Salmonella Biology

Obrázok sekundárneho elektrónového mikroskopu Salmonella (zafarbený na červeno)

Podľa súčasne platnej nomenklatúry
existujú iba tri druhy:

  • S. enterica
  • S. bongori
  • S. subterranea

S. enterica je rozdelený do šiestich poddruhov uvedených nižšie. V rámci poddruhu sú jednotlivé izoláty priradené jednému z viac ako 2 500 sérovarov.

Salmonella patria medzi tyčinkovité baktérie, priemer približne 0,7 až 1,5 µm, dĺžka približne 2 až 5 µm, gramnegatívne, prevažne aktívne pohyblivé, peritrichové bičíkovité, fakultatívne anaeróbne, chemoorganotrofné s oxidačným a fermentačným energetickým metabolizmom a bez tvorby spór. Sú v rode Salmonella zhrnuté a rodina Enterobacteriaceae pridelených. Úzko súvisia s rodom Escherichia. Celosvetovo sa vyskytujú u chladných a teplokrvných živočíchov, u ľudí a na biotopoch mimo živých bytostí. Spôsobujú choroby u ľudí a mnohých zvierat.

Joseph Lignières pomenoval rod v roku 1900 po americkom veterinárovi Danielovi Elmerovi Lososovi.

Salmonella ako patogén

Salmonelóza (choroby spôsobené Salmonellou) patrí do kategórie zoonóz, pretože ľudia môžu byť infikovaní zvieratami aj zvieratami. Častá je aj infekcia jedlom. Salmonella sa vyskytuje najmä na vajciach a hydinovom mäse. Na rozdiel od minulosti je dnes bravčové mäso zriedka kontaminované salmonelou.

Rozlišuje sa medzi enteritídou a brušným týfusom/paratyfoidnou salmonelou, ktorá je spôsobená špeciálnymi faktormi virulencie a proteínom kapsuly (Viantigén vládnutia) spôsobujú závažnejšie choroby (napr. Salmonella enterica subsp. enterica Serovar Typhi, skrátka Salmonella typhi). Salmonella typhi sa nevyskytuje u zvierat a je prispôsobený človeku.

Napríklad enteritis salmonella Salmonella enterica subsp. enterica Serovar Enteritidis (skrátené meno Salmonella enteritidis) a Salmonella typhimurium, spôsobujú hnačkové ochorenia, ktoré sa u ľudí obvykle spontánne uzdravia a zvyčajne nevyžadujú antibiotickú liečbu. Vážne choroby (všeobecné infekcie) však môžu byť spôsobené v rizikových skupinách, ako sú kojenci, malé deti, starší ľudia, pacienti s HIV a pacienti s oslabenou imunitou.

V Nemecku patrí salmonelóza k takzvaným hláseným chorobám (paragrafy 6 a 7) zákona o ochrane infekcií. Oficiálne správy klesli z približne 200 000 v roku 1990 na približne 55 000 v roku 2005. Odhaduje sa, že každý piaty človek v Nemecku nesie salmonelu. WHO očakáva každý rok na celom svete viac ako 16 miliónov ochorení na brušný týfus, z ktorých viac ako pol milióna je smrteľných.

Salmonella je životaschopná niekoľko dní mimo tela človeka alebo zvieraťa. Slnečné svetlo (UV žiarenie) urýchľuje smrť patogénov. Dajú sa zistiť v sušených výkaloch viac ako 2,5 roka. Aby sa zabránilo infekciám Salmonella, odporúča sa jedlo zahrievať na teplotu 75 ° C (teplota v jadre) najmenej desať minút. Zmrazenie nezabije baktérie. V kyslom prostredí salmonely rýchlo hynú; bežné dezinfekčné prostriedky ich zabijú v priebehu niekoľkých minút. Pri teplotách pod 6 ° C sa reprodukcia výrazne spomalí.

príbeh

  • V roku 1874 poľský patológ Tadeusz Browicz prvýkrát popísal baktériu ako príčinu týfusu.
  • V roku 1880 pôvodcovia týfusu brušného objavili u ľudí Karl Joseph Eberth a Robert Koch.
  • V roku 1884 sa Georgovi Gaffkymu podarilo vyšľachtiť patogén v čistej forme.
  • V roku 1889 Daniel Elmer našiel lososa, po ktorom rod Salmonella pomenované ako „prasačia cholera“ baktérie.

Systematika a nomenklatúra

biology

Systematika a nomenklatúra Salmonella-Druh je veľmi zložitý. V počiatočných fázach boli Salmonella-Druhy vytvorené a pomenované napríklad podľa klinických kritérií Salmonella typhi-murium (Myší týfus), S. abortus-ovis (Potrat ovečky), S. cholerae-suis (Cholera ošípaných).

V roku 1941 Kauffmann na základe sérologických nálezov definoval každý novoobjavený sérovar ako nový druh. [1]

Keď sa zistilo, že hostiteľská špecifickosť niektorých druhov neexistuje - S. typhimurium a S. choleraesuis sú tiež patogénne pre ľudí - boli novými sérovarmi ako nezávislé Salmonella-Zvažovaný a pomenovaný druh pre miesto, kde bol izolovaný prvý kmeň nového druhu.

V roku 1966 sa na deviatom medzinárodnom mikrobiologickom kongrese v Moskve rozhodlo o odstránení spojovníka z názvu druhu (napr. S. typhimurium).

Na základe molekulárnych biologických nálezov (najmä hybridizácie DNA/DNA) predložili Le Minor a Popoff hypotézu, že rod Salmonella pozostávať iba z jedného druhu, S. enterica. [2] Poddruh (skrátene ssp.) A sérovary boli rozdelené do šiestich skupín.

99,5% salmonely izolované od ľudí trpiacich salmonelózou a teplokrvnými zvieratami patrí do I. skupiny. Zástupca poddruhu salámy (Skupina II) a houtenae (Skupina IV) sa izolovali z plazov; najmenej časté sú poddruhy skupiny VI (poddruh indica). S. enterica ssp. bongori bol klasifikovaný ako skupina V autormi Le Minor a Popoff (1987) [2], ale Reeves et. al. (1989) [3] navrhli skupinu V ako samostatný druh S. bongori zavolať. Každý poddruh zase obsahuje číselné názvy sérovarov.

Lekársky relevantné salmonely patria do

  • Skupina I (S. enterica ssp. enterica), ako aj
  • Skupina IIIa (S. enterica ssp. arizonae) a
  • Skupina IIIb (S. enterica ssp. diarizonae) o.

Týchto šesť skupín Salmonella možno pomocou biochemických testov klasifikovať takto: [4]

skupina
(podľa čísla)MalonátONPGDulcitSalicínKyselina galakturónováželatína
skupina
(podľa poddruhov)
S. enterica ssp. enterica I. negatívny negatívny pozitívne negatívny negatívny negatívny
S. enterica ssp. salámy II pozitívne negatívny pozitívne negatívny pozitívne pozitívne
S. enterica ssp. arizonae, a S. enterica ssp. diarizonae III pozitívne pozitívne negatívny negatívny slabý pozitívne
S. enterica ssp. houtenae IV negatívny negatívny negatívny pozitívne pozitívne pozitívne
S. enterica ssp. indica VI negatívny premenná premenná negatívny pozitívne pozitívne
S. bongori V. negatívny pozitívne pozitívne negatívny pozitívne negatívny

Vysvetlivky: Malonát: Využitie malonátu ako zdroja energie a uhlíka (zdroj C); ONPG: hydrolýza ONPG; Dulcit: využitie dulcitu, cukrového alkoholu, ako zdroja energie a uhlíka; Salicín: Využitie salicínu, glykozidu nachádzajúceho sa vo vŕbách (všeobecný názov: Salix) sa vyskytuje ako zdroj energie a uhlíka, kyselina galakturónová: využitie kyseliny galakturónovej, hlavnej zložky pektínov, želatína: hydrolýza želatíny.

Po takmer dvadsiatich rokoch diskusií boli v roku 2005 prijaté návrhy Léona Le Minora a Michela Y. Popoffa [2] a Michaela W. Reevesa [3]. [5] [6] Tento formálny systém, ktorý vytvorili mikrobiologickí systematici, nie je v súlade s tradičnou systematikou druhov Salmonella a s názvom druhu Kauffmann kvôli sérovarom. Mikrobiológovia a infektológovia však tento princíp pomenovania poznajú už celé desaťročia, takže toto nesprávne pomenovanie je dodnes rozšírené.

Podľa schémy Kauffmann-White existuje celkovo viac ako 2 500 sérovarov Salmonella, ktoré sa líšia na základe výskytu rôznych O a H antigénov. O-antigény sú súčasťou lipopolysacharidov (LPS) bunkovej steny a H-antigény sú súčasťou stavebných blokov proteínov bičíkov, s ktorými sa môže salmonela pohybovať. Niektoré druhy majú navyše v sliznici antigén („kapsula“), takzvaný kapsulárny antigén (= K antigén). Pretože pomocou Kauffmann-Whiteovej schémy možno detekovať iba jednu H-fázu a pre typizáciu sú v každom prípade potrebné obidve H-fázy, musí sa druhá (druhá) H-fáza priviesť k vytvoreniu pomocou rojovej platne podľa Sven-Garda.

  • O-antigén (= somatický antigén), lokalizovaný vo vonkajšej membráne, lipopolysacharidy, termostabilné, nestabilné voči formaldehydu, takzvané povrchové antigény
  • H-antigén (= antigén bičíka), termolabilný, odolný voči formaldehydu.
  • K antigén (= obalový antigén), pozostáva z troch frakcií s rôznou citlivosťou na teplo a je priradený k bunkovej stene.

Epidemiologické skupiny

Klasifikácia sérovarov po adaptácii na konkrétneho hostiteľa:

  • sérovary prispôsobené na človeka, ktoré spôsobujú brušný týfus alebo paratyfoidnú horúčku (napr. S.. Typhi, S.. Paratyphi A, B a C),
  • Sérovary prispôsobené na určité druhy zvierat, ktoré spôsobujú choroby špecifické pre zviera, a nie sú dôležité pre iné druhy zvierat alebo ľudí S. Dublin (hovädzie mäso), S. Choleraesuis (prasa), S. Abortusovis, Abortusequi (ovce, kone) a
  • Sérovary bez špeciálnej adaptácie hostiteľa, ktoré sa vyskytujú ako patogény pre enteritídu u všetkých druhov zvierat a spôsobujú otravu jedlom u ľudí.
  • Sérovary bez špeciálnej adaptácie hostiteľa, ktoré sa vyskytujú u ľudí a zvierat ako patogény salmonelózy a majú vysokú virulenciu.

Možnosti infekcie

Infekcie salmonelou sú možné:

  • z dôvodu nečistoty v potravinárskom sektore, najmä vo veľkých kuchyniach
  • vylučovaním chorých, ale aj infikovaných, ale klinicky zdravých ľudí (permanentní vylučovatelia) a zvierat (ohrozené: ošetrovateľský personál, iné zvieratá); najmä od nezistených infikovaných plazov (miera napadnutia 90%), nebezpečenstvo najmä pre malé deti [7]
  • zo znečistenej povrchovej a zatuchnutej vody (napríklad v sprchových hadiciach a nepoužitých automatoch na vodu)
  • z nehygienickej rozmrazenej hydiny (v rozmrazenej vode je veľa baktérií) a
  • cez surové vajcia z hydiny infikovanej salmonelou (salmonely sú zvyčajne iba na vaječnej škrupine, ale môžu sa dostať dovnútra, ak je poranená kutikula).

Lekársky významní predstavitelia

  • S. enterica ssp. arizonae, u chladnokrvných zvierat, hydiny, cicavcov
  • S. choleraesuis (Bacillus paratyphus B a C), črevné chvály ošípaných, patogénne so slabou rezistenciou; Ľudia sa môžu nakaziť konzumáciou mäsa chorých ošípaných, čo u nich spôsobuje salmonelózu.
  • S. enteritidis, Výskyt v črevách hovädzieho dobytka, hlodavcov, kačíc (vrátane ich vajíčok) a ľudí; Patogén spôsobujúci teľacie paratyfidové horúčky a akútnu gastroenteritídu u ľudí.
  • S. paratyphi
    • S. paratyphi A, čisto ľudský patogén, pôvodca „paratyfidu A“ (paratyfoidná gastroenteritída), prenos kontaktom a infekčnými potravinami alebo vodou.
    • S. paratyphi B, v strednej Európe väčšinou ľudský patogén, patogén „Paratyphus B“, prenos kontaktom a infekčným krmivom, vodou alebo trusom.
  • S. typhi, Výskyt v miernych a subtropických pásmach, ľudské patogény brušného týfusu, prenos prostredníctvom kontaktu a infekčných potravín, trusu vody alebo muchy. 3–5% všetkých chorých ľudí zostáva permanentnými eliminátormi.
  • S. typhimurium, Patogén väčšinou smrteľnej, horúčkovitej črevnej infekcie u vtákov a cicavcov prostredníctvom kontaminovanej potravy. Spúšťač salmonelovej enteritídy („otrava jedlom“) u ľudí.
  • S. dublin, jeden z patogénov salmonelózy hovädzieho dobytka, ktorá sa oznamuje
  • S. typhisuis, jednou z príčin salmonelózy u ošípaných

Salmonella vo výskume rakoviny

V súvislosti s otázkou, či a ako môžu baktérie ničiť nádory, sa určilo, že a ako Salmonella napadne nádory a zničí ich. Na aplikáciu by bolo treba salmonely oslabiť, aby sa dali použiť na liečbu rakoviny bez toho, aby spôsobili nebezpečnú črevnú infekciu. [8]