Paciorkowce Viridans
|
|
| Paciorkowce Viridans | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: |
Paciorkowiec
|
Paciorkowce viridans to duża grupa Gram-dodatnich gatunków paciorkowców komensalnych , które są α-hemolityczne i wytwarzają zielone zabarwienie na płytkach agarowych z krwią (stąd nazwa „viridans”, od łacińskiego „vĭrĭdis”, zielony), chociaż niektóre gatunki w ta grupa jest w rzeczywistości γ-hemolityczna, co oznacza, że nie powodują zmian na agarze z krwią. Pseudotaksonomiczny termin „Streptococcus viridans” jest często używany w odniesieniu do tej grupy gatunków, ale autorzy, którzy nie lubią używać terminu pseudotaksonomicznego (traktującego grupę gatunków tak, jakby były jednym gatunkiem), wolą określenia paciorkowce viridans , paciorkowce z grupy viridans ( VGS ) lub paciorkowce viridans .
Gatunki te nie posiadają antygenów Lancefielda . Ogólnie chorobotwórczość jest niska.
Identyfikacja
Paciorkowce Viridans można odróżnić od Streptococcus pneumoniae za pomocą testu optochinowego , ponieważ paciorkowce viridans są oporne na optochinę; brakuje im również otoczki polisacharydowej typowej dla S. pneumoniae lub antygenów Lancefielda ropotwórczych członków rodzaju.
| Paciorkowce Viridans | Streptococcus pneumoniae | |
|---|---|---|
| Liza w żółci | Nierozpuszczalny | Rozpuszczalny |
| Fermentacja inuliny | Nie fermentator | Fermentator z produkcją kwasu |
| Wrażliwość na optochinę | Nie wrażliwy | Wrażliwy |
| Patogeniczność dla myszy | Niepatogenny | Patogenny |
| Test Quellunga (nie jest aktywnie używany) | Negatywny | Pozytywny |
Patologia
Organizmy te występują najliczniej w jamie ustnej, a jeden z przedstawicieli tej grupy, S. mutans , jest przyczyną próchnicy zębów w większości przypadków i populacji. S. sanguinis jest również inną potencjalną przyczyną. Inne mogą być zaangażowane w inne infekcje jamy ustnej lub dziąseł, takie jak zapalenie okrężnicy . Jeśli zostaną wprowadzone do krwioobiegu, mogą powodować zapalenie wsierdzia , w szczególności u osób z uszkodzonymi zastawkami serca . Są najczęstszą przyczyną podostrego bakteryjnego zapalenia wsierdzia . Paciorkowce Viridans są identyfikowane w przypadkach infekcji noworodków .
Paciorkowce Viridans mają wyjątkową zdolność syntezy dekstranów z glukozy , co pozwala im przylegać do agregatów fibrynowo - płytkowych w uszkodzonych zastawkach serca. Mechanizm ten leży u podstaw ich zdolności do wywoływania podostrej wady zastawkowej serca po ich wprowadzeniu do krwioobiegu (np. po ekstrakcji zęba ).
Identyfikacja
Identyfikacja fenotypowa i biochemiczna
Identyfikacja VGS do poziomu gatunku może być trudna, a identyfikacja fenotypowa nie zawsze jest dokładna. Nazwa „viridans” jest nieco myląca, ponieważ wiele gatunków nie wywołuje żadnej hemolizy na agarze z krwią. Z punktu widzenia klasyfikacji, próba odróżnienia alfa-hemolizy od braku hemolizy na płytkach z agarem z krwią (czasami określana jako „gamma-hemoliza”); ta cecha może się znacznie różnić w zależności od podłoża wzrostowego używanego do hodowli organizmu, a także temperatury inkubacji. Wydaje się, że brak hemolizy alfa nie koreluje z wynikiem klinicznym ani ciężkością choroby; nigdy nie udokumentowano żadnego działania enzymatycznego ani toksygennego jako produktu ubocznego hemolizy alfa.
Pod mikroskopem bakterie z grupy viridans to Gram-dodatnie ziarniaki w łańcuchach. Nie wyrażają katalazy, więc są katalazo-ujemne. Są dodatnie pod względem aminopeptydazy leucynowej, pirolidonyloaryloamidazy ujemne i nie rosną w 6,5% NaCl, a prawie wszystkie gatunki są ujemne pod względem wzrostu na agarze z żółcią i eskuliną. Różnią się od pneumokoków tym, że są oporne na optochinę i nie rozpuszczają się w żółci. Jednak Richter i in. zbadali błędną identyfikację VGS poddanych programom nadzoru przeciwbakteryjnego jako pneumokoki i stwierdzili, że rozróżnienie S. pneumoniae z VGS może być trudne, co nie jest zaskakujące w świetle faktu, że S. mitis i S. oralis posiadają >99% homologii sekwencji z S. pneumoniae (47). Autorzy stwierdzili również, że testowanie dysku optochinowego nie dawało tak dobrych wyników jak badanie rozpuszczalności żółci w celu identyfikacji; w ankiecie obejmującej 1733 przebadanych izolatów badanie rozpuszczalności żółci wykazało wyższą czułość i swoistość w różnicowaniu VGS od pneumokoków (47).
Grupa S. anginosus Grupa organizmów S. anginosus może być beta-, alfa- lub niehemolityczna . Izolaty pozbawione beta-hemolizy są na ogół zgrupowane z VGS. S. constellatus jest najbardziej prawdopodobnym z tej grupy beta-hemolitycznym. Istnieją pewne dowody sugerujące beta-hemolityczny S. constellatus subsp. pharyngis jako przyczyna zapalenia gardła (55). S. intermedius jest gatunkiem z tej grupy najczęściej izolowanym z ropni mózgu i wątroby. Grupa S. anginosus może jednak posiadać antygeny grupy Lancefield A, C, G i F S. intermedius prawie nigdy nie posiada antygenów grupy Lancefielda. Izolaty z S. anginosus mają charakterystyczny zapach toffi. Członkowie grupy są powszechnie pozytywni pod względem trzech reakcji biochemicznych: produkcji acetoiny z glukozy (dodatnia Voguesa-Proskauera ), argininy i sorbitolu. Są one bardzo przydatne do odróżnienia tej grupy od innych VGS.
S. mitis . Grupa organizmów S. mitis obejmuje kilka gatunków i jest bardzo obojętna biochemicznie, co może sprawić, że identyfikacja na poziomie gatunku będzie bardzo trudna. Szczególny problem z grupą S. mitis stanowiło również stosowanie nieprawidłowych nazw gatunków . Izolaty z tej grupy są ujemne pod względem produkcji acetoiny, argininy, eskuliny i mannitolu oraz są ujemne pod względem fermentacji sorbitolowej (14). S. pneumoniae jest niedawno scharakteryzowanym przedstawicielem S. mitis Grupa 1). Ponieważ organizm jest blisko spokrewniony z S. pneumoniae i innymi organizmami z grupy S. mitis, dokładna identyfikacja może być trudna. S. pseudopneumoniae nie ma otoczki pneumokokowej i jest oporny na optochinę, gdy jest inkubowany w atmosferze o podwyższonej zawartości CO2, ale jest wrażliwy, gdy jest inkubowany w otaczającym powietrzu. Rozpuszczalność w żółci jest bardziej specyficznym testem dla S. pseudopneumoniae niż wrażliwość na optochinę, ponieważ organizm nie jest rozpuszczalny w żółci (1).
Grupa S. sanguinis Genetycznie heterogeniczna grupa S. sanguinis była wcześniej znana jako S. sanguinis . Niektórzy taksonomowie połączyli S. sanguinis z grupą S. mitis na podstawie analizy sekwencji genu 16S rRNA, ale organizmy z grupy S. sanguinis wykazują rozbieżne cechy fenotypowe. Izolaty z S. sanguinis są dodatnie pod względem argininy i eskuliny. Podobnie jak członkowie S. mitis , są ujemni pod względem produkcji acetoiny oraz fermentacji mannitolu i sorbitolu. The S. sanguinis obejmuje S. sanguinis , S. parasanguinis i S. gordonii (14).
Grupa S. salivarius Grupa S. salivarius jest blisko spokrewniona z grupą S. bovis . Gatunki z tej grupy, które zostały wyizolowane z infekcji człowieka, obejmują S. salivarius i S. vestibularis , a także S. thermophilus , który został zidentyfikowany w produktach mlecznych. Organizmy z grupy S. salivarius są dodatnie pod względem produkcji acetoiny i eskuliny, ale są ujemne pod względem hydrolizy argininy i fermentacji mannitolu i sorbitolu.
Grupa S. mutans Członkowie grupy S. mutans są głównie izolowani z jamy ustnej człowieka i obejmują kilka gatunków, które są fenotypowo podobne. S. mutans i S. sobrinus to gatunki z tej grupy najczęściej izolowane z infekcji człowieka. Nie hydrolizują argininy, ale pozytywnie wpływają na produkcję acetoiny, hydrolizę eskuliny oraz fermentację mannitolu i sorbitolu.
Zautomatyzowane biochemiczne metody identyfikacji W przypadku VGS stosowanie zautomatyzowanych systemów identyfikacji było historycznie zgłaszane jako problematyczne, a temat ten dotyczy wielu zautomatyzowanych metod. Jednym z głównych czynników wpływających na jakość generowanych identyfikacji jest to, że systemy mogą nie zawierać wszystkich gatunków reprezentowanych w swoich bazach danych (32). W jednym badaniu porównującym dokładność karty Vitek2 ID-GPC z konwencjonalnymi metodami biochemicznymi na bazie agaru do identyfikacji różnych organizmów Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, 72% izolatów Gram-dodatnich zostało dokładnie zidentyfikowanych przez Vitek2 układ (21). Do najbardziej problematycznych identyfikacji (błędnie zidentyfikowanych lub nierozwiązanych) należały VGS; S. anginosus , S. mutans i S. sanguinis zostały błędnie zidentyfikowane jako inne gatunki VGS, aw niektórych przypadkach jako S. pneumoniae (21).
Badanie zdolności panelu SMIC/ID systemu BD Phoenix do identyfikacji Streptococcus spp. sklasyfikowali 97 kolejnych izolatów klinicznych paciorkowców, w tym 34 izolaty VGS, stosując metody biochemiczne jako metodę referencyjną (26). Dziewięćdziesiąt jeden procent izolatów paciorkowcowych wykazało zgodność między metodą Phoenix a metodą referencyjną. Spośród 12 przebadanych izolatów z grupy S. mitis system Phoenix poprawnie zidentyfikował siedem izolatów, z dwiema niezgodnymi identyfikacjami, a dla trzech izolatów system Phoenix nie wygenerował żadnej identyfikacji. Z 22 S. anginosus izolatów grupowych, 18 zostało poprawnie zidentyfikowanych, a cztery były niezgodne. W drugim badaniu oceniano panel Phoenix SMIC/ID-2 przy użyciu systemu API 20 Strep jako metody porównawczej (rozwiązywanie rozbieżnych wyników poprzez sekwencjonowanie genu 16S rRNA oraz amplifikację i sekwencjonowanie genów podstawowych) (5). W przypadku VGS zbadano 31 izolatów, z jedynie 53% zgodnością między metodą Phoenix a metodami referencyjnymi dla organizmów z S. mitis , 100% zgodnością dla grupy S. anginosus i 75% zgodnością dla organizmów z grupy S. sanguinis (5) .
Identyfikacja oparta na sekwencjach W przeszłości badania hybrydyzacji DNA-DNA były wykorzystywane do potwierdzania identyfikacji na poziomie gatunku dla VGS. Jednak procedury te nie są praktyczne w przypadku laboratoriów klinicznych do identyfikacji tych organizmów. Następnie wprowadzono inne systemy identyfikacji oparte na sekwencjach do identyfikacji na poziomie gatunku VGS. Ogólnie rzecz biorąc, sekwencjonowanie genu 16S rRNA skutkuje słabą rozdzielczością do poziomu gatunku w VGS. Wynika to z wysokiego stopnia homologii genu 16S rRNA w tej grupie organizmów; S. mitis , S. oralis , S. pseudopneumoniae i S. pneumoniae prawie zawsze ma >99% homologii sekwencji w tym genie. W świetle wysokiego stopnia podobieństwa sekwencji genu 16S rRNA zbadano sekwencjonowanie alternatywnych celów genowych w celu wiarygodnej identyfikacji na poziomie gatunku. Jeden obiecujący cel, rnpB, został zbadany przez Inningsa i wsp., którzy przeanalizowali dwa regiony zmienne rnpB za pomocą pirosekwencjonowania (28). Spośród 43 analizowanych gatunków wszystkie zostały zidentyfikowane na poziomie gatunkowym, z wyjątkiem dwóch izolatów: S. anginosus / S. constellatus i S. infantis / S. peroris . rnpB może służyć do identyfikacji VGS z wysoką rozdzielczością. Innym udanym podejściem jest analiza sekwencji genu dysmutazy ponadtlenkowej zależnej od manganu, opisana przez Poyarta i in. Technika ta została wykorzystana do dokładnego rozróżnienia ponad 29 gatunków paciorkowców, w tym 16 gatunków VGS, z wyraźnym rozróżnieniem S. mitis , S. oralis i S. pneumoniae (44, 45). Inne techniki, które stosowano z różnym powodzeniem, to analiza sekwencji międzygenowego regionu rozdzielającego 16S-23S, sekwencjonowanie genu ligazy d-alaniny-d-alaniny i sekwencjonowanie genu liazy hialuronianowej.
Dalsza lektura
Naveen Kumar, Venkatesan; van der Linden, Mark; Menon, Thangam; Patric Nitsche-Schmitz, D. (maj 2014). „Paciorkowce z grupy Viridans i bovis, które powodują infekcyjne zapalenie wsierdzia w dwóch regionach o odmiennej epidemiologii”. Międzynarodowy Dziennik Mikrobiologii Medycznej . 304 (3–4): 262–268. doi : 10.1016/j.ijmm.2013.10.004 . PMID 24220665 .
