Hathewaya histolytica
Виды бактерий

Hathewaya histolytica
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Бактерии
Тип:Бациллота
Сорт:Клостридии
Заказ:Эубактерии
Семья:Клостридиевые
Род:Хатевайя
Разновидность:
H. гистолитическая
Биномиальное имя
Hathewaya histolytica
(Вайнберг и Сеген 1916) Лоусон и Рейни 2016 [1]
Синонимы
  • Бацилла гистолитическая
  • Clostridium histolyticum (Вайнберг и Сеген, 1916 г.)
    Берджи, Харрисон, Брид, Хаммер и Хантун, 1923 г.
  • Вайнбергиллус гистолитический

Hathewaya histolytica (ранее Clostridium histolyticum ) — вид бактерий, обнаруженных в фекалиях и почве. Это подвижный, грамположительный , аэротолерантный анаэроб. H. histolytica патогеннадля многих видов, включая морских свинок, мышей и кроликов, а также людей.Было показано, что H. histolytica вызывает газовую гангрену , часто в сочетании с другими видами бактерий.

История

В 1916 году Вайнберг и Сеген выделили эту бактерию у пациентов с газовой гангреной и назвали ее Bacillus histolyticus . Они обнаружили, что эта бактерия была патогенна для морских свинок, мышей и кроликов, но в меньшей степени для крыс. Внутримышечная инъекция культуры вызывала обширное локальное разрушение тканей, выдавливание геморрагической мышечной пульпы, расщепление кожи, оголение кости и иногда самоампутацию . В 1922 году Хеллер переименовал бактерию в Weinbergillus histolyticus , а год спустя Берджи, Харрисон и др. переклассифицировали ее как Clostridium histolyticum . [2] В 2016 году Лоусон и Рейни рекомбинировали ее как Hathewaya histolytica . [3]

Микробиология

Hathewaya histolytica можно выделить из почвы на ранней стадии ее культивирования, нагревая образец при 60 °C в течение 30 минут. H. histolytica можно высеять на чашку агара Цейсслера, и они будут выглядеть как росистые колонии грубой или гладкой морфологии, окруженные зоной слабого гемолиза . [4] На кровяном агаре колонии выглядят маленькими, шероховатыми, неправильной округлой формы и окружены зоной слабого гемолиза. [5] Эти бактерии имеют тенденцию собираться в пары или короткие цепочки и представляют собой палочки размером 3-5 мкм x 0,5-0,7 мкм. Клетки богаты жгутиками и очень подвижны. Hathewaya histolytica производит крупные эндоспоры и является асахаролитической и протеолитической. [2] Эта бактерия анаэробна, однако минимальный рост может быть получен с помощью аэробной культуры. [5]

Hathewaya histolytica трудно культивировать, поскольку рост ингибируется сахарами, а споры не очень устойчивы к нагреванию. [6] В мазках из ран Hathewaya histolytica очень похожа на сопоставимую Clostridium perfringens , но без капсулы C. perfringens . Это может помешать диагностике инфекции H. histolytica . [5]

Токсигенность

Исследования показали, что токсигенность штамма Hathewaya histolytica напрямую связана с его спорообразующей способностью: чем выше спорообразующая способность, тем более токсигенен штамм. Кроме того, токсигенные штаммы обладают более сильным потенциалом роста, чем менее токсигенные или нетоксигенные штаммы. Гладкие субштаммы H. histolytica , по-видимому, демонстрируют более высокую токсигенность, чем шероховатые субштаммы. [4]

ТоксиныHathewaya histolytica

Hathewaya histolytica вырабатывает пять токсинов: альфа, бета, гамма, дельта и эпсилон. [ необходима цитата ]

Альфа-токсин

Альфа-токсин является основным токсикогенным фактором H. histolytica . При инъекции в мышцу он может вызвать смерть у лабораторных животных в течение нескольких часов. Альфа-токсин является некротизирующим , но не гемолитическим токсином. Этот токсин секретируется, поскольку он изолирован из фильтратов культур H. histolytica . Он нейтрализуется антисывороткой, вырабатываемой против токсичных фильтратов культур C. septicum посредством перекрестной нейтрализации. [6] Кроме того, альфа-токсин легко инактивируется протеолитическими ферментами. Было показано, что только около 29% штаммов H. histolytica, выделенных из почвы, фактически продуцируют этот альфа-токсин. [4]

Бета-токсин

Бета-токсин H. histolytica представляет собой группу из семи коллагеназ . Коллагеназы представляют собой цинковые металлопротеазы, которые расщепляют коллаген и желатин на мелкие фрагменты. Семь коллагеназ — это альфа, бета, гамма, дельта, эпсилон, дзета и эта. Они дополнительно идентифицируются по их молекулярным массам (68, 115, 79, 110, 125 и 130 кДа соответственно), чтобы отличить их от пяти токсинов. Бета-токсин играет важную роль в патогенности H. histolytica из-за его способности разрушать коллагеновые волокна в организме и вызывать некроз. Было показано, что бета-токсин вызывает кровоизлияние при помещении на поверхность легких животных, кровоизлияние и отек при инъекции в лапы крыс и летальное внутрилегочное кровоизлияние при внутривенной инъекции животным. [6]

Гамма-токсин

Гамма-токсин — это цистеин-активируемая протеиназа , которая расщепляет порошок кожи, желатин и казеин. Он не активен против коллагена. Молекулярная масса гамма-токсина составляет 50 000 Да. [6]

Дельта-токсин

Дельтатоксин — это эластаза, активируемая ионами Ca2+. Этот протеолитический фермент ингибируется цистеином и обратимо инактивируется восстанавливающими агентами. Молекулярная масса составляет от 10 до 50 кДа. [6]

Эпсилон-токсин

Эпсилон-токсин – это кислородонеустойчивый гемолизин, похожий на θ-токсин C. perfringens и δ-токсины C. septicum и C. novyi . [6]

Протеиназы

Токсигенные штаммы Hathewaya histolytica секретируют протеиназы и коллагеназы, которые могут разрушать и вызывать некротизацию органов и мышц в организме человека. Протеины H. histolytica , включая гамма- и дельта-токсин, расщепляют нативные и денатурированные белки до аминокислот с образованием аммиака. Они также могут сворачивать молоко и позже переваривать сгусток, а также гемолизировать овечью кровь. [2] Протеины способны переваривать ожоговые струпья и могут быть полезны для удаления ожоговой ткани из ран. [7] Сами по себе протеиназы H. histolytica гамма-токсин и дельта-токсин не активны в организме человека. Кажется, они атакуют только коллагеновый материал, уже частично разрушенный бета-токсином, и способствуют питанию H. histolytica . [5]

Протеиназы Hathewaya histolytica уникальны по своей эффективности преобразования белков тканей в аминокислоты и пептиды. Кроме того, эти ферменты уникальны тем, что они не производят изокислоты (изомасляную кислоту и изокапроновую кислоту) в качестве конечных продуктов метаболизма. [4]

Коллагеназа

Коллагеназа Clostridium histolyticum секретируется бактерией и может разрушать соединительную ткань мышц. Эта коллагеназа использовалась для лечения контрактуры Дюпюитрена , заболевания патологической выработки и отложения коллагена в руках. Это заболевание вызывает сгибательные контрактуры суставов, серьезно ограничивая функцию руки, чаще всего в безымянном пальце и мизинце. Исследования показали, что инъекция коллагеназы Clostridium histolyticum значительно уменьшает контрактуры, лизируя коллаген и разрушая сокращенные связки. Это лечение восстановило контрактурные пальцы до полного разгибания через 30 дней после последней инъекции в 64% суставов, в которые вводили коллагеназу Costridium histolyticum. Побочные эффекты незначительны, и это лечение предпочтительнее хирургических вариантов, поскольку после лечения не требуется обширной терапии рук. Коллагеназа Clostridium histolyticum производится и продается компанией Endo Pharmaceuticals в США, а также продается SOBI в рамках соглашения ЕС Auxilium/SOBI и Actelion в Канаде и Австралии по соглашению Auxilium/Actelion.

Роль в заболевании

Hathewaya histolytica выделяет мощные экзотоксины, обладающие протеолитическими и некротизирующими свойствами, вызывая сильный локальный некроз. Однако было зафиксировано несколько случаев заражения человека этим видом. С 1984 по 2004 год был зарегистрирован только один случай некротизирующей инфекции H. histolytica у сельскохозяйственного рабочего с раздробленной травмой руки. [8]

В 2000 году у 18-летней наркоманки в Турции диагностировали инфекционный эндокардит, вызванный H. histolytica . Это был первый задокументированный случай, когда эта бактерия была идентифицирована как причина инфекционного эндокардита. Все диагностические тесты в этом случае были отрицательными или нормальными, пока анаэробная культура крови не идентифицировала H. histolytica как инфекционный агент, выделенный из ткани сердечного клапана. [9]

Исследование кишечной флоры воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) 2002 года показало, что у пациентов с язвенным колитом , формой ВЗК, 21% от общего числа бактерий в толстой кишке составляли Hathewaya histolytica . Контрольный образец вообще не содержал этот вид. У здоровых взрослых количество видов клостридий в кале редко превышает 106 клеток/г кала, что составляет менее 1% от общей флоры. Это говорит о том, что C. histolyticum может играть роль в патогенезе язвенного колита как предполагаемый патоген. [10]

В 2004 году в Англии и Шотландии произошла вспышка инфекций H. histolytica в некротических поражениях у 11 потребителей инъекционных наркотиков. Все пациенты были потребителями героина и вводили наркотик в мышцу, а не в вену. Считалось, что споры H. histolytica заразили партию героина на ранней стадии производства и выжили в процессе производства, прежде чем распространились по Соединенному Королевству. [8]

Диагностика и лечение инфекции

Hathewaya histolytica может вызвать газовую гангрену, острую инфекцию с болью, лихорадкой, мионекрозами и массивным отеком. Если не контролировать, инфекция может привести к системной токсемии, полиорганной недостаточности и даже смерти. Кроме того, эта инфекция может прогрессировать до опасной для жизни в течение нескольких часов. [11]

В то время как газовая гангрена легко диагностируется по видимому некрозу и характерному запаху, идентификация Hathewaya histolytica как возбудителя более сложна. За исключением тестов на белок, все обычно используемые тесты на культуру отрицательны. [6] Газообразование незначительное или отсутствует, и эта бактерия отрицательна для реакций лецитиназы и липазы. Анаэробные культуры крови необходимы для идентификации инфекции H. histolytica . [12]

Для большинства инфекций рекомендуется лечение клиндамицином и пенициллином . Кроме того, коктейль из противомикробных препаратов, нацеленных на аэробные и анаэробные грамположительные и грамотрицательные бактерии, может использоваться при некротических инфекциях, вызванных несколькими видами, включая H. histolytica . [12] H. histolytica также восприимчива к метронидазолу и имипенему . [9] Однако запущенные инфекции газовой гангрены, вызванные H. histolytica, могут быть вылечены только путем ампутации инфицированной конечности. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Страница Виды: Hathewaya histolytica в «LPSN - Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре». Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen . Проверено 27 сентября 2022 г.
  2. ^ abc Oakley CL, Warrack GH (1950). «Альфа-, бета- и гамма-антигены Clostridium histolyticum (Weinberg & Séguin, 1916)». J. Gen. Microbiol . 4 (3): 365–373 . doi : 10.1099/00221287-4-3-365 . PMID  14778941.
  3. ^ Лоусон, Пол А.; Рейни, Фред А. (2016). «Предложение ограничить род Clostridium Prazmowski до Clostridium butyricum и родственных видов». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 66 (2): 1009– 1016. doi :10.1099/ijsem.0.000824. ISSN  1466-5034.
  4. ^ abcd Нисида С., Имаидзуми М. (1966). "Токсигенность Clostridium histolyticum". J Bacteriol . 91 (2): 477– 483. doi : 10.1128/JB.91.2.477-483.1966. PMC 314883. PMID  5935337. 
  5. ^ abcd MacLennan JD (1962). «Гистотоксические клостридиальные инфекции человека». Bacteriol Rev. 26 ( 2_Pt_1–2): 117– 274. doi :10.1128/MMBR.26.2_Pt_1-2.177-274.1962. PMC 441149. PMID 14468017  . 
  6. ^ abcdefg Hatheway, CL (1990). "Токсикогенные клостридии". Clin Microbiol Rev. 3 ( 1): 86– 87. doi :10.1128/CMR.3.1.66. PMC 358141. PMID 2404569  . 
  7. ^ Jozwiak, J; Komar A; Jankowska E; Martirosian G (2005). «Определение цитотоксического эффекта супернатанта культуры Clostridium histolyticum на клетки HeLa в присутствии ингибиторов протеазы». FEMS Immunol Med Microbiol . 45 (2): 137– 142. doi : 10.1016/j.femsim.2005.03.005 . PMID  16051065.
  8. ^ ab Brazier, JS; Gal M; Hall V; Morris TE (2004). «Вспышка инфекций Clostridium histolyticum у потребителей инъекционных наркотиков в Англии и Шотландии». Euro Surveill . 9 (9): 15–16 . doi : 10.2807/esm.09.09.00475-en . PMID  15381836.
  9. ^ ab Durmaz, B; Agel HE; Sonmez E; Turkoz R; Aydin E (2000). «Инфекционный эндокардит, вызванный Clostridium histolyticum». Clin Microbiol Infect . 6 (10): 561– 563. doi : 10.1046/j.1469-0691.2000.00110.x . PMID  11168053.
  10. ^ Kleessen, B; Kroesen AJ; Buhr HJ; Blunt M (2002). «Слизистые и инвазивные бактерии у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника по сравнению с контрольной группой». Scand J Gastroenterol . 37 (9): 1034– 1041. doi :10.1080/003655202320378220. PMID  12374228. S2CID  10819885.
  11. ^ Флорес-Диас, М; Алапе-Хирон А (2003). «Роль фосфолипазы C Clostridium perfringens в патогенезе газовой гангрены». Toxicon . 42 (8): 979–986 . doi :10.1016/j.toxicon.2003.11.013. PMID  15019495.
  12. ^ ab Stevens, DL; Bisno AL; Chambers HF; Everett ED; Dellinger P; Goldstein EJC; Gorbach SL ; Hirschmann JV; Kaplan EL; Montoya JG; Wade JC (2005). «Практические рекомендации по диагностике и лечению инфекций кожи и мягких тканей». Clin Infect Dis . 41 (10): 1373– 406. doi : 10.1086/497143 . PMID  16231249.
  • Типовой штамм Clostridium histolyticum в BacDive — базе метаданных бактериального разнообразия
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hathewaya_histolytica&oldid=1256948396"