Campylobacter upsaliensis | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Кампилобактеро́та |
Сорт: | «Кампилобактерии» |
Заказ: | Кампилобактерии |
Семья: | Кампилобактерии |
Род: | Кампилобактер |
Разновидность: | C. upsaliensis |
Биномиальное имя | |
Campylobacter upsaliensis Зандштедт и Урсинг 1991 [1] |
Campylobacter upsaliensis — грамотрицательная бактерия рода Campylobacter . [2] C. upsaliensis встречается во всем мире и является частой причиной кампилобактериоза у людей, а также гастроэнтерита у собак и кошек. [3] Инфекции у людей в основном связаны с сырым или недоваренным мясом и загрязненными источниками воды, однако существует некоторый зоонозный риск, связанный с распространением от собак и кошек. [4] C. upsaliensis в первую очередь поражает желудочно-кишечный тракт , поскольку повреждает эпителиальные клетки желудочно-кишечного тракта. [5] Существует много методов обнаружения C. upsaliensis , включая ПЦР и ИФА , однако в настоящее время не существует золотого стандарта в методах обнаружения. [4] Инфекция, как правило, самокупируется , однако доступна антимикробная терапия. [6]
Campylobacter upsaliensis имеет характерный внешний вид, характерный для других видов Campylobacter : это изогнутая или спиралевидная грамотрицательная палочка, которая демонстрирует стремительную подвижность . [2] [7] Бактерия имеет либо один полярный жгутик , либо два жгутика с одним на каждом конце и может иметь ширину от 0,2 мкм до 0,5 мкм и длину от 0,5 мкм до 8 мкм. При выращивании на кровяном агаре колонии выглядят гладкими, четко очерченными и серыми или полупрозрачными. [2] C. upsaliensis является каталазоотрицательным , что отличает его от некоторых других видов Campylobacter, которые каталазоположительны . [8] Этот вид также считается термотолерантным , поскольку было показано, что он растет в культуре при 42 °C, и микроаэрофильным , обычно требующим концентрации кислорода около 5%. [2] [9] Кроме того, C. upsaliensis является оксидазоположительным , как и многие другие виды в пределах рода. [2] [8] [10]
Campylobacter upsaliensis встречается во всем мире и является одним из основных видов Campylobacter spp., связанных с энтеритом у домашних животных . [11] Собаки с диареей считаются возможным источником заражения человека, хотя могут быть и штаммы , специфичные для хозяина . Источниками заражения для домашних животных являются сырое или недоваренное мясо, особенно птица. [12] [13] Также были замешаны плохие санитарные условия в питомниках и приютах, где животные находятся в прямом контакте с фекалиями. [14] Люди могут заразиться после контакта с зараженными фекалиями кошек и собак, что составляет небольшой процент случаев кампилобактериоза у людей . [13] Большинство случаев заражения людей происходит через пищу . Наибольшему риску заражения подвержены молодые животные и дети с недоразвитой иммунной системой . [14] Инфекции C. upsaliensis обычно являются изолированными событиями, которые не перерастают во вспышки, и инфекция, как правило, самокупируется. [13]
Собаки и кошки также могут быть бессимптомно инфицированы и выступать в качестве носителей, поэтому с фекалиями собак и кошек всегда следует обращаться осторожно, даже если животное не страдает диареей. Неизвестно, как долго инфицированные животные выделяют C. upsaliensis с фекалиями, но стрессовые события могут усилить выделение. [14] Доля животных, являющихся носителями C. upsaliensis, составляет 66% у кошек и 75% у собак. [15]
У собак Campylobacter upsaliensis может вызывать легкую или умеренную форму бактериального гастроэнтерита . [4] Он также часто ассоциируется с частью нормальной микробиоты у большой части собак. [16] У пораженных животных симптомы включают водянистую или слизистую диарею, спазмы в животе, летаргию и лихорадку. [17] Инфекция обычно проходит сама по себе и не требует вмешательства. [17] Поскольку C.upsaliensis выделяется у многих здоровых собак, положительная идентификация C. upsaliensis у собаки с диареей не обязательно указывает на причину. [18]
Инфекции Campylobacter upsaliensis у людей могут вызывать кампилобактериоз , более значимый гастроэнтерит. [3] C. upsaliensis является вторым по распространенности видом Campylobacter, выделяемым у людей с диареей (после Campylobacter jejuni ). [3] Клинические признаки включают лихорадку, диарею (иногда кровавую) и спазмы желудка. [19] Обычно это самокупирующаяся инфекция, однако люди с ослабленным иммунитетом более подвержены риску неблагоприятных событий, таких как сепсис . [5] Кампилобактериоз обычно связан с употреблением в пищу зараженных мясных продуктов, однако существует некоторый зоонозный риск у владельцев домашних животных, поскольку многие собаки являются бессимптомными распространителями бактерий. [13]
Другие виды Campylobacter ( C. jejuni ) были явно связаны с возникновением синдрома Гийена-Барре , аутоиммунного заболевания, вызывающего мышечную слабость и вялый паралич. [20] Существует меньше доказательств того, что синдром Гийена-Барре может быть потенциальным следствием инфекции Campylobacter upsaliensis , однако C. upsaliensis был высеян у людей с синдромом Гийена-Барре, что указывает на то, что потенциальную связь между ними нельзя исключать. [21]
Исследования характеристик вирулентности этого патогена в настоящее время весьма ограничены из-за его высокой восприимчивости к антибиотикам, обычно используемым в селективных средах Campylobacter . [22] Более глубокие знания таких знаний позволят улучшить тестирование восприимчивости и разработать новые антимикробные методы лечения, а также помогут нам контролировать и распространять этот патоген.
Хотя собака или кошка могут быть бессимптомными , они могут быть носителями и выделять микроб в течение длительного времени. [23] Передача C. upsaliensis происходит фекально-оральным путем; чаще всего через зараженное мясо, молочные продукты и другие зараженные источники пищи и воды. [23] Тяжесть заболевания зависит от количества поглощенных организмов, других присутствующих желудочно-кишечных патогенов, предшествующего воздействия и иммунной системы животного. [23] Поскольку оптимальная температура роста и pH для видов Campylobacter составляют от 37 до 42 °C и 6,5–7,5 соответственно, желудочно-кишечный тракт обеспечивает хорошую среду для его роста. [23]
Характерная для C. upsaliensis спиральная подвижность позволяет ему прикрепляться к слизи (на энтероцитах ) до того, как он достигнет эпителиальных клеток - он экспрессирует адгезин(ы), который распознает муцин на эпителиальных клетках, с помощью которого он может получить доступ к рецепторам плазматической мембраны. [24] Затем с помощью белка, кодируемого геном licABCD , он приобретает холин для производства фосфорилхолина , который переносится в липотейхоевые кислоты , что позволяет ему прикрепляться к эпителиальным клеткам. [25] Жгутики Campylobacter функционируют как система секреции III типа для секреции нескольких токсинов. [26] Один из этих токсинов имеет функцию цитолетального растяжения . [27] Это трехкомпонентный токсин, который проникает в ядро эпителиальных клеток хозяина, разрывает двухцепочечную ДНК, что приводит к остановке клеточного цикла в фазе G2 , увеличению времени контакта хозяина с патогеном, нарушению плотных соединений и повышению общей проницаемости кишечника. [26] Нет исследований, которые бы показывали, что этот микроб проникает в эпителиальные клетки хозяина, что является частью его вирулентности. [22]
Типичная инфекция приводит к воспалению собственной пластинки с инфильтрацией нейтрофилов и мононуклеарных клеток. Поражения выглядят как диффузное воспаление толстой кишки. [23] Поэтому на кишечнике можно увидеть кровоизлияние и отек . [26] Клинически можно увидеть острую диарею (жидкий, слизистый или кровавый стул), рвоту, анорексию и лихорадку. [23]
Поскольку Campylobacter upsaliensis считается комменсальной бактерией желудочно-кишечного тракта у многих животных, диагностика C. upsaliensis может быть обременительной, и результаты лабораторных исследований следует принимать во внимание с учетом контекста пациента и других диагностических данных. [28] Рвота, диарея, дизентерия, лихорадка и боли в животе являются распространенными симптомами, наблюдаемыми при инфекциях кампилобактериоза . [2] Исключение инфекционных заболеваний, основных патологий других систем органов с помощью биохимических анализов крови и обструктивных расстройств с помощью рентгенограмм являются элементами тщательного обследования в этих случаях. [4] Предварительная диагностика может включать окрашивание по Граму мазка кала, выглядящего как характерная штопорообразное движение и грамотрицательное окрашивание. [29] Это только подтверждает присутствие кампилобактероподобных организмов, чтобы оправдать дальнейшую диагностику. [30] Существует много методов лабораторного тестирования, которые были реализованы для Campylobacter spp. Идентификация, включающая методы, основанные на культуре, биохимическое тестирование, иммуноанализы и молекулярные методы, такие как ПЦР и секвенирование всего генома . [4] Несмотря на широкий спектр доступных методов, не было согласовано ни одного золотого стандарта метода диагностического теста, и каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать в рамках каждого случая. [4]
Для достижения наилучших результатов изоляции крайне важно, чтобы образцы кала были собраны, охлаждены и отправлены в диагностическую лабораторию как можно скорее, чтобы сохранить целостность образца. [4] Для ректальных мазков рекомендуются транспортные среды Эмиса или Кэри–Блэра , чтобы защитить образец от токсического воздействия кислорода на виды Campylobacter . [4] Традиционно для изоляции C. upsaliensis использовались методы фильтрации с размером пор фильтра 0,45 мкм, чтобы уменьшить загрязнение другими бактериями и грибками. [2] Однако у этого метода есть ограничения, поскольку образцы с содержанием менее 105 КОЕ на грамм кала вряд ли будут успешно изолированы. [2] Рекомендуется использовать культуральную среду с 5–10% кислорода и 1–10% углекислого газа при температуре 37 °C. [4] Обычно используются селективные среды со свойствами поглощения кислорода из крови или угля с добавлением антибиотиков, таких как цефоперазон , и противогрибковых препаратов. На кровяных агарах, таких как среда Скирроу, колонии C. upsaliensis выглядят гладкими, розовыми, с ровными краями, блестящими и выпуклыми. На угольных агарах колонии выглядят плоскими, серыми с металлическим блеском и, скорее всего, будут распространяться. [29] Теоретически, методы культивирования отлично подходят для тестирования восприимчивости, чтобы направлять использование антимикробных препаратов в дополнение к их использованию для идентификации, однако отсутствие международно признанных критериев ограничивает тестирование восприимчивости у этого вида. [4]
Campylobacter upsaliensis — это каталазоотрицательный вид, который можно дополнительно отличить от других видов Campylobacter по его неспособности продуцировать сероводород на тройном сахаре железа, а также по положительному тесту на оксидазу . [2] Кроме того, он не может гидролизовать гиппурат, как другие виды, и считается чувствительным к налидиксовой кислоте . [4] Дальнейшая идентификация штамма может быть оправдана в эпидемиологических исследованиях и требует серотипирования или молекулярных методов. [4]
Методы ИФА были разработаны и используются в коммерческих лабораториях для обнаружения видов Campylobacter , однако было отмечено, что перекрестная реактивность между видами остается проблемой, а валидация для его использования в диагностике кампилобактериоза у домашних животных еще не подтверждена. [4]
Методы ПЦР , включая мультиплексную и ПЦР в реальном времени, в настоящее время регулярно используются для идентификации C. upsaliensis и пользуются популярностью из-за быстрого времени выполнения, не требующего утомительного культивирования. [4] Мультилокусное типирование последовательностей (MLST) также было реализовано для диагностики C. upsaliensis , при котором семь фрагментов генов «домашнего хозяйства» амплифицируются и перекрестно ссылаются через базу данных. [4] Это оказалось особенно полезным для идентификации конкретных штаммов, которые могут быть полезны в эпидемиологических исследованиях. [4]
Лазерная десорбция с ионизацией во времени пролета с помощью матрицы (MALDI-TOF) — это диагностическая технология, которая использует масс-спектрометрию для идентификации многих видов бактерий, включая C. upsaliensis , и становится все более распространенной, поскольку она относительно недорогая, более быстрая, чем биохимическое тестирование, и относительно точная. [4] Ограничения ее использования следует учитывать в том, что сначала необходимо провести бактериальную культуру, что, как было описано ранее, может быть затруднительно при микроаэрофильных спецификациях для C. upsaliensis . [4]
У людей большинство случаев кампилобактериоза, вызванного C. upsalenisis, являются самоограничивающимися и не требуют никакого вмешательства, кроме инфузионной терапии. [31] Людям с риском более тяжелого заболевания (иммунодефицитные, пожилые или беременные женщины) показано лечение антибиотиками. [31] Рекомендуемым антимикробным средством является азитромицин . [32] Ципрофлоксацин исторически был еще одним антибиотиком выбора, однако у бактерий Campylobacter растет устойчивость к фторхинолоновым антибиотикам . [33] Перед началом лечения всегда следует проводить тестирование на чувствительность к антибиотикам . [34]
Подобно людям, большинство случаев Campylobacter upsaliensis у собак являются самоограничивающимися и не требуют лечения. [6] Если инфекция тяжелая и постоянная, показаны инфузионная терапия и антимикробная терапия. [6] Антимикробным препаратом выбора для собак является эритромицин . [6] Из-за возможности зооноза при инфекциях Campylobacter upsaliensis у собак антимикробное лечение может быть полезным для снижения выделения бактерий на мордах, тем самым снижая риск контакта людей с собакой. [6]