Bordetella -Bordetella

Bordetella
Flagellated Bordetella bronchiseptica
Tieteellinen luokittelu
Verkkotunnus:	Bakteerit
Pylum:	Proteobakteerit
Luokka:	Betaproteobakteerit
Tilaus:	Burkholderiales
Perhe:	Alcaligenaceae
Suku:	Bordetella Moreno-López 1952
Laji
Bordetella ansorpii Bordetella avium Bordetella bronchialis Bordetella bronchiseptica Bordetella flabilis Bordetella hinzii Bordetella holmesii Bordetella muralis Bordetella parapertussis Bordetella pertussis Bordetella petrii Bordetella pseudohinzii Bordetella sputigena Bordetella trematum Bordetella tumbae Bordetella tumulicola

Bordetella ( / ˌ b ɔːr d ə t ɛ l ə / ) on suvun pieniä (0,2-,7 um), gram-negatiivinen kokkobasilleja pääjakson proteobakteerien . Bordetella -lajit, lukuun ottamatta B. petrii -lajia , ovat pakollisia aerobikoita sekä erittäin vaativia tai vaikeasti viljeltäviä . Kaikki lajit voivat tartuttaa ihmisiä. Kolme ensimmäistä kuvattavaa lajia ( B. pertussis , B. parapertussis , B. bronchiseptica ); niitä kutsutaan joskus "klassisiksi lajeiksi". Kaksi näistä ( B. bronchiseptica ja B. pertussis ) ovat myös liikkuvia .

B. pertussis ja joskus B. parapertussis aiheuttavat hinkuyskää tai hinkuyskää ihmisillä, ja jotkut B. parapertussis -kannat voivat asuttaa lampaita. B. bronchiseptica tarttuu harvoin terveisiin ihmisiin, vaikka immuunipuutteisia potilaita on raportoitu. B. bronchiseptica aiheuttaa useita sairauksia muilla nisäkkäillä, mukaan lukien kennel yskä ja atrofinen nuha koirilla ja vastaavasti. Muut suvun jäsenet aiheuttavat samanlaisia ​​sairauksia muilla nisäkkäillä ja linnuilla ( B. hinzii , B. avium ).

Suvun Bordetella on nimetty Jules Bordet .

Patogeneesi

Kolme yleisintä Bordetella -lajia ovat B. pertussis , B. parapertussis ja B. bronchiseptica . Näiden lajien tiedetään kertyvän nisäkkäiden hengitysteihin. Tämä nähdään yleisimmin ihmisvauvoilla hinkuyskäksi tunnetun sairauden tuotteena. Tästä taudista vastuussa oleva laji on B. pertussis , ja sitä esiintyy vain ihmisillä. Jopa laajalla B. pertussis -rokotustutkimuksella , hinkuyskää pidetään edelleen endeemisenä monissa maissa. Koska B. pertussis esiintyy vain ihmisillä ja sillä on vain vähän geneettistä vaihtelua muihin Bordetella -lajeihin nähden, sen uskotaan olevan peräisin yhteisestä esi -isästä viime vuosina.

B. parapertussis voi vaikuttaa sekä ihmisiin että muihin nisäkkäisiin, pääasiassa lampaisiin. Samoin kuin B. pertussis , se aiheuttaa hinkuyskää vauvoille. Silti, kun lampaista löydettyjä kantoja eristetään, ihmisillä esiintyvien kantojen välillä on vahva ero. Tämä viittaa siihen, että tämän lajin eri kannat ovat kehittyneet toisistaan ​​riippumatta, ihmisistä ja lampaista. Tällä erityisellä erotuksella se tarkoittaa, että kahden säiliön välillä on vain vähän tai ei ollenkaan siirtoa.

Lajilla B. bronchiseptica on kuitenkin laajempi isäntäalue, joka aiheuttaa samanlaisia ​​oireita monilla eläimillä, mutta vaikuttaa vain satunnaisesti ihmisiin. Nämä oireet ilmenevät usein kroonisina ja oireettomina hengitystieinfektioina. B. bronchiseptica on pieni, kokkoidinen muoto, jonka koko on noin 0,5 µm. Siinä on peritrichous flagella, joka mahdollistaa sen liikkuvuuden. Petri-maljalla tämän lajin pesäkkeet näyttävät pieniltä, ​​harmahtavanvalkoisilta, sileiltä ja kiiltäviltä. B. bronchiseptica on gramnegatiivinen.

Perinpohjaisesti tutkitut Bordetella -lajit ovat B. bronchiseptica , B. pertussis ja B. parapertussis , ja näiden bakteerien aiheuttamien hengityselinsairauksien patogeneesiä on tarkasteltu. Tartunta tapahtuu suorassa kosketuksessa hengitysteiden aerosolipisaroiden tai fomiittien kautta . Bakteerit aluksi kiinni värekarvallisten epiteelisolujen solujen nenänielun, ja tämä vuorovaikutus epiteelisolujen välittää sarja proteiinin adhesiinien . Näitä ovat rihmainen hemaglutiniini , pertaktiini , fimbriat ja hinkuyskätoksiini (vaikka hinkuyskätoksiinin ilmentyminen on ainutlaatuista B. pertussikselle ). Sen lisäksi, että ne auttavat tarttumaan epiteelisoluihin, jotkut niistä osallistuvat myös kiinnittymiseen immuuniefektorisoluihin.

Infektion alkuvaiheessa katarraalinen vaihe tuottaa oireita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin flunssan oireet, ja tänä aikana suuri määrä bakteereja voidaan ottaa talteen nielusta. Tämän jälkeen bakteerit lisääntyvät ja leviävät edelleen hengitysteihin, missä toksiinien eritys aiheuttaa siliostaasia ja helpottaa bakteerien pääsyä henkitorven/keuhkoputkien silmuisiin soluihin. Yksi ensimmäisistä ilmenneistä toksiineista on henkitorven sytotoksiini , joka on peptidoglykaanista johdettu disakkaridi-tetrapeptidi . Toisin kuin useimmat muut Bordetella -toksiinit, henkitorven sytotoksiini ilmentyy konstitutiivisesti ja on normaali tuote bakteerisoluseinän hajoamisesta. Muut bakteerit kierrättävät tämän molekyylin takaisin sytoplasmaan, mutta Bordetellassa ja Neisseria gonorrhoeaessa se vapautuu ympäristöön. Henkitorven sytotoksiini itse kykenee toistamaan silmusliukuportaan halvaantumisen, DNA -synteesin estämisen epiteelisoluissa ja lopulta sen tappamisen. Yksi tärkeimmistä säännellyistä toksiineista on adenylaattisyklaasitoksiini , joka auttaa luontaisen immuniteetin kiertämisessä . Toksiini toimitetaan fagosyyttisille immuunisoluille kosketuksessa. Immuunisolujen toimintoja estävät sitten osittain syklisen AMP: n kertyminen . Äskettäin löydetyt adenylaattisyklaasitoksiinin toiminnot, mukaan lukien kalvon läpäisevä muodostuminen ja kalsiumin sisäänvirtauksen stimulointi , voivat myös edistää fagosyyttien myrkytystä.

Virulenssitekijä

Bordetellassa tunnistetut virulenssitekijät ovat yhteisiä kaikille kolmelle lajille. Näitä ovat adhesiinit, kuten rihmainen hemagglutiniini (FHA), pertaktiini, henkitorven kolonisaatiotekijä ja fimbriat, ja toksiinit, kuten adenylaattisyklaasi-hemolysiini, dermonekroottinen toksiini ja henkitorven sytotoksiini. Nämä tekijät ilmaistaan ​​ja säännellään useimmiten ympäristön ärsykkeillä.

Virulenssitekijän ilmentymisen säätely

Monien Bordetella- liimojen ja -toksiinien ilmentymistä ohjaa kaksikomponenttinen BvgAS-säätelyjärjestelmä. Suuri osa tästä sääntelyjärjestelmästä tiedetään perustuen B. bronchiseptican kanssa tehtyyn työhön , mutta BvgAS on läsnä B. pertussisissa , B. parapertussisissa ja B. bronchisepticassa ja se vastaa vaiheiden vaihtelusta tai fenotyyppisestä modulaatiosta.

BvgS on solukalvon -bound anturi kinaasi , joka reagoi stimulaatioon fosforyloimalla sytoplasmisen helix-turn-helix -pitoisen proteiinin BvgA. Fosforyloituna BvgA: lla on lisääntynyt affiniteetti spesifisiin sitoutumiskohtiin Bvg-aktivoiduissa promoottorisekvensseissä ja se voi edistää transkriptiota in vitro -määrityksissä.

Suurin osa BvgAS-kontrolloiduista myrkkyistä ja adhesiineista ilmentyy Bvg ⁺ -olosuhteissa (korkea BvgA-P _i -pitoisuus). Mutta on myös geenejä ilmaistu yksinomaan BVG ^- tilassa, ennen kaikkea flagelliinista geenin Flaa . Bvg-tukahdutettujen geenien säätelyä välittää 624 emäsparin avoimen lukukehyksen tuote bvgA: n alavirtaan , niin kutsuttu Bvg-aktivoitu repressoriproteiini, BvgR. BvgR sitoutuu konsensussekvenssiin, joka on läsnä ainakin joidenkin Bvg-tukahdutettujen geenien koodaussekvensseissä. Tämän proteiinin sitoutuminen konsensussekvenssiin edustaa geeniekspressiota vähentämällä transkriptiota.

Ei tiedetä, mitkä ovat BvgS: n fysiologiset signaalit, mutta in vitro BvgAS voidaan inaktivoida magnesiumsulfaatin tai nikotiinihapon millimolaarisilla pitoisuuksilla tai alentamalla inkubointilämpötila ≤ 26 ° C: een.

Tunnistaminen tiettyyn pistemutaatio BvgS geeni, joka lukitsee B. bronchiseptica väliasennossa BVG vaihe paljasti luokan BvgAS-säännellyn geenejä, jotka yksinomaan transkriboidaan väli- pitoisuuksia BvgA-P _i . Tämä välituotteen (Bvg _i ) fenotyyppi voidaan toistaa villityypin B. bronchisepticalla kasvattamalla bakteereja väliaineessa, joka sisältää BvgAS-modulaattorin, nikotiinihapon välipitoisuuksia. Näissä olosuhteissa joitakin, mutta ei kaikkia Bvg ⁺ -vaiheeseen liittyviä virulenssitekijöitä ilmaistaan, mikä viittaa siihen, että tämä kaksikomponenttinen säätelyjärjestelmä voi aiheuttaa fenotyyppisten tilojen jatkuvuuden vastauksena ympäristöön.

Rokotteet

Bordetella-rokote ei ole välttämätön, mutta erittäin suositeltava koirille, varsinkin jos ne joutuvat kosketuksiin muiden koirien kanssa, kuten koirapuistoissa, hoitolaitoksissa, koiranäyttelyissä, koulutuskursseilla jne. (Burke). Itse asiassa sitä voidaan vaatia tietyissä tiloissa pääsyä varten. Rokote voidaan antaa myös kissoille, mutta se tehdään harvemmin, koska infektio näyttää olevan harvinaista aikuisilla kissoilla. Voi kuitenkin olla hyvä rokottaa kissanpentu, jos se on riskialttiissa ympäristössä (eli asuu useiden muiden kissojen kanssa) (Gardiner).

Bordetella -rokote kohdistuu erityisesti sukuun ja lajeihin Bordetella bronchiseptica, joka on tyypillisesti kennel -yskää aiheuttava laji. Rokote tuo bakteerit kehoon immuniteetin kehittämiseksi. On tärkeää muistaa, että rokote suojaa vain yhtä Bordetella -lajia vastaan. Siksi on mahdollista, että lemmikki saa tartunnan toisella Bordetella -lajilla tai sairastuu kennel -yskään toisesta lähteestä, kuten parainfluenssaviruksesta, vaikka se olisi rokotettu B. bronchiseptica (Burke) -taudille. Bordetella -rokote on myös vain noin 70% tehokas (Bryant).

Bordetella -rokotteen antamiseen koirille on kolme lisensoitua tapaa: suun kautta, nenän kautta ja ihon alle (ihon alle). Kaksi edellistä menetelmää annetaan käyttäen eläviä bakteereja, kun taas jälkimmäinen tehdään tapetuilla bakteereilla. Madisonissa Wisconsinissa sijaitsevan eläinlääketieteellisen korkeakoulun vuonna 2013 tekemässä vertailevassa tutkimuksessa tutkittiin näiden kolmen menetelmän tehokkuutta rokottamalla beagle -pentuja. 40 beaglea jaettiin neljään ryhmään; ryhmä, joka testasi jokaista kolmea menetelmää, sekä yksi kontrolliryhmä, jota ei rokotettu. 42 päivän kuluttua koirat altistettiin Bordetella bronchisepticalle. Tämä tutkimus osoitti, että elävä intranasaalinen Bordetella -rokote oli tehokkaampi kuin tapettu ihonalainen rokote ja että elävä oraalinen rokote toimii yhtä hyvin kuin elävä intranasaalinen rokote (Larson).

Viitteet