Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Бледная трепонема
Treponema pallidum.jpg
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Спирохеты
Заказ:Спирохеталес
Семья:Спирохетовые
Род:Трепонема
Разновидность:
Т. паллидум
Биномиальное имя
Бледная трепонема

Treponema pallidum - это бактерия- спирохета с различными подвидами, вызывающими заболевания сифилис , беджель и фрамбезию . Передается только среди людей. [1] Это спирально свернутый микроорганизм, как правило, длиной 6–15 мкм и шириной 0,1–0,2 мкм. [2] Отсутствие у T. pallidum метаболических путей ( цикл трикарбоновых кислот , окислительное фосфорилирование ) приводит к минимальной метаболической активности. [3] Трепонемы имеют цитоплазматическую и внешнюю мембраны. При световой микроскопии трепонемы видны только при темнопольном освещении. . Treponema pallidum состоит из 3 подвидов, T. p. pallidum, T. p. endemicum и T. p. pertenue, с каждым из этих подвидов связано определенное заболевание. [4]

Подвиды [ править ]

Три подвида из Т. спирохета известны: [5]

  • Treponema pallidum pallidum , вызывающая сифилис
  • Т. П. endemicum , вызывающий сифилис или эндемический сифилис
  • Т. П. pertenue , который вызывает фрамбезию

Три подвида, вызывающие фрамбезию , беджель и сифилис , морфологически и серологически неотличимы. [2] Эти бактерии первоначально были классифицированы как представители разных видов, но анализ гибридизации ДНК показывает, что они принадлежат к одному виду. Treponema carateum , вызывающая пинту, остается отдельным видом, потому что для анализа ДНК нет изолята. [6] Подвид T. p. endemicum и T. p. pertenue, передача заболевания считается невенерической. [7] Т. с. паллидумявляется наиболее инвазивным патогенным подвидом, тогда как T. p. carateum - наименее инвазивный из подвидов. Т. П. endemicum и T. p. pertenue являются промежуточно инвазивными. [8]

Микробиология [ править ]

Ультраструктура [ править ]

Treponema pallidum - это бактерия спиральной формы, состоящая из внешней мембраны, пептидогликанового слоя, внутренней мембраны, протоплазматического цилиндра и периплазматического пространства. [ необходима цитата ] Его часто описывают как грамотрицательный , но в его наружной мембране отсутствует липополисахарид , который содержится во внешней мембране других грамотрицательных бактерий. [9] Он имеет эндофлагеллу (периплазматический жгутик), состоящий из четырех основных полипептидов, центральной структуры и оболочки. [ необходима цитата ] Жгутики расположены в периплазматическом пространстве и обвивают протоплазматический цилиндр. Т. паллидумВнешняя мембрана имеет наибольший контакт с клетками-хозяевами и содержит мало трансмембранных белков, что ограничивает антигенность, в то время как его цитоплазматическая мембрана покрыта липопротеинами. [3] [10] Основная функция трепонемных лигандов внешней мембраны - прикрепление к клеткам-хозяевам с функциональным и антигенным родством между лигандами. [11] Род Treponema имеет ленты цитоскелетных цитоплазматических волокон, которые проходят по длине клетки прямо под цитоплазматической мембраной. Они состоят из промежуточного филаментоподобного белка CfpA (цитоплазматический филаментный белок А). Хотя филаменты могут участвовать в структуре хромосом и сегрегации или делении клеток, их точная функция неизвестна.[12] [10]

Культура [ править ]

В 2018 г. сообщалось об успешном долгосрочном культивировании T. pallidum подвида pallidum в системе тканевых культур [13].

Геном [ править ]

Хромосомы подвида T. pallidum небольшие, около 1,14 Мбп. Их последовательности ДНК идентичны более чем на 99,7%. [14] Подвид pallidum T. pallidum был секвенирован в 1998 году. [15] Это секвенирование имеет большое значение, поскольку T. pallidum не может расти в чистой культуре, а это означает, что это секвенирование играет важную роль в понимании функций микроба. Было обнаружено, что T. pallidum полагается на своего хозяина для многих молекул, обеспечиваемых биосинтетическими путями, а также у него отсутствуют гены, ответственные за кодирование ключевых ферментов окислительного фосфорилирования и цикла трикарбоновых кислот. Было установлено, что это связано с 5% T. pallidum.Гены кодируют транспортные гены. [16] Недавнее секвенирование геномов нескольких спирохет позволяет провести тщательный анализ сходства и различий внутри этого бактериального типа и внутри вида. [17] [18] [19] Т. с. pallidum имеет один из самых маленьких бактериальных геномов на 1,14 миллиона пар оснований и ограниченные метаболические возможности, что отражает его адаптацию за счет сокращения генома к богатой среде ткани млекопитающих. Форма T. pallidum плоско-волнистая. [20] Чтобы избежать атаки антител, клетка имеет немного белков, находящихся на внешней оболочке мембраны. [21]Его хромосома, состоящая из примерно 1000 килограмм пар оснований, является круговой со средним показателем G + C 52,8%. [22] Секвенирование выявило связку из 12 белков, и некоторые предполагаемые гемолизины являются потенциальными факторами вирулентности T. pallidum. [23] Было установлено, что 92,9% ДНК являются ORF , 55% из которых предсказывают биологические функции. [3]

Клиническое значение [ править ]

Клинические признаки сифилиса, фрамбезии и беджеля проявляются в несколько стадий и влияют на кожу. Поражения кожи, наблюдаемые на ранней стадии, сохраняются в течение недель или месяцев. Поражения кожи очень заразны, и спирохеты в них передаются при прямом контакте. Поражения регрессируют по мере развития иммунного ответа против T. pallidum . Возникающая в результате скрытая стадия во многих случаях длится всю жизнь. В меньшинстве случаев заболевание выходит из латентного периода и переходит в третичную фазу, в которой возникают деструктивные поражения кожи, костей и хрящей. В отличие от фрамбезии и фрамбезии, сифилис в третичной стадии часто поражает также сердце, глаза и нервную систему. [6]

Сифилис [ править ]

Основная статья: Сифилис

Т. П. pallidum - подвижная спирохета, которая обычно приобретается при тесном половом контакте , проникая в хозяина через бреши в плоском или цилиндрическом эпителии . Организм также может передаваться плоду через плаценту на поздних сроках беременности, вызывая врожденный сифилис. Винтовая структура T. p. pallidum позволяет ему двигаться штопором через слизистые оболочки или проникать в крошечные разрывы на коже. У женщин первичное поражение обычно находится на половых губах, стенках влагалища или шейке матки; у мужчин он находится на стержне или головке полового члена. [2]Он получает доступ к крови и лимфатической системе хозяина через ткани и слизистые оболочки. В более тяжелых случаях он может получить доступ к хозяину, заразив кости скелета и центральную нервную систему тела. [2]

Инкубационный период T. p. pallidum обычно длится около 21 дня, но может варьироваться от 10 до 90 дней. [24]

Идентификация лаборатории [ править ]

Микрофотография, показывающая T. pallidum (черный и тонкий) - окраска Dieterle

T. pallidum был впервые обнаружен под микроскопом в сифилитических шанках Фрицем Шаудинном и Эрихом Хоффманном в Шарите в Берлине в 1905 году. [25] Эта бактерия может быть обнаружена с помощью специальных красителей, таких как краситель Дитерле . T. pallidum также выявляется серологически , включая нетрепонемный VDRL , экспресс-анализ плазмы , тесты на трепонемные антитела ( FTA-ABS ), реакцию иммобилизации T. pallidum и тест TPHA на сифилис . [26]

Лечение [ править ]

В начале 1940-х годов модели на кроликах в сочетании с пенициллином позволили проводить длительное лекарственное лечение. Эти эксперименты создают основу, которую современные ученые используют для лечения сифилиса. Пенициллин может подавлять T. pallidum за 6–8 часов, хотя клетки все еще остаются в лимфатических узлах и регенерируют. Хотя пенициллин - не единственный препарат, который можно использовать для подавления T. pallidum , также было обнаружено, что можно использовать любые β-лактамные антибиотики или макролиды . [27] Т. спирохета штамм 14 имеет встроенный сопротивление некоторых макролидов, в том числе эритромицин и азитромицин. Считается, что устойчивость к макролидам у штамма T. Pallidum 14 является результатом единственной точечной мутации, которая повысила жизнеспособность организма. [28] Многие методы лечения сифилиса приводят только к бактериостатическим результатам, если только большие концентрации пенициллина не используются для бактерицидного действия. [27] [28] Пенициллин в целом является наиболее рекомендуемым антибиотиком CDC, поскольку он показывает лучшие результаты при длительном применении, он может подавлять и даже убивать T. Pallidum в низких и высоких дозах, причем каждое увеличение концентрации более эффективно. [28]

Вакцина [ править ]

По состоянию на 2017 год вакцины от сифилиса не существует. Наружная мембрана T. pallidum имеет слишком мало поверхностных белков, чтобы антитело было эффективным. Усилия по разработке безопасной и эффективной вакцины от сифилиса были затруднены из-за неопределенности относительно относительной важности гуморальных и клеточных механизмов для защитного иммунитета [29], а также из-за того, что белки внешней мембраны T. pallidum не были однозначно идентифицированы. [30] [31] Напротив, некоторые из известных антигенов являются внутриклеточными, и антитела неэффективны против них, чтобы избавиться от инфекции. [32] [33] [34]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Радольф, Джастин Д. (1996). «Трепонема» . Глава 36 Трепонема . ncbi.nlm.nih.gov . Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN 9780963117212. Проверено 13 февраля 2019 .
  2. ^ а б в г Радольф JD (1996). «Трепонема» . В Бароне S (ред.). Медицинская микробиология (4-е изд.). Галвестон (Техас): Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN 978-0963117212. PMID  21413263 .
  3. ^ a b c Норрис, Кокс, Вайншток, Стивен Дж., Дэвид Л., Джордж М. (2001). «Биология Treponema pallidum: корреляция функциональной активности с данными последовательности генома» (PDF) . Обзор JMMB . 3 (1): 37–62. PMID 11200228 - через https://www.caister.com/backlist/jmmb/v/v3/v3n1/03.pdf .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ↑ Центурион-Лара, Артуро; Молини, Барбара Дж .; Годорн, Чарми; Солнце, Эйлин; Хевнер, Карин; Вурхис, Уэсли К. Ван; Люкхарт, Шейла А. (1 сентября 2006 г.). «Молекулярная дифференциация подвидов Treponema pallidum» . Журнал клинической микробиологии . 44 (9): 3377–3380. DOI : 10.1128 / JCM.00784-06 . ISSN 0095-1137 . PMC 1594706 . PMID 16954278 .   
  5. ↑ Marks M, Solomon AW, Mabey DC (октябрь 2014 г.). «Эндемические трепонемные болезни» . Труды Королевского общества тропической медицины и гигиены . 108 (10): 601–7. DOI : 10,1093 / trstmh / tru128 . PMC 4162659 . PMID 25157125 .  
  6. ^ a b Giacani L, Lukehart SA (январь 2014 г.). «Эндемические трепонематозы» . Обзоры клинической микробиологии . 27 (1): 89–115. DOI : 10.1128 / CMR.00070-13 . PMC 3910905 . PMID 24396138 .  
  7. ^ «Другие инфекции Treponema pallidum | Здоровье иммигрантов и беженцев | CDC» . www.cdc.gov . 26 февраля 2019 . Дата обращения 12 ноября 2019 .
  8. ^ Radolf, Justin D. (1996), барон, Самуэль (ред.), "Treponema" , Медицинская микробиология (4 - е изд.), Университет Техасского медицинского отделения в Галвестон, ISBN 9780963117212, PMID  21413263 , получено 12 ноября 2019 г.
  9. ^ Пилинг RW, Mabey D, Kamb ML, Chen XS, Radolf JD, Benzaken AS (октябрь 2017). «Сифилис» . Обзоры природы. Праймеры для болезней . 3 : 17073. DOI : 10.1038 / nrdp.2017.73 . PMC 5809176 . PMID 29022569 .  
  10. ^ а б Лю Дж., Хауэлл Дж. К., Брэдли С. Д., Чжэн Ю., Чжоу Ч., Норрис С. Дж. (ноябрь 2010 г.). «Клеточная архитектура Treponema pallidum: новый жгутик, периплазматический конус и клеточная оболочка, выявленные с помощью криоэлектронной томографии» . Журнал молекулярной биологии . 403 (4): 546–61. DOI : 10.1016 / j.jmb.2010.09.020 . PMC 2957517 . PMID 20850455 .  
  11. ^ Alderete, Джон Ф .; Бейсмен, Джоэл Б. (1 декабря 1980 г.). «Поверхностная характеристика вирулентной Treponema pallidum» . Инфекция и иммунитет . 30 (3): 814–823. ISSN 0019-9567 . PMC 551388 . PMID 7014451 .   
  12. ^ Izard J (2006). «Цитоскелетная цитоплазматическая филаментная лента Treponema: член семейства промежуточных филаментных белков». Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 11 (3–5): 159–66. DOI : 10.1159 / 000094052 . PMID 16983193 . S2CID 40913042 .  
  13. Перейти ↑ Edmondson DG, Hu B, Norris SJ (июнь 2018). "Долгосрочная культура in vitro сифилисной спирохеты Treponema pallidum subsp. Pallidum" . mBio . 9 (3). DOI : 10,1128 / mBio.01153-18 . PMC 6020297 . PMID 29946052 .  
  14. ^ Šmajs Д, Струхаля М, Knauf S (июль 2018). «Генетика некультивируемых трепонемных патогенов человека и животных». Инфекция, генетика и эволюция . 61 : 92–107. DOI : 10.1016 / j.meegid.2018.03.015 . PMID 29578082 . 
  15. ^ Фрейзер CM, Норрис SJ, Weinstock GM, White O, Sutton GG, Dodson R, et al. (Июль 1998 г.). «Полная последовательность генома Treponema pallidum, спирохеты сифилиса» . Наука . 281 (5375): 375–88. Bibcode : 1998Sci ... 281..375F . DOI : 10.1126 / science.281.5375.375 . PMID 9665876 . S2CID 8641048 .  
  16. ^ Уилли, Джоанн М. (2020). Микробиология Прескотта, одиннадцатое издание . 2 Penn Plaza, New York, NY 10121: McGraw-Hill Education. п. 436. ISBN. 978-1-260-21188-7.CS1 maint: location (link)
  17. ^ Zobaníková M, Миколка P, Cejková D, Pospíšilová P, Chen L, M Струхаля, Цинь X, Вайншток GM, Smajs D (октябрь 2012). «Полная последовательность генома штамма Treponema pallidum DAL-1» . Стандарты геномных наук . 7 (1): 12–21. DOI : 10.4056 / sigs.2615838 . PMC 3570794 . PMID 23449808 .  
  18. ^ Тонг М.Л., Чжао Q, Лю LL, Чжу XZ, Гао К., Чжан Х.Л., Линь Л.Р., Ню JJ, Цзи З.Л., Ян Т.С. (2017). «Последовательность полного генома штамма Сямэнь Treponema pallidum subsp. Pallidum: азиатский изолят, очень похожий на SS14» . PLOS ONE . 12 (8): e0182768. Bibcode : 2017PLoSO..1282768T . DOI : 10.1371 / journal.pone.0182768 . PMC 5546693 . PMID 28787460 .  
  19. ^ Seshadri R, Myers GS, Tettelin H, Eisen JA, Heidelberg JF, Dodson RJ, et al. (Апрель 2004 г.). «Сравнение генома орального возбудителя Treponema denticola с другими геномами спирохет» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (15): 5646–51. Bibcode : 2004PNAS..101.5646S . DOI : 10.1073 / pnas.0307639101 . PMC 397461 . PMID 15064399 .  
  20. Перейти ↑ Clark DP, Dunlap PV, Madigan JT, Martinko JM (2009). Брок Биология микроорганизмов . Сан-Франциско: Пирсон. п. 79.
  21. ^ Уилли, Джоанн М. (2020). Микробиология Прескотта (11-е изд.). 2 Penn Plaza, New York, NY 10121: McGraw-Hill Education. п. 499. ISBN 978-1-260-21188-7.CS1 maint: location (link)
  22. ^ Фрейзер, Клэр М .; Норрис, Стивен Дж .; Weinstock, George M .; Белый, Оуэн; Sutton, Granger G .; Додсон, Роберт; Гвинн, Мишель; Хики, Эрин К .; Клейтон, Ребекка; Ketchum, Karen A .; Содергрен, Эрика (17 июля 1998 г.). «Полная последовательность генома Treponema pallidum, сифилисных спирохет» . Наука . 281 (5375): 375–388. Bibcode : 1998Sci ... 281..375F . DOI : 10.1126 / science.281.5375.375 . ISSN 0036-8075 . PMID 9665876 . S2CID 8641048 .   
  23. ^ Weinstock, Джордж М .; Hardham, John M .; Маклеод, Майкл П .; Содергрен, Эрика Дж .; Норрис, Стивен Дж. (1 октября 1998 г.). «Геном Treponema pallidum: новый взгляд на возбудителя сифилиса» . Обзоры микробиологии FEMS . 22 (4): 323–332. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.1998.tb00373.x . ISSN 0168-6445 . PMID 9862125 .  
  24. ^ «Факты ЗППП - сифилис (подробный)» . Центры по контролю за заболеваниями (CDC) . Проверено 19 апреля 2017 года .
  25. ^ Schaudinn FR , Hoffmann E (1905). "Vorläufiger Bericht über das Vorkommen von Spirochaeten in syphilitischen Krankheitsprodukten und bei Papillomen" [Предварительный отчет о встречаемости спирохет в сифилитических шанкрах и папилломах]. Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte . 22 : 527–534.
  26. ^ Fisher B, Харви RP, Champe PC (2007). Иллюстрированные обзоры Липпинкотта: микробиология (серия иллюстрированных обзоров Липпинкотта) . Хагерстаун, Мэриленд: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0-7817-8215-9.
  27. ^ a b Фантри, Лори Э; Трамонт, Эдмунд С. «Treponema Pallidum (сифилис) - инфекционное заболевание и противомикробные агенты» . www.antimicrobe.org . Дата обращения 12 ноября 2019 .
  28. ^ a b c Штамм, Лола В. (1 февраля 2010 г.). «Глобальная проблема устойчивой к антибиотикам Treponema pallidum» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 54 (2): 583–589. DOI : 10,1128 / AAC.01095-09 . ISSN 0066-4804 . PMC 2812177 . PMID 19805553 .   
  29. Перейти ↑ Bishop NH, Miller JN (июль 1976 г.). «Гуморальный иммунитет при экспериментальном сифилисе. I. Демонстрация устойчивости при пассивной иммунизации» . Журнал иммунологии . 117 (1): 191–6. PMID 778261 . 
  30. ^ Томсон FL, Конли PG, Norgard М.В., Hagman KE (сентябрь 2007). «Оценка воздействия на клеточную поверхность и вакциногенных потенциалов кандидатных белков внешней мембраны Treponema pallidum» . Микробы и инфекции . 9 (11): 1267–75. DOI : 10.1016 / j.micinf.2007.05.018 . PMC 2112743 . PMID 17890130 .  
  31. ^ Cameron CE, Lukehart SA (март 2014). «Текущее состояние разработки вакцины от сифилиса: необходимость, проблемы, перспективы» . Вакцина . 32 (14): 1602–9. DOI : 10.1016 / j.vaccine.2013.09.053 . PMC 3951677 . PMID 24135571 .  
  32. ^ Penn CW, Бейли MJ, Cockayne A (апрель 1985). «Антиген аксиальной филамента Treponema pallidum» . Иммунология . 54 (4): 635–41. PMC 1453562 . PMID 3884491 .  
  33. ↑ Норрис SJ (сентябрь 1993 г.). «Полипептиды Treponema pallidum: прогресс в понимании их структурных, функциональных и иммунологических ролей. Группа исследования полипептидов Treponema Pallidum» . Микробиологические обзоры . 57 (3): 750–79. DOI : 10.1128 / MMBR.57.3.750-779.1993 . PMC 372934 . PMID 8246847 .  
  34. ^ Изард Дж., Ренкен С., Се CE, Дерозье, округ Колумбия, Данхэм-Эмс, С. Ла Ваке, Гебхардт Л.Л., Лимбергер Р.Дж., Кокс Д.Л., Марко М., Радольф Д.Д. (декабрь 2009 г.). «Криоэлектронная томография проясняет молекулярную архитектуру Treponema pallidum, спирохеты сифилиса» . Журнал бактериологии . 191 (24): 7566–80. DOI : 10.1128 / JB.01031-09 . PMC 2786590 . PMID 19820083 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Althouse BM, Hébert-Dufresne L (октябрь 2014 г.). «Эпидемические циклы, обусловленные поведением хозяина» . Журнал Королевского общества, Интерфейс . 11 (99): 20140575. DOI : 10.1098 / rsif.2014.0575 . PMC  4235258 . PMID  25100316 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Сифилис - Информационный бюллетень CDC ». Центры по контролю и профилактике заболеваний. Май. 2004. Центры по контролю и профилактике заболеваний. 7 февраля 2006 г.