Karakteristieke proteobacteriën, taxonomie, subfilos, pathogenese

de proteobacteria ze zijn de meest uitgebreide, complexe en diverse phylum van bacteriën onder prokaryotische organismen. Het bevat ongeveer 384 geslachten en 1300 soorten gramnegatieve bacteriën met een celwand die voornamelijk is gevormd uit lipopolysacchariden.

Bij mensen zijn proteobacteriën aanwezig in de huid, de mondholte, de tong en het vaginale kanaal, evenals de darm en ontlasting. Proteobacteriën zijn een van de meest voorkomende fyla in de humane intestinale microbiota.

De toename van normale hoeveelheden bacteriën uit deze rand ten opzichte van andere (Firmicutes en Bacteroidetes) geassocieerd met intestinale en extra-intestinale aandoeningen, vooral een inflammatoire fenotype.

Een breed scala van pathogenen is opgenomen in de Proteobacteria, zoals de geslachten Brucella en Rickettsia behorende tot de klasse Alphaproteobacteria, Bordetella en Neisseria van de klasse Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella en Yersinia van de Gammaproteobacteria-klasse en tot slot, Helicobacter van de klasse Epsilonproteobacteria.

Naast pathogenen omvat de proteobacteriën phylum ook mutualistische soorten zoals obligate endosymbionten van insecten, inclusief geslachten Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis en Wigglesworthia.

Recente studies hebben geconcludeerd dat symbionten proteobacteriën in de meeste gevallen uit voorouders parasieten heeft ontwikkeld, in overeenstemming met de paradigma dat bacteriële mutualistische vaak evolueren van pathogenen.

index

• 1 Algemene kenmerken
• 2 subfiles
  • 2.1 Alfaproteobacteriën
  • 2.2 Betaproteobacteriën
  • 2.3 Deltaproteobacteriën
  • 2.4 Epsilonproteobacteriën
• 3 Pathogenese
  • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
  • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
  • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
  • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
  • 3.5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
• 4 Referenties

features algemeen

De bacteriën van dit phylum zijn divers, morfologisch, fysiologisch en ecologisch. De naam is afgeleid van de oude Griekse god van de zee Proteus, die het vermogen had om vele verschillende vormen aan te nemen, verwijzend naar de grote verscheidenheid aan vormen van de bacteriën verzameld in deze taxa.

De cellen kunnen de vorm hebben van bacilli of cocci, met of zonder prosta-ale, met flagellen bekleed of niet, en slechts enkele soorten kunnen vruchtlichamen vormen. Dit kunnen fototrofe, heterotrofe en chemolithotrope voeding zijn.

subphyla

Gebaseerd op fylogenetische analyse van 16S-rRNA, is het Proteobacteria rand onderverdeeld in 6 soorten: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, epsilonproteobacteria en zetaproteobacteria.

Alle klassen zijn monofyletisch, behalve gammaproteobacteriën die paraphyletisch zijn met Betaproteobacteria.

Alfaproteobacteria

De klasse Alfaproteobacteria omvat 13 bacteriesoorten. Ze kunnen verschillende morfologieën aannemen, zoals lastiggevallen, gerangschikt en spiraalvormig. Ze kunnen ook stengels en knoppen vormen, waardoor ze hun oppervlakte-volumeverhouding kunnen vergroten, waardoor ze kunnen overleven in omgevingen met weinig voedingsstoffen.

De Alfaproteobacteriën vertonen een grote verscheidenheid aan metabole strategieën zoals fotosynthese, stikstoffixatie, ammoniakoxidatie en methylotrofie. Deze groep omvat de meest voorkomende mariene cellulaire organismen.

Veel soorten van deze klasse bacteriën nemen gewoonlijk een intracellulaire levensstijl aan als plant-mutualisten of plant- of dierpathogenen, zoals Rhizobim, die zich vormt met de wortels van sommige plantensoorten of Wolbachia, veel voorkomende mug parasiet.

Alfaproteobacteriën is ook in verband gebracht met de voorouderlijke groep die aanleiding gaf tot mitochondria, rickettsia. Andere genres, zoals Rickettsia, ze zijn pathogeen.

Betaproteobacteria

De Betaproteobacteria worden gevormd door 14 orden van bacteriën die verschillende vormen en metabolismen vertonen. Ze kunnen strikt of facultatief aerobisch zijn.

Sommige soorten kunnen chemo-autotroof zijn, zoals geslacht Nitrosomonas, welke een ammoniakoxidant is. Anderen zijn fototrophs zoals Rhodocyclus en Rubrivivax, die licht gebruiken als een bron van energie.

De betaproteobacteriën komen tussen bij de fixatie van stikstof, door de oxidatie van ammonium, het produceren van nitriet, een zeer belangrijke verbinding in plantenfysiologie.

Andere soorten kunnen pathogeen zijn binnen deze groep, zoals de Neisseriaceae (die gonorroe en meningitis produceren), Ralstonia, een plantaardig pathogeen van Solanaceae (tomaat, aardappel) en de Burkholderia glumae, die schade aan de pluimvee in de rijstteelt veroorzaakt.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteriën groep zeven orden van gram-negatieve bacteriën. Ze zijn anaëroob en worden vaak geïsoleerd in sedimenten van meren, moerassen en zeebodems. Ze zijn sulfaatverlagende middelen en nemen deel aan de natuurlijke zwavelcyclus.

Deze klasse omvat roofzuchtige bacteriën van andere bacteriën, zoals soorten van geslachten Bdellovibrio en Myxococcus. Myxobacteriën stoten sporen uit en zijn gegroepeerd in meercellige vruchtlichamen, in een omgeving met beperkt voedsel. Deze vormen de meest complexe groep bacteriën

epsilonproteobacteria

De epsilonproteobacteriën bevatten slechts één orde van gram-negatieve bacteriën. Ze hebben de vorm van dunne spiraalvormige of gebogen staven. Sommige soorten zijn symbionten van het maagdarmkanaal van dieren, andere zijn parasieten van de maag (Helicobacter spp.) of de twaalfvingerige darm (Campylobacter spp.).

Bacteriën in deze groep bewonen micro-aerofiele of anaërobe omgevingen, zoals deep-sea hydrothermale ventilatieopeningen. Ze zijn chemolitotroof, omdat ze hun energie ontlenen aan de oxidatie van gereduceerde zwavel of waterstof gekoppeld aan de reductie van nitraat of zuurstof. Anderen zijn autotroof en gebruiken de omgekeerde Krebs-cyclus om kooldioxide in de biomassa te fixeren.

pathogenie

Omdat proteobacteriën de rand zijn van bacteriën met het grootste aantal soorten en het meest complex en divers, omvat dit een breed scala aan pathogenen.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Deze bacteriën worden uitgescheiden in de ontlasting van besmette dieren en kunnen maximaal drie dagen in het milieu overleven.

E. coli koloniseert een nieuwe gastheer door de fecale-orale route, door inname van rauw of verontreinigd water, die vastzit aan darmcellen en veroorzaken diarree bij getroffen individuen.

Fecale bacteriën kunnen de plasbuis koloniseren en verspreid via de urinewegen naar de blaas en de nieren of prostaatkanker bij mannen, waardoor de infectie van de urinewegen.

Wanneer een specifieke stam van E. coli, die een capsulair antigeen genaamd K1 bevat, koloniseert de darmen van de pasgeborene, door de vagina van de besmette moeder, een bacteriëmie optreedt, die leidt tot neonatale meningitis.

In meer zeldzame gevallen zijn de virulente stammen ook verantwoordelijk voor hemolytisch-uremisch syndroom, peritonitis, mastitis, septikemie en longontsteking.

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

zodra S. enterica komt een nieuwe gastheer binnen begint zijn cyclus van infectie door het lymfoïde weefsel. Bacteriën zich aan darmepitheelcellen van het ileum en M cellen, induceren ze een herrangschikking van het cytoskelet activeren van de vorming van grote golvingen in het oppervlak zodat de niet selectieve endocytose, waardoor bacteriën in staat zijn de cel te voeren.

ook, Salmonella cytotoxische effecten te vernietigen M cellen en apoptose in geactiveerde macrofagen en fagocytose in macrofagen niet geactiveerd, zodat ze worden vervoerd naar de lever en de milt, waar ze zich vermenigvuldigen.

Bij mensen S. enterica kan twee ziekten veroorzaken: buiktyfus, veroorzaakt door S. enterica sub. enterica Paratyphi-serotypen of salmonellose, geproduceerd door andere serotypen.

vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

De meerderheid van de infecties veroorzaakt door vibrio ze zijn geassocieerd met gastro-enteritis, maar ze kunnen ook open wonden infecteren en bloedvergiftiging veroorzaken. Deze bacteriën kunnen worden vervoerd door zeedieren en hun inname veroorzaakt dodelijke infecties bij de mens.

Y. cholerae (het veroorzakende agens van cholera) wordt meestal overgedragen via verontreinigd water. Andere ziekteverwekkende soorten zoals V. parahaemolyticus en V. vulnificus worden overgebracht door besmet voedsel, meestal geassocieerd met de consumptie van onvoldoende verhitte vis.

De uitbraken van V. vulnificus Ze zijn dodelijk en komen vaak voor in warme klimaten. Na de orkaan Katrina in New Orleans vond er een uitbraak van deze soort plaats.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Sommige soorten Helicobacter ze leven in het bovenste maagdarmkanaal en in de lever van zoogdieren en sommige vogels. Sommige stammen van deze bacteriën zijn pathogeen voor mensen en worden sterk geassocieerd met maagzweren, chronische gastritis, duodenitis en maagkanker..

De soort van het geslacht Helicobacter ze kunnen gedijen in de maag van een zoogdier en grote hoeveelheden urease produceren, waardoor de pH lokaal van 2 naar 6 of 7 stijgt, waardoor het een compatibeler medium wordt.

Y. pylori, het infecteert tot 50% van de menselijke bevolking. Het wordt gevonden in het slijm, op het binnenoppervlak van het epitheel en soms in het binnenste van de epitheelcellen van de maag..

Kolonisatie van de maag door H. pylori kan chronische gastritis veroorzaken, een ontsteking van het slijmvlies van de maag op de plaats van infectie.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Het geslacht Yersinia omvat 11 soorten, waarvan alleen Y. pestis, Y. pseudotuberculosis en bepaalde stammen van Y. enterocolitica zijn van pathogeen belang voor de mens en sommige warmbloedige dieren.

Y. pestis Het is de verwekker van longpest, bloedvergiftigend en builenpest. De aard van de plaag is afhankelijk van de vorm van de infectie, hetzij door de beet van geïnfecteerde vlooien (builenpest en bloedvergiftigend pest) of van persoon tot persoon door hoesten, braken en niezen, wanneer de ziekte heeft geleid tot het pneumonic vorm (long- of longpest).

Longpest doet zich voor wanneer de bacteriën infecteert de longen, terwijl de builenpest treedt op wanneer de bacteriën in het lichaam via de huid door de beet van vlooien en reizen via de lymfevaten naar lymfeknopen, waardoor ontstekingen. Tenslotte bloedvergiftigend plaag plaats door bloedvergiftiging na de beet van geïnfecteerde vlooien

Y. pseudotuberculosis Het wordt verkregen door contact met besmette dieren of door consumptie van besmet voedsel en water. Het is de oorzaak van een ziekte vergelijkbaar met tuberculose, genaamd roodvonk, die de lymfeklieren aantast. Het kan gelokaliseerde weefselnecrose, granulomen in de milt, lever en lymfeklieren produceren.

Infecties door Y. enterocolitica ze komen meestal voor van onvoldoende gekookt varkensvlees of van besmet water, vlees of melk. Acute infecties in het algemeen leiden tot een volledige terminal ileitis of ulceratieve autolimited en adenitis bij de mens. Symptomen kunnen waterige of bloederige diarree en koorts, zoals appendicitis of shigellosis of salmonellose omvatten.

referenties

1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Taxonomische overzicht van Prokarioten. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Second Edition. Springer-Verlag, New York.
2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: een gemeenschappelijke factor bij menselijke ziekten. Biomed Research International, 2017: 9351507.
3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Evolutionaire oorsprong en diversificatie van proteobacteriële mutualisten. Proceedings of the Royal Society, 281: 20132146.
4. Euzéby, J.P. (1997). Lijst met bacterienamen met Standing in Nomenclature: een map die beschikbaar is op internet. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Opgehaald op 7 oktober 2018.
5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. en Dickerman A.W. (2007). Een robuuste soortenboom voor de Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.