Parachlamydia acanthamoebae - это бактерии, которые относятся к категории микроорганизмов, связанных с хозяином. [2] Эта бактерия живет в свободноживущих амебах, которые являются сложной частью их воспроизводства . [2] Первоначально названный Candidatus Parachlamydia acanthamoebae , его нынешнее научное название было введено вскоре после этого. [2] Этот вид имеет более восьмидесяти процентовидентичности секвенирования гена 16S рРНК с классом Chlamydiae . [3] Parachlamydia acanthamoebae принадлежит к тому же семейству, что и род Neochlamydia, с которым у него много общего. [2] [3]
Parachlamydia acanthamoebae | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | P. acanthamoebae |
Биномиальное имя | |
Parachlamydia acanthamoebae Аманн и др., 1997 [1] |
Открытие
Изоляция Parachlamydia Acanthamoebae приписывает к Rolf Мишель и усач Hauroder-Philippczyk в Берлине в 1994 году [4] Используя носовой тампон из добровольцев, они смогли выделить кокковидные образные бактерии , которые присутствовали среди других естественно производимых организмов . [1] Несмотря на то, по крайней мере , десять последующих попыток reisolation были испробованы, П. Acanthamoebae не был вновь изолирован до 1997 года , когда исследователи Рудольф Amann, Нина Springer, и Вольфганг Людвиг изолировав его с напряжением от Acanthamoeba видов. [1] Этот образец был перенесен в чашку с непитательным агаром, и паразитированный трофозоит видов Acanthamoeba размножился. [1] трофозоит является активным этапом в Acanthamoeba видов жизненного цикле , в котором простейшие растут и корма. [1] Исследователи смогли выделить зараженные трофозоиты этим методом только один раз, так как последующие попытки оказались безуспешными. [1] Затем исследователи взяли небольшие аликвоты на организме и фильтруют его , чтобы обеспечить образец был чистым. [1] После прохождения этих образцов через центрифугу , машину с быстро вращающимся внутренним контейнером, образцы использовали для прямой амплификации гена 16S рРНК с образованием почти полноразмерной последовательности рРНК с помощью полимеразной цепной реакции . [1] Рибосомную ДНК секвенировали с использованием набора для секвенирования T7 от Pharmacia . [1] После анализа генома и подтверждения 86% идентичности последовательности гена 16S рРНК представителям рода Chlamydia они предложили классифицировать Parachlamydia acanthamoebae в порядке Chlamydiales . [1]
Филогения
Amann et al. используется ряд методов для анализа филогении из Parachlamydia Acanthamoebae . [1] Они смогли амплифицировать фрагменты рРНК, которые покрывали почти весь оперон рРНК, с помощью ПЦР . [1] матрица расстояний была использована для сравнения достигнутых 16S и 23S рРНК последовательности с 16S рРНК с другими бактериями в Chlamydia семьи, а также других бактерий из известных фил . [1] Для выполнения анализа максимальной экономии и максимального правдоподобия использовались проект ARB и инструмент FastDNAml . [1] Анализ максимального правдоподобия был выполнен путем сравнения последовательности рРНК из Parachlamydia acanthamoebae с последовательностями рРНК из всей базы данных проекта ARB . [1] Анализ максимального правдоподобия сравнивал последовательности рРНК P. acanthamoebae с теми же бактериями, использованными в матрице расстояний . [1] Их анализ показал, что P. acanthamoebae имеет 86-87 % сходства последовательностей с бактериями из рода Chlamydia . [1] Он имел сходство последовательностей от 70 до 75% по сравнению с бактериями из других типов в том же домене . [1] Исходя из этой информации, они предположили, что бактерии , вероятно, являются новым членом рода в семействе Chlamydiaceae . [1] Эверетт и др. намеревались определить характеристики, которые конкретно различают все семейства в отряде Chlamydiales , и при этом предложили формирование семейства Parachlamydiaceae . [3] Они использовали инструменты анализа данных Sequencher для накопления последовательностей гена 23S рРНК из бактерий из всех семейств Chlamydiales . [3] Информация о последовательностях генов 16S рРНК этих бактерий была собрана из GenBank . [3] Они использовали программу Clustal W для согласования всех собранных данных 16S и 23S. [3] PAUP версии 4.0 использовался для создания филогенетических деревьев максимальной экономии и объединения соседей . [3] Они обнаружили, что P. acanthamoebae имеет последовательность 16S рРНК , которая отличается на 15%, и последовательность 23S рРНК , которая на 17% отличается от членов семейства Chlamydiaceae . [3] Исходя из этого, они предложили сформировать новое семейство Parachlamydiaceae , под которым в настоящее время классифицируется P. acanthamoebae . [3]
Геномная информация
Greub et al. говорится , что хотя была предыдущая попытка секвенировать геном из P. Acanthamoebae , отсутствие мостового элемента , который помогает с узлом последовательности и ремонта разрывов затруднили для исследователей , чтобы полностью последовательность его генома . [5] Пиросеквенирование с использованием метода GS20 и технологии Solatex секвенировало 1,6 Мбит / с необработанных считываний, каждое из которых содержало 36 пар оснований, которые были собраны в 95 контигов с использованием считываний GS20 . [5] Эти чтения были собраны в 8616 перекрывающихся последовательностях, что помогло дальнейшему развитию генома . [5] Путем сравнительной геномики с семейством Chlamydiaceae и видом Protochlamydia amoebophilia были сделаны выводы о содержании GC 35-36% и приблизительном размере генома 2,4-3 Мбит / с. [6] Дальнейший анализ генома P. acanthamoebae показывает, что эта бактерия имеет гены , кодирующие систему хемотаксиса , аналогичную системе, обнаруженной в Escherichia coli . [7] Никакие другие бактерии в Chlamydiales было обнаружено , что для кодирования системы , аналогичной одной присутствующей в П. Acanthamoebae . [7] Эта система хемотаксиса кодирует не менее 15 белков . [7] Коллингро и др. считают эту систему функциональной, поскольку они не обнаружили мутаций в последовательностях генов этих белков . [7] Особая роль этого хемотаксиса системы в П. Acanthamoebae неясен, однако, так как эта бактерия является не- подвижна . [7]
Физиология
Parachlamydia acanthamoebae широко распространена в природе и встречается как в водной, так и в наземной среде. [8] Благодаря симбиотическим отношениям этого организма с Acanthamoeba , он способен выдерживать широкий спектр экологических стрессов. [8] Это кокковидные бактерии с диаметром 0,5 мкм , что имеет переменную реакцию на грамм окрашивания . [1] Это мезофильные бактерии, которые можно выращивать на клетках Vero . [3]
Стадии развития
Подобно другим Chlamydiales , он обычно находится на двух стадиях развития, первая из которых - это элементарное тело, которое является инфекционной стадией организма . [2] Другой этап развития, на котором он обычно встречается, - это сетчатое тело, которое является его метаболически активной делящейся стадией. [9] Тем не менее, Parachlamydia acanthamoebae и бактерии в семействе Parachlamydiaceae также могут находиться в стадии серповидного тела, которая, как было обнаружено, является более эффективной инфекционной стадией для организма . [2] Элементарное тело оказалось наиболее доминирующей стадией, на которой этот организм пребывает когда-то внутри амебы . [9] Исследования показали, что элементарные тельца в основном находились в вакуолях , и по мере того, как время инкубации продолжалось, организм продолжал размножаться внутри вакуолей . [2] Исследователи смогли показать, что Parachlamydia acanthamoebae в основном находится в стадии сетчатого тела, хотя присутствует в цитоплазме . [9] Этот организм был только в стадии серповидного тела после значительного времени инкубации, и даже тогда он был обнаружен только в вакуолях, а не в цитоплазме инфицированной амебы . [9] Единственная стадия, на которой этот организм находится вне амебы, - это элементарная стадия. [9]
Жизненный цикл
Parachlamydia Acanthamoebae начинает свой жизненный цикл, введя амебы путем фагоцитоза либо на начальной стадии или стадии серпа. [9] В это время он начинает приобретать эндосомный и лизосомальный интегральный гликопротеин , обозначенный как Lamp-1. [2] Попав в амебную клетку, организм меняет свою морфологию на сетчатое тело, где он затем воспроизводится путем бинарного деления . Достигнув этой стадии, они могут покинуть вакуоль и попасть в цитоплазму . [9] Во время заражения амеба начинает значительно увеличиваться в размерах. [9] Это может быть связано с увеличением вакуолей в цитоплазме , содержащих Parachlamydia acanthamoebae . [9] Репликация организма продолжается до тех пор, пока амеба не распадется. [9]
Патогенность
В людях
Было показано , что Parachlamydia acanthamoebae инфицирует и размножается в клетках обезьян и человека. [10] Экспериментальные модели смогли продемонстрировать, что эта бактерия может проникать, реплицироваться и лизироваться в макрофагах и пневмоцитах человека . [11] В исследовании 2003 г. изучалась способность P. acanthamoebae проникать в макрофаги человека и выживать в них . [12] Эти исследователи собрали макрофаги человека и поместили эти клетки на ростовые пластины вместе с P. acanthamoebae . [12] Результаты этого исследования показали, что через 8 часов восемьдесят процентов макрофагов, инкубированных с живыми P. acanthamoebae, были инфицированы в среднем 3,8 бактериями и располагались в вакуолях . [12] Их результаты также показывают, что клетки P. acanthamoebae продолжали реплицироваться в макрофагах и в конечном итоге вызывали апоптоз . [12] Хотя исследования этой бактерии и того, как она может влиять на людей, минимальны, есть несколько исследований, которые связывают P. acanthamoebae с возникновением заболеваний у людей. [10] Заболевания, связанные с этой бактерией, в первую очередь поражают дыхательную систему . [10] Исследования показывают, что пневмония , бронхит и атеросклероз являются одними из наиболее распространенных осложнений, возникающих при попадании этой бактерии в организм человека. [10] Хотя эти исследования показывают, что P. acanthamoebae связан с заболеваниями человека, исследователи не смогли изолировать эти бактерии непосредственно от человека. [10]
Наличие в водоочистных сооружениях
В исследовании, которое оценивало, присутствовали ли различные бактерии в водоочистных сооружениях, P. acanthamoebae был обнаружен в речной воде, которая питала водоочистные сооружения, использованные в эксперименте. [13] Эти исследователи рассмотрели различные этапы работы водоочистного сооружения, включая фильтрацию через песок с последующим озонированием и, наконец, фильтрацию с использованием гранулированного активированного угля , также известного как GAC . [13] Они обнаружили эту бактерию в биопленке вокруг GAC . [13] На основании этого открытия исследователи пришли к выводу, что эти бактерии смогли обойти этап озонирования при очистке воды, что означает, что они прошли через этот этап внутри необнаруженных видов Acanthamoeba . [13] Это показывает, что он может защитить себя от суровых условий в очистном сооружении или что бактерии сами устойчивы к озонированию . [13]
У крупного рогатого скота
P. acanthamoebae также считается возбудителем аборта, когда он присутствует у швейцарского крупного рогатого скота. [14] [15] Исследователи из Швейцарии случайным образом отобрали 235 абортов на поздних сроках у крупного рогатого скота в течение сезона размножения 2003 и 2004 годов и использовали ПЦР для определения присутствия этой бактерии в образце. [14] Они обнаружили, что 43 из 235 случаев дали положительный результат на присутствие P. acanthamoebae . [14] Дальнейшее изучение этих положительных случаев показало, что 25 из 43 случаев показали некротический плацентит, а 35 из 43 случаев были подтверждены положительными результатами по наличию антител, которые были вызваны против бактериальной инфекции. [14] Это не только вредно для крупного рогатого скота, инфицированного бактериями , но также представляет собой зоонозный риск для людей, поскольку обращение с этим прерванным материалом может способствовать развитию бронхита или пневмонии . [14] [15]
Устойчивость к антибиотикам и восприимчивость
P. acanthamoebae показал, что на него влияет присутствие антибиотиков, когда он находится внутри хозяина . [16] В одном исследовании проанализировано два штамма из P. Acanthamoebae , Coccus Зала деформации и BN9 штамма , и испытали их реакцию на ряд общих антибиотиков . [16] Они культивировали Acanthamoeba polyphaga , обычного эндосимбиотического хозяина P. acanthamoebae , в среде PYG и добавляли 20 мкл P. acanthamoebae в чашки для роста. [16] Часть амеб была оставлена без лекарств и без P. acanthamoebae в качестве контроля для измерения жизнеспособности амеб в среде. [16] Другая часть получала только антибиотики . [16] Цель этого - служить контролем для оценки того , проявляет ли сама амеба какую-либо антибиотическую токсичность. [16] В этом эксперименте они обнаружили, что на Acanthamoeba polyphaga не влиял ни один из протестированных антибиотиков . [16] Они обнаружили, что большинство бета-лактамных антибиотиков , ванкомицин и фторхинолоны не влияли на рост P. acanthamoebae . [16] Из - за этого, можно сделать вывод о том , что эти два штамма из P. Acanthamoeba устойчивы к этим антибиотикам . [16] Однако оба этих штамма показали подавление роста в присутствии макролидов , доксициклина , аминогликозидов и рифампицина . [16] Эти результаты показывают, что P. acanthamoebae проявляет чувствительность и устойчивость к антибиотикам, которые сильно отличаются от других близкородственных микробов , таких как Chlamydia trachomatis или Chlamydophila pneumoniae . [16]
Рекомендации
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т Amann, Рудольф; Спрингер, Нина; Шенхубер, Вильгельм; Людвиг, Вольфганг; Шмид, Эрнст; Мюллер, Карл-Дитер; Мишель, Рольф (январь 1997 г.). «Облигатные внутриклеточные бактериальные паразиты acanthamoebae, родственные Chlamydia spp» . Прикладная и экологическая микробиология . 63 (1): 115–121. DOI : 10,1128 / AEM.63.1.115-121.1997 . PMC 168308 . PMID 8979345 .
- ^ Б с д е е г ч Greub, Гилберт; Меж, Жан-Луи; Горвель, Жан-Пьер; Рауль, Дидье; Мересс, Стефан (28 января 2005 г.). «Внутриклеточная торговля Parachlamydia acanthamoebae». Клеточная микробиология . 7 (4): 581–589. DOI : 10.1111 / j.1462-5822.2004.00488.x . PMID 15760458 . S2CID 25462802 .
- ^ Б с д е е г ч я J Эверетт, Карин; Буш, Робин; Андерсен, Артур (1999). "Исправленное описание отряда Chlamydiales, предложение Parachlamydiaceae fam. Nov. И Simkaniaceae fam. Nov., Каждое из которых содержит один монотипный род, пересмотренная таксономия семейства Chlamydiaceae, включая новый род и пять новых видов, и стандарты для идентификации организмов. " . Международный журнал систематической бактериологии . 49 (2): 414–440. DOI : 10.1099 / 00207713-49-2-415 . PMID 10319462 .
- ^ Мишель, Рольф; Хаурёдер-Филиппчик, Бербель; Мюллер, Карл-Дитер; Вейшаар, Ирис (февраль 1994 г.). «Акантамеба из слизистой оболочки носа человека, инфицированная облигатным внутриклеточным паразитом». Европейский журнал протистологии . 30 (1): 104–110. DOI : 10.1016 / S0932-4739 (11) 80203-8 .
- ^ а б в Greub, Гилберт; Кебби-Бегдади, Кэрол; Бертелли, Клэр; Коллин, Франсуа; Ридерер, Бит; Йерсен, Камилла; Кроксатто, Антоний; Рауль, Дидье (2009). «Высокопроизводительное секвенирование и протеомика для идентификации иммуногенных белков нового патогена: подход грязного генома» . PLOS ONE . 4 (12): e8423. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.8423G . DOI : 10.1371 / journal.pone.0008423 . PMC 2793016 . PMID 20037647 .
- ^ Greub, Гилберт (2009). «Parachlamydia acanthamoebae, новый возбудитель пневмонии». Клиническая микробиология и инфекции . 15 (1): 18–28. DOI : 10.1111 / j.1469-0691.2008.02633.x . PMID 19220336 .
- ^ а б в г д Коллингро, Астрид; Тишлер, Патрик; Вайнмайер, Томас; Пенц, Томас; Хайнц, Ева; Брунем, Роберт; Прочтите, Тимофей; Бавоил, Патрик; Сакс, Конрад; Кахане, Симона; Фридман, Морин; Раттей, Томас; Майерс, Гарри; Хорн, Матиас (2011). «Единство в разнообразии - пангеном хламидий» . Молекулярная биология и эволюция . 28 (12): 3253–3270. DOI : 10.1093 / molbev / msr161 . PMC 3247790 . PMID 21690563 .
- ^ а б Кассон, Никола; Медико, Ноэль; Билле, Жак; Greub, Гилберт (2006). «Parachlamydia Acanthamoebae проникает и размножается в пневмоцитах и фибробластах легких». Микробы и инфекции . 8 (5): 1294–1300. DOI : 10.1016 / j.micinf.2005.12.011 . PMID 16697235 .
- ^ Б с д е е г ч я J Greub, Гилберт; Рауль, Дидье (2002). "Серповидные тела Parachlamydia acanthamoebae и их жизненный цикл в Acanthamoeba polyphaga: исследование электронной микрофотографии" . Прикладная и экологическая микробиология . 68 (6): 3076–3084. DOI : 10,1128 / AEM.68.6.3076-3084.2002 . PMC 123927 . PMID 12039769 .
- ^ а б в г д Хорн, Матиас (октябрь 2008 г.). «Хламидии как симбионты у эукариот» . Ежегодный обзор микробиологии . 62 (1): 113–131. DOI : 10.1146 / annurev.micro.62.081307.162818 . PMID 18473699 . S2CID 13405815 .
- ^ Ламот, Фредерик; Greub, Гилберт (май 2010). «Амебальные патогены как новые возбудители пневмонии» . FEMS Microbiology Reviews . 34 (3): 260–280. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.2009.00207.x . PMID 20113355 .
- ^ а б в г Greub, Гилберт; Меж, Жан-Луи; Рауль, Дидье (2003). «Parachlamydia acanthamoeba проникает в макрофаги человека, размножается и вызывает их апоптоз» . Инфекция и иммунитет . 71 (10): 5979–5985. DOI : 10.1128 / IAI.71.10.5979-5985.2003 . PMC 201098 . PMID 14500518 .
- ^ а б в г д Томас, Винсент; Лорет, Жан-Франсуа; Жуссе, Мишель; Greub, Гилберт (октябрь 2008 г.). «Биоразнообразие амеб и устойчивых к амебам бактерий на очистных сооружениях питьевой воды». Экологическая микробиология . 10 (10): 2728–2745. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2008.01693.x . PMID 18637950 .
- ^ а б в г д Руль, Силке; Кассон, Никола; Кайзер, Кармен; Тома, Руеди; Поспищил, Андреас; Greub, Гилберт; Борель, Николь (март 2009 г.). «Доказательства парахламидиоза при аборте крупного рогатого скота». Ветеринарная микробиология . 135 (1–2): 169–174. DOI : 10.1016 / j.vetmic.2008.09.049 . PMID 18951734 .
- ^ а б Blumer, S .; Greub, G .; Waldvogel, A .; Hässig, M .; Thoma, R .; Tschuor, A .; Поспищил, А .; Борель, Н. (сентябрь 2011 г.). «Waddlia, Parachlamydia и Chlamydiaceae при аборте крупного рогатого скота» (PDF) . Ветеринарная микробиология . 152 (3–4): 385–393. DOI : 10.1016 / j.vetmic.2011.05.024 . PMID 21658867 .
- ^ Б с д е е г ч я J K Маурин, М; Bryskier, A; Рауль, Д. (2002). «Чувствительность к антибиотикам Parachlamydia acanthamoeba у амеб» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 46 (9): 3065–3067. DOI : 10,1128 / AAC.46.9.3065-3067.2002 . PMC 127425 . PMID 12183273 .