Staphylococcus
Staphylococcus to rodzaj bakterii Gram-dodatnich z rodziny Staphylococcaceae z rzędu Bacillales . Pod mikroskopem wydają się kuliste ( ziarniaki ) i tworzą skupiska przypominające winogrona . Gatunki Staphylococcus są fakultatywnymi organizmami beztlenowymi (zdolnymi do wzrostu zarówno tlenowego, jak i beztlenowego).
Nazwa została ukuta w 1880 roku przez szkockiego chirurga i bakteriologa Alexandra Ogstona (1844–1929), zgodnie ze wzorem ustalonym pięć lat wcześniej z nazewnictwem Streptococcus . Łączy w sobie przedrostek „staphylo-” (ze starogreckiego : σταφυλή , zlatynizowany : staphylē , dosł. „kiść winogron”) i uzupełniony współczesną łaciną : coccus , dosł. „sferyczna bakteria” (ze starogreckiego: κόκκος , zlatynizowane: kókkos , lit. „ziarno, nasiona, jagody”).
Staphylococcus był jedną z wiodących infekcji w szpitalach, a wiele szczepów tej bakterii uodporniło się na antybiotyki . Mimo usilnych prób pozbycia się ich bakterie gronkowcowe pozostają obecne w szpitalach, gdzie mogą zarazić osoby najbardziej narażone na zakażenie.
Staphylococcus obejmuje co najmniej 43 gatunki. Spośród nich dziewięć ma dwa podgatunki , jeden ma trzy podgatunki, a jeden ma cztery podgatunki. Wiele gatunków nie może powodować chorób i żyje normalnie na skórze i błonach śluzowych ludzi i innych zwierząt . Stwierdzono, że gatunki Staphylococcus to drobnoustroje zamieszkujące nektar . Stanowią również niewielki składnik mikrobiomu glebowego .
Taksonomia
Taksonomia opiera się na sekwencjach rRNA 16s , a większość gatunków gronkowców dzieli się na 11 klastrów:
- grupa S. aureus – S. argenteus , S. aureus , S. schweitzeri , S. simiae
- Grupa S. auricularis – S. auricularis
- grupa S. carnosus – S. carnosus , S. condimenti , S. debuckii , S. massiliensis , S. piscifermentans , S. simulans
- grupa S. epidermidis – S. capitis , S. caprae , S. epidermidis , S. saccharolyticus
- grupa S. haemolyticus – S. borealis , S. devriesei , S. haemolyticus , S. hominis
- Grupa S. hyicus-intermedius – S. agnetis , S. chromogenes , S. cornubiensis , S. felis , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. microti , S. muscae , S. pseudintermedius , S. rostri , S. schleiferi
- S. lugdunensis – S. lugdunensis
- Grupa S. saprophyticus – S. arlettae , S. caeli , S. cohnii , S. equorum , S. gallinarum , S. kloosii , S. leei , S. nepalensis , S. saprophyticus , S. succinus , S. xylosus
- grupa S. sciuri – S. fleurettii , S. lentus , S. sciuri , S. stepanovicii , S. vitulinus
- S. simulans – S. simulans
- grupa S. warneri – S. pasteuri , S. warneri
Dwunasta grupa – S. caseolyticus – została teraz przeniesiona do nowego rodzaju, Macrococcus , którego gatunek jest obecnie najbliższym znanym krewnym Staphylococcus .
W 2015 roku opisano dwa gatunki – Staphylococcus argenteus i Staphylococcus schweitzeri – oba wcześniej uważano za warianty S. aureus .
Nowy gatunek koagulazo-ujemny – Staphylococcus edaphicus – został wyizolowany z Antarktydy . Gatunek ten prawdopodobnie należy do S. saprophyticus .
Grupy
Na podstawie analizy zawartości genów ortologicznych zaproponowano trzy grupy (A, B i C).
Grupa A obejmuje S. aureus , S. borealis , S. capitis , S. epidermidis , S. haemolyticus , S. hominis , S. lugdunensis , S. pettenkoferi , S. simiae i S. warneri .
Grupa B obejmuje S. arlettae , S. cohnii , S. equorum , S. saprophyticus i S. xylosus .
Grupa C obejmuje S. delphini , S. intermedius i S. pseudintermedius .
Notatki
S. saprophyticus i S. sciuri są generalnie oporne na nowobiocynę , podobnie jak S. hominis subsp. nowobioseptyk .
Członkowie grupy S. sciuri są oksydazo -dodatni ze względu na posiadanie enzymu oksydazy cytochromu c . Ta grupa jest jedynym kladem wśród gronkowców, który posiada ten gen.
Grupa S. sciuri wydaje się być najbliżej spokrewniona z rodzajem Macrococcus .
S. pulvereri jest młodszym synonimem S. vitulinus .
W ramach tych kladów grupy S. haemolyticus i S. simulans wydają się być spokrewnione, podobnie jak grupy S. aureus i S. epidermidis .
S. lugdunensis jest spokrewniony z grupą S. haemolyticus .
S. petrasii może być spokrewniony z S. haemolyticus , ale wymaga to potwierdzenia.
Pozycja taksonomiczna S. lyticans , S. petrasii i S. pseudolugdunensis nie została jeszcze wyjaśniona. Wydaje się, że opublikowane opisy tych gatunków nie zostały opublikowane w sposób ważny.
Identyfikacja biochemiczna
Przypisanie szczepu do rodzaju Staphylococcus wymaga, aby był to ziarniak Gram-dodatni tworzący skupiska, posiadający odpowiednią budowę ściany komórkowej (w tym typ peptydoglikanu i obecność kwasu teichojowego) oraz zawartość DNA G+C w zakresie 30–40 % molowy
Staphylococcus można odróżnić od innych tlenowych i fakultatywnie beztlenowych ziarniaków Gram-dodatnich za pomocą kilku prostych testów. Gatunki Staphylococcus są fakultatywnymi beztlenowcami (zdolnymi do wzrostu zarówno tlenowego, jak i beztlenowego). Wszystkie gatunki rosną w obecności soli kwasów żółciowych .
wszystkie gatunki Staphylococcus aureus są koagulazo-dodatnie, ale od tego czasu zostało to obalone.
Wzrost może również wystąpić w 6,5% roztworze NaCl. Na podłożu Bairda-Parkera gatunki Staphylococcus rosną w sposób fermentacyjny, z wyjątkiem S. saprophyticus , który rośnie w sposób oksydacyjny. Gatunki Staphylococcus są oporne na bacytracynę (krążek 0,04 U: oporność = strefa zahamowania < 10 mm) i wrażliwe na furazolidon (krążek 100 μg: oporność = strefa zahamowania < 15 mm). Konieczne są dalsze testy biochemiczne w celu identyfikacji na poziomie gatunku.
Produkcja koagulazy
Jedną z najważniejszych cech fenotypowych stosowanych w klasyfikacji gronkowców jest ich zdolność do wytwarzania koagulazy , enzymu powodującego powstawanie skrzepów krwi .
Obecnie uznaje się, że siedem gatunków jest koagulazo-dodatnich: S. aureus , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. pseudintermedius i S. schleiferi subsp. koagulany . Gatunki te należą do dwóch odrębnych grup – S. aureus ( sam S. aureus ) i S. hyicus-intermedius (pozostałe pięć).
Opisano również ósmy gatunek – Staphylococcus leei – pochodzący od pacjentów z zapaleniem błony śluzowej żołądka .
S. aureus jest koagulazo-dodatni, co oznacza, że wytwarza koagulazę. Jednakże, podczas gdy większość S. aureus jest koagulazo-dodatnia, niektóre mogą być nietypowe, ponieważ nie wytwarzają koagulazy. S. aureus jest katalazo -dodatni (co oznacza, że może wytwarzać enzym katalazę) i zdolny do przekształcania nadtlenku wodoru (H 2 O 2 ) w wodę i tlen, co sprawia, że test na katalazę jest przydatny do odróżniania gronkowców od enterokoków i paciorkowców .
S. pseudintermedius zasiedla i czasami zaraża skórę psów i kotów domowych. Ten organizm również może przenosić materiał genetyczny, który nadaje wielorakiej oporności bakteryjnej. Rzadko bierze udział w infekcjach u ludzi jako choroba odzwierzęca .
S. epidermidis , gatunek koagulazo-ujemny, jest komensalem skóry, ale może powodować ciężkie infekcje u pacjentów z obniżoną odpornością i pacjentów z centralnymi cewnikami żylnymi . S. saprophyticus , inny koagulazo-ujemny gatunek, który jest częścią normalnej flory pochwy , jest głównie zaangażowany w infekcje dróg moczowo-płciowych u aktywnych seksualnie młodych kobiet. W ostatnich latach kilka innych Staphylococcus było zaangażowanych w infekcje u ludzi, zwłaszcza S. lugdunensis , S. schleiferi i S. caprae .
Typowe skróty dla gronkowców koagulazo-ujemnych to CoNS, CNS lub CNST. Amerykańskie Towarzystwo Mikrobiologiczne skraca gronkowce koagulazo-ujemne jako „CoNS”.
Genomika i biologia molekularna
Pierwszymi genomami S. aureus , które zostały zsekwencjonowane, były genomy N315 i Mu50 w 2001 r . Do publicznych baz danych przesłano wiele bardziej kompletnych genomów S. aureus , co czyni go jedną z bakterii sekwencjonowanych najszerzej. Wykorzystanie danych genomowych jest obecnie szeroko rozpowszechnione i stanowi cenne źródło informacji dla naukowców pracujących z gronkowcem złocistym . Technologie całego genomu, takie jak projekty sekwencjonowania i mikromacierze , wykazały ogromną różnorodność szczepów S. aureus . Każdy zawiera różne kombinacje białek powierzchniowych i różnych toksyn . Powiązanie tych informacji z zachowaniami patogennymi jest jednym z głównych obszarów badań nad gronkowcami. Rozwój metod typowania molekularnego umożliwił śledzenie różnych szczepów S. aureus . Może to prowadzić do lepszej kontroli szczepów epidemii. Lepsze zrozumienie ewolucji gronkowców, zwłaszcza dzięki nabywaniu ruchomych elementów genetycznych kodujących geny odporności i wirulencji, pomaga w identyfikacji nowych szczepów epidemii, a nawet może zapobiegać ich pojawianiu się.
Powszechne występowanie oporności na antybiotyki wśród różnych szczepów S. aureus lub różnych gatunków Staphylococcus zostało przypisane poziomemu transferowi genów kodujących oporność na antybiotyki/metale i zjadliwość. Niedawne badanie wykazało, że zakres poziomego transferu genów między Staphylococcus jest znacznie większy niż wcześniej oczekiwano i obejmuje geny o funkcjach wykraczających poza oporność na antybiotyki i wirulencję oraz poza geny rezydujące w ruchomych elementach genetycznych .
Różne szczepy Staphylococcus są dostępne w biologicznych ośrodkach badawczych, takich jak National Collection of Type Cultures .
Zakres gospodarzy
Przedstawiciele rodzaju Staphylococcus często kolonizują skórę i górne drogi oddechowe ssaków i ptaków, a także gąbki morskie . Gatunki Staphylococcus związane z gąbkami morskimi są wysoce odporne na sól. Zaobserwowano pewną specyficzność gatunkową w zakresie żywicieli, tak że Staphylococcus obserwowane na niektórych zwierzętach pojawiają się rzadziej na bardziej spokrewnionych gatunkach żywicieli. Niektóre z obserwowanych specyficzności żywiciela obejmują:
- S. arlattae – kury , kozy , gąbki morskie
- S. aureus – ludzie
- S. auricularis – jelenie , psy , ludzie
- S. borealis – ludzie , bydło
- S. capitis – ludzie
- S. caprae – kozy, ludzie
- S. cohnii – kurczaki, ludzie
- S. delphini – delfiny
- S. devriesei – bydło
- S. epidermidis – człowiek, gąbka morska
- S. equorum – konie
- S. felis – koty
- S. fleurettii – kozy
- S. gallinarum – kury, kozy, bażanty
- S. haemolyticus – ludzie, Cercocebus , Erythrocebus , Lemur , Macca , Microcebus , Pan
- S. hyicus – świnie
- S. leei – ludzie
- S. lentus – kozy, króliki , owce
- S. lugdunensis – ludzie, kozy
- S. lutrae – wydry
- S. microti – norniki ( Microtus arvalis )
- S. nepalensis – kozy
- S. pasteuri – ludzie, kozy
- S. pettenkoferi – ludzie
- S. pseudintermedius – psy
- S. rostri – świnie
- S. schleiferi – ludzie
- S. sciuri – ludzie, psy, kozy
- S. simiae – południowoamerykańskie małpy wiewiórki ( Saimiri sciureus )
- S. simulans – ludzie
- S. warneri – ludzie, Cercopithecoidea , Pongidae
- S. xylosus – ludzie
Populacje zagrożone zakażeniem Staphylococcus aureus
Mówi się, że każdy może rozwinąć infekcję gronkowcem, chociaż niektóre grupy ludzi są bardziej zagrożone, w tym osoby z chorobami przewlekłymi, takimi jak cukrzyca, rak, choroby naczyniowe, egzema, choroby płuc oraz osoby przyjmujące narkotyki w iniekcjach. W placówkach służby zdrowia ryzyko poważniejszej infekcji gronkowcowej jest większe, ponieważ wielu pacjentów ma osłabiony układ odpornościowy lub było poddanych zabiegom. W opiece zdrowotnej ryzyko poważniejszego zakażenia gronkowcem jest wyższe w przypadku pacjentów przebywających na oddziałach intensywnej terapii (OIOM), pacjentów, którzy przeszli określone rodzaje operacji oraz pacjentów z wprowadzonymi do ciała urządzeniami medycznymi.
Kliniczny
Staphylococcus może powodować wiele różnych chorób u ludzi i zwierząt poprzez wytwarzanie toksyn lub penetrację. Toksyny gronkowcowe są częstą przyczyną zatruć pokarmowych, ponieważ mogą być wytwarzane przez bakterie namnażające się w niewłaściwie przechowywanych artykułach spożywczych. Najczęstsze zapalenie sialadenitis jest spowodowane przez gronkowce, jako infekcje bakteryjne. Gronkowce rozkładają leucynę na kwas izowalerianowy, główny zapach zapachu stóp.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
-
Media związane ze Staphylococcus w Wikimedia Commons -
Dane dotyczące Staphylococcus w Wikispecies - Staphylococcus i powiązane informacje w PATRIC , Centrum Zasobów Bioinformatycznych finansowanym przez NIAID
| Kontrola władz : krajowa |
|---|
