O pagină Microbian Biorealm despre gen Staphylococcus aureus

aureus

Cuprins

  • 1 Clasificare
    • 1.1 Taxă de comandă superioară
    • 1.2 Specii
  • 2 Descriere și semnificație
  • 3 Structura genomului
  • 4 Structura celulară și metabolism
  • 5 Ecologie
  • 6 Patologie
  • 7 Cercetări curente
  • 8 Referințe

Clasificare

Taxă de comandă superioară

Domeniu: Regatul bacteriilor: Bacteriile Filum: Firmicutes Clasa: Cocci Ordinea: Bacilii Familia: Staphylococcaceae Genul: Staphylococcus Specii: Staphylococcus aureus

Specii

Staphylococcus aureus

Descriere și semnificație

Stafilococii sunt bacterii sferice gram-pozitive, care sunt imobile și formează ciorchini asemănători strugurilor. Ei formează ciorchini deoarece se împart în două planuri spre deosebire de rudele lor apropiate streptococi care formează lanțuri deoarece se împart doar într-un singur plan. Colonii formate din S. aureus sunt galbene (astfel denumirea aureus, latină pentru aur) și cresc pe un mediu bogat. Staphylococcus aureus și genul lor Stafilococi sunt anaerobi facultativi, ceea ce înseamnă că cresc prin respirație aerobă sau fermentare care produce acid lactic.

Ca agent patogen, este important să înțelegem mecanismele de virulență ale S. aureus în special cele rezistente la meticilină Staphylococcus aureus (MRSA) pentru a combate cu succes agentul patogen. Populația în creștere a „super germenilor” și a agenților patogeni rezistenți la antibiotice a crescut presiunea asupra cercetătorilor pentru a găsi modalități alternative și mai eficiente de combatere a acestor „super germeni”. Secvențierea ADN a acestui microb a izolat deja codul sursă al „rezistenței sale la antibiotice, iar cercetările ulterioare ne vor conduce mai mult decât probabil la calea următoarei noastre artilerii împotriva acestui și a multor alți agenți patogeni.

Structura genomului

Staphylococcus aureus genomul, care este cea mai comună specie dintre proiectele genomului Staphylococcus, este cea mai completă secvență de genom comparativ cu orice altă specie microbiană. Harta originală a genomului Staphylococcus aureus s-a bazat pe tulpina NCTC 8325, inițiată de Peter A. Pattee și colegii săi. Până în 2000, întregul genom al tulpinii 8325 fusese secvențiat și adnotat. De atunci, cel puțin alte șase „„ S. tulpinile aureus ’au fost finalizate (COL, N315, Mu50, MW2, MRSA252, MSSA476).

Staphylococcus aureus tulpina NCTC 8325 arată harta completă a genomului circular

2.900 cadre de citire deschise, 61 de gene ARNt, 3 ARN structurale și 5 operoni ARN ribozomali complet. Această tulpină are un conținut de aproximativ 33% G + C și o lungime medie a genei de 824 nucleotide cu o secvență codificatoare de 85%, similar cu alte S. aureus tulpini. Jumătate din secvența de codare este localizată predominant pe un replichore, iar a doua jumătate se află predominant pe celălalt replichore.

Factorii de virulență sunt codificați de fagi, plasmide, insule de patogenitate și cromozomul casetelor stafilococice. Creșterea rezistenței la antibiotice este codificată de un transposon (Tn 1546) care a fost introdus într-o plasmidă conjugată care a codificat, de asemenea, rezistența la alte lucruri, inclusiv la dezinfectanți. MRSA (rezistent la meticilină Staphylococcus aureus), care este rezistent la antibioticul meticilină, exprimă o proteină modificată de legare a penicilinei codificată de gena mecA. Acest lucru a fost cauzat de multe evoluții considerate ca transferul orizontal de gene al mecA la o mare varietate de meticilină susceptibile S. aureus tulpini. Genele pentru rezistența la antibiotice în Staphylococcus aureus sunt localizate pe plasmide sau alte structuri similare.

Diversificarea în cadrul S. aureus populația se realizează printr-o combinație de mutație, recombinare și transfer orizontal de gene. Evoluția acestei bacterii poate avea loc prin colonizarea asimptomatică și/sau în cursul bolii cauzate.

Structura celulară și metabolism

Staphylococcus aureus este o bacterie gram-pozitivă, ceea ce înseamnă că peretele celular al acestei bacterii este format dintr-un strat de peptidoglican foarte gros. Formează colonii sferice în grupuri în 2 planuri și nu au flageli.

Secrețiile sunt numeroase, dar includ adezine asociate suprafeței, exoenzime și polizaharide capsulare. Capsula este responsabilă pentru creșterea virulenței unei tulpini mucoide.

Căile centrale ale metabolismului glucozei sunt calea Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) și ciclul de pentoză fosfat. Lactatul este produsul final al metabolismului anaerob al glucozei, iar acetatul și CO2 sunt produsele condițiilor de creștere aerobă. S. aureus poate lua o varietate de substanțe nutritive, inclusiv glucoză, manoză, manitol, glucozamină, N-acetilglucozamină, zaharoză, lactoză, galactoză și beta-glucozide.

Ecologie

Staphylococcus aureus este printre cei mai comuni agenți patogeni dobândiți în spital. Este un locuitor normal al pielii și membranelor mucoase din nasul unui om sănătos. S. aureus este infecțios atât pentru animale, cât și pentru oameni și poate supraviețui numai pe pielea uscată. Poate fi răspândit prin suprafețe contaminate, prin aer și prin oameni. Aproximativ 30% din populația sănătoasă normală este afectată de S. aureus întrucât colonizează asimptomatic pe pielea gazdelor umane. Deși o anumită colonizare a gazdei poate fi benignă, o puncție sau o ruptură a pielii poate determina această bacterie să pătrundă într-o rană și să provoace infecții. Cea mai bună măsură preventivă este pur și simplu spălarea regulată a mâinilor (de preferință fără săpunuri antibacteriene sau dezinfectante pentru mâini, dar asta este o altă poveste) și scăldatul zilnic.

Patologie

Staphylococcus aureus este cea mai frecventă cauză a infecțiilor cu stafilococ și este responsabilă de diverse boli, inclusiv: infecții ușoare ale pielii (impetigo, foliculită etc.), boli invazive (infecții ale plăgilor, osteomielită, bacteremie cu complicații metastatice etc.) și boli mediate de toxine otrăvire, sindrom de șoc toxic sau TSS, sindrom de piele scalat etc.). Infecțiile sunt precedate de colonizare. Infecțiile superficiale frecvente includ carbunculi, impetigo, celulită, foliculită. Infecțiile dobândite în comunitate includ bacteremie, endocardită, osteomielită, pneumonie și infecțiile plăgii sunt mai puțin frecvente. S. aureus provoacă, de asemenea, mastite importante din punct de vedere economic la vaci, oi și capre.

La sfârșitul anilor 1970, o epidemie de sindrom de șoc toxic (TSS T-1) a fost cauzată de o schimbare a mediului gazdă. Schimbarea mediului a fost încurajată de crearea unei tehnologii moderne cunoscute sub denumirea de tampon super-absorbant. Acest nou produs de confort modern care a măturat femelele națiunii a creat de fapt o nouă suprafață bogată în nutrienți pentru ca multe bacterii să prospere din, S. aureus fiind un rezident major. Cu toate acestea, TSS de la tampoane poate fi ușor evitat prin utilizarea corectă a tampoanelor (citiți instrucțiunile și etichetele de avertizare listate cu produsele pentru tampoane).

MRSA: Prima apariție gravă a stafilococului de rezistență la antibiotice s-a produs cu o tulpină specifică pe care o numim rezistentă la meticilină Staphylococcus aureus, prescurtat ca MRSA. Această tulpină a exprimat o proteină modificată de legare a penicilinei codificată de gena mecA și este prezentă în 4 forme de Staph. Casetă cromozomială. MRSA, rezistent la antibioticul meticilină, a fost în cele din urmă izolat. În consecință, vancomicina (cel mai puternic antibiotic din arsenalul nostru) a devenit antibioticul principal utilizat pentru combaterea infecției cu stafilococ. În 1997 o tulpină de S. aureus rezistența la vancomicină a fost izolată și oamenii sunt din nou expuși la amenințarea infecției stafilococice netratabile. Tulpinile MRSA sunt în prezent o problemă foarte importantă de îngrijire a sănătății. Secvențierea S. aureus genomul va oferi, sperăm, o perspectivă asupra modului în care organismul generează o astfel de varietate de toxine și va ajuta cercetătorii în dezvoltarea modalităților de combatere a bacteriei versatile.

Cercetări curente

Majoritatea cercetărilor actuale asupra acestei bacterii implică proteomica Staphylococcus aureus și MRSA. Rezistența lui Staph la antibiotice a devenit o problemă în creștere pentru societatea actuală și sunt necesare mai multe cercetări pentru a găsi următorul nostru „super medicament”.

Există cercetări axate pe stresul și proteinele înfometate pentru a prezice starea fiziologică a unei populații de celule (7), astfel încât să putem înțelege mai bine și să găsim o altă tactică de combatere a acestei bacterii.

O altă cercetare bazată pe proteomică construiește obiectiv un indice de expresie a proteinelor pentru diverse S. aureus tulpini și efectuarea analizei comparative a diferitelor tulpini în diferite condiții de creștere (8). Metodele de realizare a acestei cercetări au mari speranțe în dezvoltarea de noi tehnici.

De asemenea, se fac cercetări pentru a investiga MRSA dobândit de spital, legătura dintre caracteristicile virulenței S. aureus, și dacă izolatele provin din mediul înconjurător sau de la pacienți (9).

Referințe

V. Chan, P. Sherman, B. Bourke., Genomi bacterieni și boli infecțioase (Totowa, N.J .: Humana Press, c2006).

Gillaspy, Worrell, Orvis și colab. În Agenți patogeni gram-pozitivi (eds. Fischetti, V., Novick, R., Ferretti, J., Portnoy, D. & Rood, J.) 381-410 (ASM Press, Washington, DC ), 2006).

R. Bruckner, R. Rosenstein în Gram-positive Pathogens (eds Fischetti, V., Novick, R., Ferretti, J., Portnoy, D. & Rood, J.) 427-451 (ASM Press, Washington, DC, 2006). R. Novick și Gram-positive Pathogens (eds Fischetti, V., Novick, R., Ferretti, J., Portnoy, D. & Rood, J.) 496-510 (ASM Press, Washington, D.C, 2006). Molnar, C., Hevessy, Z., Rozgonyi, F. & Gemmell, C. G. Patogenitate și virulența stafilococilor negativi în coagulază în raport cu aderența, hidrofobicitatea și producția de toxine in vitro. J. Clin. Pathol. 47, 743-748 (1994). http://tigr.org

Editat de studentul lui Rachel Larsen și Kit Pogliano