Coxiella burnetii - Coxiella burnetii

Coxiella burnetii
Coxiella burnetii, бактерии, вызывающие лихорадку Q.jpg
Сухой перелом Vero Cell обнажая содержимое вакуоли, где Coxiella burnetii растет
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Протеобактерии
Класс:Гаммапротеобактерии
Порядок:Легионеллалес
Семья:Coxiellaceae
Род:Coxiella
Виды:
C. burnetii
Биномиальное имя
Coxiella burnetii
(Деррик 1939)
Филипп 1948

Coxiella burnetii является облигатный внутриклеточный бактериальный патоген, и является возбудителем Ку-лихорадка.[1] Род Coxiella морфологически похож на Риккетсия, но с множеством генетических и физиологических различий. C. burnetii это маленький Грамотрицательный, коккобациллярный бактерия, обладающая высокой устойчивостью к стрессам окружающей среды, таким как высокая температура, осмотическое давление и ультрафиолетовый свет. Эти характеристики приписываются мелкоклеточной вариантной форме организма, которая является частью двухфазного цикла развития, включая более метаболически и репликативно активную вариантную форму крупных клеток.[2] Он может выдерживать стандартные дезинфицирующие средства и устойчив ко многим другим изменениям окружающей среды, подобным тем, которые представлены в фаголизосома.[3]

История и нейминг

Исследования 1920-х и 1930-х годов выявили то, что казалось новым типом Риккетсия, изолированные от клещи, который смог пройти фильтры. Первое описание того, что могло быть Coxiella burnetii был опубликован в 1925 г. Хидейо Ногучи, но поскольку его образцы не сохранились, остается неясным, был ли это тот же самый организм. Окончательные описания были опубликованы в конце 1930-х годов в рамках исследования причин Ку-лихорадки. Эдвард Холбрук Деррик и Макфарлейн Бернет в Австралии и Вестник Ри Кокс и Гордон Дэвис на Лаборатория Скалистых гор (RML) в США.[4]

Команда RML предложила название Риккетсия диапорическая, происходящее от греческого слова, обозначающего способность проходить через поры фильтра, чтобы не называть его после Кокса или Дэвиса, если действительно описание Ногучи имело приоритет. Примерно в то же время Деррик предложил название Риккетсия бурнетия, в знак признания вклада Бернета в идентификацию организма как Риккетсия. Как выяснилось, вид существенно отличается от других Риккетсия, он был сначала возведен в подрод, названный в честь Кокса, Coxiella, а затем в 1948 г. к собственному роду с таким названием, предложенному Корнелиус Б. Филипп, еще один исследователь RML.[4]

Coxiella было трудно изучить, потому что это не могло быть воспроизведено вне хозяина. Однако в 2009 году ученые сообщили о методе, позволяющем бактериям расти в аксенический посев и предложил методику, которая может быть полезна для изучения других патогенов.[5]

Патогенез

Иммуногистохимическое обнаружение C. burnetii в резецированном сердечном клапане 60-летнего мужчины с эндокардитом Q-лихорадки, Кайенна, Французская Гвиана, моноклональные антитела против C. burnetii и гематоксилин использовали для окрашивания: исходное увеличение × 50

ID50 (доза, необходимая для заражения 50% подопытных) - через ингаляцию; т.е. вдыхание одного организма вызовет болезнь у 50% населения. Это чрезвычайно низкая инфекционная доза (требуется всего 1-10 организмов), поэтому C. burnetii один из самых заразных известных организмов.[6][7] Заболевание протекает в две стадии: острая стадия, проявляющаяся головными болями, ознобом и респираторными симптомами, и коварная хроническая стадия.

Хотя большинство инфекций проходит спонтанно, лечение с помощью тетрациклин или доксициклин по-видимому, сокращает продолжительность симптомов и снижает вероятность хронической инфекции. Сочетание эритромицин и рифампицин очень эффективен при лечении болезни, а вакцинация Q-VAX вакцина (CSL ) эффективен для предотвращения этого.[нужна цитата ]

Бактерии используют систему секреции типа IVB, известную как Icm / Dot (внутриклеточное размножение / дефект генов транспортировки органелл), для инъекции более 100 эффекторных белков хозяину. Эти эффекторы увеличивают способность бактерий выживать и расти внутри клетки-хозяина, модулируя многие пути клетки-хозяина, включая блокирование гибели клеток, ингибирование иммунных реакций и изменение движения везикул.[8][9][10] В Легионелла пневмофила, который использует ту же систему секреции, а также вводит эффекторы, выживаемость повышается, поскольку эти белки препятствуют слиянию содержащей бактерии вакуоли с деградацией хозяина эндосомы.[11]

Использовать как биологическое оружие

Соединенные Штаты закончили биологическая война программа в 1969 году. Когда это произошло, C. burnetii был одним из семи агентов, которые были стандартизированы как биологическое оружие.[12]

Геномика

По крайней мере, пять полностью секвенированных геномов Coxiella burnetii существовать,[13] которые содержат около 2,1 Мбит / с ДНК каждая и кодируют около 2100 открытых рамок считывания; 746 (или около 35%) из этих генов не имеют известной функции.

В бактериях малые регуляторные РНК активируются в условиях стресса и вирулентности. Coxiella burnetii небольшие РНК (CbSR 1, 11, 12 и 14) кодируются в межгенная область (IGR). CbSR 2, 3, 4 и 9 расположены антисмыслово по отношению к идентифицированным ORF. CbSR активируются во время внутриклеточного роста в клетках-хозяевах.[14]

Дополнительные изображения

использованная литература

  1. ^ Shaw EI, Voth DE (январь 2019 г.). «Coxiella burnetii: патогенный внутриклеточный ацидофил». Микробиология. 165 (1): 1–3. Дои:10.1099 / мик. 0.000707. ЧВК  6600347. PMID  30422108.
  2. ^ Voth DE, Heinzen RA (апрель 2007 г.). «Отдых в лизосоме: внутриклеточный образ жизни Coxiella burnetii». Клеточная микробиология. 9 (4): 829–40. Дои:10.1111 / j.1462-5822.2007.00901.x. PMID  17381428.
  3. ^ Шанкаран Н (2000). "Coxiella burnetii". Микробы и люди: микроорганизмы в нашей жизни от А до Я. Феникс, Аризона: The Oryx Press. стр.72. ISBN  1-57356-217-3. «В отличие от других риккетсий, которые очень чувствительны и легко уничтожаются химическими дезинфицирующими средствами и изменениями в окружающей среде, C. burnetii обладает высокой устойчивостью» & "Ку-лихорадка". Центры по контролю и профилактике заболеваний; Национальный центр инфекционных болезней; Отдел вирусных и риккетсиозных болезней; Отделение вирусных и риккетсиозных зоонозов. 2003-02-13. Получено 2006-05-24. «Организмы устойчивы к нагреванию, сушке и многим обычным дезинфицирующим средствам».
  4. ^ а б Макдэйд Дж. Э. (1990). «Исторические аспекты Q-лихорадки». В Marrie TJ (ред.). Ку-лихорадка, Том I: Болезнь. CRC Press. С. 5–22. ISBN  0-8493-5984-8.
  5. ^ Омсланд А., Кокрелл Д.К., Хоу Д., Фишер Э.Р., Виртанева К., Стурдевант Д.Э. и др. (Март 2009 г.). «Бесклеточный рост бактерии Q-лихорадки Coxiella burnetii». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (11): 4430–4. Bibcode:2009PNAS..106.4430O. Дои:10.1073 / pnas.0812074106. ЧВК  2657411. PMID  19246385.
  6. ^ Tigertt WD, Benenson AS, Gochenour WS (сентябрь 1961 г.). «Воздушная ку-лихорадка». Бактериологические обзоры. 25: 285–93. ЧВК  441106. PMID  13921201.
  7. ^ «Ку-лихорадка, вызванная Coxiella burnetii». Центры по контролю заболеваний.
  8. ^ Lührmann A, Nogueira CV, Carey KL, Roy CR (ноябрь 2010 г.). «Ингибирование апоптоза, вызванного патогенами, с помощью эффекторного белка типа IV Coxiella burnetii». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (44): 18997–9001. Bibcode:2010PNAS..10718997L. Дои:10.1073 / pnas.1004380107. ЧВК  2973885. PMID  20944063.
  9. ^ Clemente TM, Mulye M, Justis AV, Nallandhighal S, Tran TM, Gilk SD (октябрь 2018 г.). Freitag NE (ред.). «Coxiella burnetii блокирует внутриклеточную передачу сигналов интерлейкина-17 в макрофагах». Инфекция и иммунитет. 86 (10). Дои:10.1128 / IAI.00532-18. ЧВК  6204741. PMID  30061378.
  10. ^ Ньютон Х.Дж., Колер Л.Дж., МакДоноу Дж.А., Темоче-Диаз М., Крабилл Э., Хартланд Э.Л., Рой С.Р. (июль 2014 г.). Вальдивия Р.Х. (ред.). «Скрининг мутантов Coxiella burnetii показывает важную роль эффекторов Dot / Icm и аутофагии хозяина в биогенезе вакуолей». PLoS Патогены. 10 (7): e1004286. Дои:10.1371 / journal.ppat.1004286. ЧВК  4117601. PMID  25080348.
  11. ^ Pan X, Lührmann A, Satoh A, Laskowski-Arce MA, Roy CR (июнь 2008 г.). «Белки с анкириновыми повторами составляют разнообразное семейство бактериальных эффекторов IV типа». Наука. 320 (5883): 1651–4. Bibcode:2008Научный ... 320.1651P. Дои:10.1126 / science.1158160. ЧВК  2514061. PMID  18566289.
  12. ^ Кродди, Эрик С .; Харт, К. Перес-Армендарис Дж. (2002). Химическая и биологическая война. Springer. С. 30–31. ISBN  0-387-95076-1.
  13. ^ «Геномы Coxiella в базе данных PATRIC». Архивировано из оригинал 10 сентября 2014 г.. Получено 1 октября 2012.
  14. ^ Уорриер I, Хикс Л.Д., Баттисти Дж. М., Рагхаван Р., Минник М. Ф. (2014). «Идентификация новых малых РНК и характеристика 6S РНК Coxiella burnetii». PLOS ONE. 9 (6): e100147. Bibcode:2014PLoSO ... 9j0147W. Дои:10.1371 / journal.pone.0100147. ЧВК  4064990. PMID  24949863.

внешние ссылки