . ISSN 1476-1645 . PMC 4710445 . PMID 26621561 .   
  12. ^ Pritt, Sloane, Хоанг-Джонсон, Munderloh, Paskewitz, МакЭлра, Макфаддно, Binnicker, Neitzel, Ль, Nicholson, Нельсон, Franson, Мартин Каннингем, Стюард, Bogumill, Bjorgaard, Дэвис, Маккуистон, Warshauer, Вильгельм, Patel, Trivedi , Еремеева, Бобби, Линн, Дип, Ульрике, Сьюзен, Кристина, Джевон, Мэтью, Дэвид, Гонпин, Уильям, Кертис, Джони, Скотт, Скотт, Кристофер, Кей, Мэри, Джеффри, Дженнифер, Дэвид, Марк, Робин, Випул , Марина (2011). «Появление нового вида Ehrlichia, Висконсин и Миннесота, 2009» . Медицинский журнал Новой Англии . 365 (5): 422–429. DOI : 10.1056 / NEJMoa1010493 . PMC 3319926 . PMID 21812671 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Ehrlichia геномы и связанной с ними информации в Patric , биоинформационной Ресурсный Центр финансируется NIAID
  • Эрлихия в Национальной медицинской библиотеке США по предметным рубрикам по медицине (MeSH)
  • Обсуждение на форуме и клиническая презентация (RO) Клинический опыт эрлихии и коинфекций у собак в Румынии
  • [1] Недавно обнаруженный вид Ehrlichia обнаружен у оленьих клещей.