Providencia alcalifaciens και λοιμώξεις του εντέρου
Το Providencia alcalifaciens είναι μέλος της οικογένειας Enterobacteriaceae που έχει συνήθως ενοχοποιηθεί ως αιτιολογικός παράγοντας διαρροϊκής λοίμωξης σε ανθρώπους και ζώα. Τα πρόσφατα κρούσματα του P. alcalifaciens τόσο στις αναπτυσσόμενες όσο και στις αναπτυγμένες χώρες έχουν εγείρει ανησυχίες για τη δημόσια υγεία. Αρκετές μελέτες έχουν προτείνει ότι το P. alcalifaciens μπορεί να προκαλέσει διάρροια εισβάλλοντας στον εντερικό βλεννογόνο, αν και η παθογένειά του δεν έχει τεκμηριωθεί επαρκώς. Συχνά οι συνήθεις εργαστηριακές έρευνες που αναζητούν αιτιολογικούς παράγοντες διάρροιας δεν επιδιώκουν ενεργά την ανίχνευση του P. alcalifaciens . Ως εκ τούτου, θα πρέπει να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στη συνήθη εργαστηριακή διάγνωση για την καλύτερη κατανόηση της επιδημιολογίας και της παθογένειας του P. alcalifaciens.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Το Providencia , ένα γένος αρνητικών κατά Gram βακτηρίων σε σχήμα ράβδου, ανήκει στην οικογένεια Enterobacteriaceae. Επί του παρόντος, αποτελείται από εννέα είδη, 1 μεταξύ των οποίων οι Providencia stuartii , Providencia rettgeri , Providencia rustigianii και Providencia alcalifaciens είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες διαφορετικών τύπων λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένων των ουρολοιμώξεων, λοιμώξεων τραυμάτων, σηψαιμίας, νοσοκομειακής νόσου. 2 Αρκετές μελέτες έχουν αναφέρει ότι το P. alcalifaciens είναι ο αιτιολογικός παράγοντας της διάρροιας στους ανθρώπους και τα ζώα, καθώς και της αιμορραγικής πνευμονίας στα χοιρίδια. 3 – 9 Στελέχη τουΤο P. alcalifaciens που απομονώθηκε από διαρροϊκούς ασθενείς ήταν σε θέση να αναπτύξει διάρροια κατά την αφαίρεση των δεσμών του ειλεού του μοντέλου διάρροιας ενήλικου κουνελιού (RITARD) και έδειξε επεμβατικότητα στην HEp-2 και άλλες ευκαρυωτικές κυτταρικές σειρές in vitro, αν και η παθογένεια αυτού του οργανισμού παραμένει ελάχιστα τεκμηριωμένη . 7 , 10 Προηγουμένως, τρεις τροφιμογενείς επιδημίες που προκλήθηκαν από το P. alcalifaciens αναφέρθηκαν στην Ιαπωνία, την Τουρκία και την Κένυα και έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή. 11 – 13 Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει μια σύντομη ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με την επιδημιολογία και την παθογένεια του P. alcalifaciens και θα αιτιολογήσει τη σημασία της συνήθους εργαστηριακής διάγνωσης.
ΕΠΙΔΗΜΙΟΛΟΓΙΑ
Το Providencia alcalifaciens βρίσκεται συνήθως στο έδαφος, το νερό και τα λύματα και έχει απομονωθεί από ένα ευρύ φάσμα ζωντανών οργανισμών όπως τα κοτόπουλα, οι σκύλοι και οι αγελάδες. 14 Το βακτήριο αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά το 1943 από τον Stuart, ο οποίος το αναγνώρισε ως «αναερογόνο paracolon 29911» που απομονώθηκε από διαρροϊκούς ασθενείς. 15 Ο Kauffmann ονόμασε αυτά τα αναερογόνα στελέχη paracolon 29911 ως ομάδα Providence το 1951, με βάση την έκθεση που δημοσιεύτηκε στο Providence, RI από τον Stuart. 2 Ένα χρόνο αργότερα, το 1952, ο Μπράουν ανακάλυψε ότι οι αναερογόνοι βάκιλοι του παρακολού ήταν υπεύθυνοι για τη γαστρεντερίτιδα στα παιδιά. 16Το 1955, ο Ridge ανέφερε ένα κρούσμα με την Πρόνοια τύπου βάκιλλου παράκολου, παρόμοιο με τον οργανισμό που είχε δημοσιεύσει προηγουμένως ο Μπράουν, σε ένα οικιστικό νηπιαγωγείο. 17 Την ίδια χρονιά, οι Graber και Lincoln 18 βρήκαν επίσης μια συσχέτιση μεταξύ των οργανισμών Proteus–Providence και της βρεφικής διάρροιας στο Ντένβερ. Αργότερα, αναφέρθηκε διάρροια που σχετίζεται με την Providencia στη Νιγηρία και την Ινδία. 19 , 20 Στο Μπαγκλαντές, ο Albert και άλλοι 10 μπόρεσαν να αποδείξουν τη συσχέτιση μεταξύ του P. alcalifaciens και της διαρροϊκής νόσου σε μια μελέτη περίπτωσης ελέγχου συγκρίνοντας τα ποσοστά απομόνωσης του παθογόνου σε παιδιά με και σε αυτά χωρίς διάρροια. Το 1989, Haynes and Hawkey 5ενέπλεξε το P. alcalifaciens ως αιτιολογικό παράγοντα της διάρροιας των ταξιδιωτών. Απομόνωσαν το P. alcalifaciens σημαντικά περισσότερο (7-8 φορές πιο συχνά) στους βρετανούς ταξιδιώτες που επέστρεφαν με διάρροια παρά στους ασθενείς που είχαν διάρροια αλλά δεν είχαν ιστορικό πρόσφατων ταξιδιών εκείνη τη στιγμή. Στη συνέχεια, αυτό υποστηρίχθηκε από τα ευρήματα των Yoh et al., 6 στα οποία το παθογόνο απομονώθηκε μεταξύ των ταξιδιωτών που επέστρεφαν στην Ιαπωνία. Επιπλέον, μια συγχρονική μελέτη μεταξύ 2009 και 2013 μπόρεσε να απομονώσει το 3,2% του P. alcalifaciens από δείγματα κοπράνων παιδιών με διάρροια στην Κένυα. 21 Επίσης, το P. alcalifaciens είναι γνωστό ότι προκαλεί διάρροια σε σκύλους και αιμορραγική πνευμονία στα χοιρίδια.8 , 9
Η μετάδοση του P. alcalifaciens συμβαίνει κυρίως μέσω της κατάποσης μολυσμένων τροφίμων, τα οποία προκάλεσαν τρία τροφογενή κρούσματα στην Ιαπωνία, την Τουρκία και την Κένυα. 11 – 13 Το 1996, ένα μεγάλο ξέσπασμα τροφιμογενούς μόλυνσης που προκλήθηκε από το P. alcalifaciens εμφανίστηκε μεταξύ παιδιών και δασκάλων σε δύο νηπιαγωγεία και ένα γυμνάσιο και επηρέασε συνολικά 270 άτομα στο Fukui της Ιαπωνίας. 11 Εδώ, κανένα άλλο αναγνωρισμένο εντεροπαθογόνο δεν ανιχνεύθηκε σε δείγματα κοπράνων εκτός από το P. alcalifaciens και η κλωνικότητα των απομονώσεων επιβεβαιώθηκε με ηλεκτροφόρηση γέλης παλμικού πεδίου. Η πηγή της επιδημίας ήταν τα τρόφιμα που καταναλώνονταν στο μεσημεριανό γεύμα, τα οποία παρασκευάζονταν και προμηθεύονταν από μία μόνο μονάδα εστίασης. Στην Τουρκία,Το P. alcalifaciens προκάλεσε ξέσπασμα διάρροιας που επηρέασε 27 ενήλικες που είχαν καταναλώσει πατατοσαλάτα και χοιρινό σνίτσελ κατά τη διάρκεια ενός εορταστικού γεύματος. 12 Στην Κένυα, το P. alcalifaciens συσχετίστηκε με ένα ξέσπασμα διαρροϊκής νόσου σε επτά πρωτογενείς και τέσσερις δευτερογενείς περιπτώσεις όπου ο μοναδικός παράγοντας ήταν ο πουρές πατάτας που καταναλώνονταν από πρωτογενείς περιπτώσεις. 13 Αυτά τα κρούσματα δείχνουν ότι το P. alcalifaciens είναι ένα πιθανό τροφιμογενές παθογόνο. Έτσι, ενισχύει την ανάγκη βελτίωσης της κλινικής επιτήρησης και της εργαστηριακής διάγνωσης.
ΚΛΙΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΔΙΑΓΝΩΣΗ
Η διαρροϊκή λοίμωξη που προκαλείται από το P. alcalifaciens συνήθως εμφανίζεται ως υδαρής, μη αιματηρή διάρροια ή χαλαρά κόπρανα, περιστασιακά με κοιλιακό άλγος, έμετο, πυρετό και σπάνια τενεσμούς. 11 – 13 Η περίοδος επώασης για τη γαστρεντερίτιδα του P. alcalifaciens κυμαίνεται από 1 έως 4 ημέρες και η συχνότητα της διάρροιας κυμαίνεται από τρία έως 10 επεισόδια την ημέρα, αν και σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν αναφερθεί έως και 15 επεισόδια. 11 – 13 Το φάσμα της σοβαρότητας της νόσου ποικίλλει ανάλογα με τις ηλικιακές ομάδες, όπως παρατηρήθηκε κατά τα κρούσματα στην Ιαπωνία και την Κένυα. Το ποσοστό επίθεσης βρέθηκε υψηλότερο σε παιδιά νηπιαγωγείου από ό,τι σε μαθητές γυμνασίου και ενήλικες κατά τη διάρκεια της επιδημίας που εκδηλώθηκε στην Ιαπωνία. 11Επιπλέον, στην Κένυα, παρατηρήθηκε σοβαρή ασθένεια μεταξύ των παιδιών σε σύγκριση με τους ενήλικες που ανέφεραν μόνο ήπια διάρροια και δεν χρειάζονταν νοσηλεία. 13
Εκτός από τις διαρροϊκές λοιμώξεις στον άνθρωπο, το P. alcalifaciens μπορεί να προκαλέσει εντερίτιδα στα κουτάβια, συμπεριλαμβανομένων των κλινικών σημείων αφυδάτωσης, υποθερμίας, φωνητικής φωνητικής διάρροιας και διάρροιας με απόχρωση αίματος. 8 Μετά τη μόλυνση, τα κουτάβια πέθαναν μέσα σε 1-2 ημέρες και παρατηρήθηκε διάχυτη επιφανειακή νέκρωση του βλεννογόνου στο λεπτό έντερο μετά από νεκροψίες.
Πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι το P. alcalifaciens δεν περιορίζεται μόνο στην εντερική μόλυνση. Ο Wang και άλλοι 9 περιέγραψαν την αιμορραγική πνευμονία που σχετίζεται με το P. alcalifaciens σε χοιρίδια. Σύμφωνα με την έκθεσή τους, τα μολυσμένα χοιρίδια πέθαναν μέσα σε 2-4 ημέρες αφότου εμφάνισαν κλινικά συμπτώματα διόγκωσης του δέρματος της κοιλιάς, δυσκολία στην αναπνοή, αφρώδη ρινική και στοματική έκκριση. Οι πνεύμονες των μολυσμένων χοιριδίων ήταν εύθρυπτοι, πρησμένοι και σκούρο καφέ που προκλήθηκαν από σοβαρή αιμορραγία. Διάμεση διεύρυνση και μαζικά φλεγμονώδη κύτταρα διεισδυμένα μπορούν να φανούν σε ιστολογικές τομές. Ωστόσο, οι Vieira et al. 22 έδειξε επίσης την ικανότητα του P. alcalifaciensνα μετατοπιστεί από τον εντερικό αυλό σε εξωεντερικές θέσεις του ξενιστή χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο μικρού ζώου. Παρατηρήθηκε ότι τόσο τα επεμβατικά όσο και τα μη επεμβατικά στελέχη του P. alcalifaciens που απομονώθηκαν από διαρροϊκούς ασθενείς ήταν σε θέση να αντισταθούν στη βακτηριοκτόνο δράση του ανθρώπινου ορού και επέδειξαν την ικανότητα να μετατοπίζονται από τη γαστρεντερική οδό στους μεσεντερικούς λεμφαδένες, το συκώτι και τον σπλήνα, ο οποίος υποστηρίζει τον πιθανό ρόλο στην πρόκληση διάχυτης λοίμωξης.
Οι συνήθεις εργαστηριακές έρευνες για την ταυτοποίηση των αιτιολογικών παραγόντων της διάρροιας δεν επιδιώκουν ενεργά το P. alcalifaciens επειδή τα περισσότερα κλινικά εργαστήρια δεν αναγνωρίζουν το P. alcalifaciens ως αιτιολογικό παράγοντα της διαρροϊκής νόσου. Επίσης, μπορεί να μην είναι εύκολο να αναγνωριστούν ή να διακριθούν τα είδη Providencia από άλλους ζυμωτήρες χωρίς λακτόζη, όπως τα είδη Salmonella ή Shigella , χρησιμοποιώντας μέσα όπως δεοξυχολική όξινη λακτόζη, MacConkey και άγαρ Salmonella-Shigella που συχνά χρησιμοποιούνται ως εκλεκτικά μέσα για απομόνωση βακτηρίων στα κόπρανα. Για να παρακάμψουμε την πρόκληση της απομόνωσης και της διαφοροποίησης της Providenciaείδη από άλλα βακτήρια σε μέσα καλλιέργειας, ο Senior ανέπτυξε το μέσο P. alcalifaciens (PAM) το 1997. 23 Το μέσο Providencia alcalifaciens βρέθηκε ότι είναι κατάλληλο διαφορικό μέσο για το P. alcalifaciens επειδή δίνει κόκκινες αποικίες σε αντίθεση με τις κίτρινες ή λευκές αποικίες που παρατηρήθηκαν στο άλλα Εντεροβακτηρίδια. Αυτό οφείλεται στην αδυναμία του P. alcalifaciens να ζυμώσει τη μαννιτόλη, την ξυλόζη ή τη γαλακτόζη που υπάρχει στο μέσο PAM, σε αντίθεση με άλλα βακτήρια των κοπράνων που μπορούν να ζυμώσουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα σάκχαρα. Η Pseudomonas aeruginosa βρέθηκε επίσης να δίνει κόκκινες αποικίες παρόμοιες με το P. alcalifaciens , αλλά μπορούν εύκολα να διαφοροποιηθούν χρησιμοποιώντας τη δοκιμή οξειδάσης.Το Providencia aeruginosa είναι θετικό στην οξειδάση, ενώ το P. alcalifaciens είναι αρνητικό στην οξειδάση. Η Morganella morganii παρουσιάζει επίσης παρόμοια ανάπτυξη με το P. alcalifaciens σε μέσο PAM. Στη συνέχεια, οι Yoh et al. 6 τροποποίησε το μέσο PAM αντικαθιστώντας τη μαννιτόλη και τη γαλακτόζη με μαλτόζη προσθέτοντας πολυμυξίνη-Β για να δημιουργηθεί ένα εκλεκτικό μέσο καλλιέργειας γνωστό ως μέσο πολυμυξίνης-μαννιτόλης-ξυλιτόλης για το Providencia (PMXMP). Τόσο τα μέσα PAM όσο και τα PMXMP έδειξαν πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα για την απομόνωση και τη διαφοροποίηση των ειδών Providencia από άλλα Enterobacteriaceae. Επιπλέον, το P. alcalifaciensμπορεί να ανιχνευθεί από καλλιέργειες χρησιμοποιώντας το εμπορικό κιτ βιοχημικών ταινιών API-20E (API System; BioMérieux, Marcy-l’Étoile, Γαλλία) και αυτοματοποιημένων συστημάτων όπως το Vitek-II (BioMérieux). Για ευαίσθητες και γρήγορες μεθοδολογίες, έχουν χρησιμοποιηθεί αλληλουχίες γονιδίου 16S rRNA και dnaJ που βασίζονται στην αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης για ταυτοποίηση. 11 , 13
ΠΑΘΟΓΕΝΕΣΗ
Η Providencia alcalifaciens –που προκαλεί διαρροϊκή παθογένεια μελετήθηκε για πρώτη φορά από τον Albert και άλλους 10 με το μοντέλο RITARD. Μελέτες έχουν δείξει ότι το μοντέλο RITARD έχει χρησιμοποιηθεί για την εξέταση των διαρροϊκών ιδιοτήτων σε διάφορους μικροοργανισμούς. 24 – 26 Ωστόσο, σε αυτή τη μελέτη, το P. alcalifaciens απομονώθηκε από ένα παιδί και δύο ενήλικες με διάρροια, όπου δεν ανιχνεύθηκε άλλο αναγνωρισμένο εντερικό παθογόνο. Και τα τρία στελέχη του P. alcalifaciens μπόρεσαν να αναπτύξουν διάρροια, ενώ παρατηρήθηκαν κάποιες διαφορές στις ικανότητες παραγωγής ασθένειας. 10Δύο από τα τρία στελέχη ανέπτυξαν διάρροια στο 80-91% των πειραματόζωων και αποίκησαν το εντερικό τοίχωμα, ενώ ένα στέλεχος εμφάνισε διάρροια στο 40% των ζώων και δεν ανακτήθηκε από το λεπτό έντερο ενός κουνελιού κατά τη διάρκεια της θυσίας. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν τις διαφορετικές ικανότητες παραγωγής ασθένειας μεταξύ των διαφόρων στελεχών του P. alcalifaciens . Το αποτέλεσμα της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας του βλεννογόνου του ειλεού έδειξε δύο τρόπους εισόδου στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα: ο ένας με ενδοκυττάρωση με πολυμερισμό κυτταροσκελετικών συστατικών και ο άλλος με διαταραχή των στενών συνδέσεων. 27Από την άλλη πλευρά, κανένα από τα στελέχη δεν μπόρεσε να παράγει θερμοσταθερή εντεροτοξίνη σε θηλάζοντα ποντίκια, αλλά αναπτύσσουν παράλυση του οπισθίου άκρου σε κουνέλια στο μοντέλο RITARD, αν και η σχέση της με την ανθρώπινη ασθένεια δεν είναι ξεκάθαρη. 10
Επιπλέον, αυτά τα τρία απομονωμένα στελέχη P. alcalifaciens έδειξαν αρνητικά αποτελέσματα για ασταθή στη θερμότητα εντεροτοξικότητα σε κύτταρα Y1 όγκου επινεφριδίων ποντικού και κυτταροτοξικότητα σε κύτταρα HeLa. Έδειξαν επίσης προσκόλληση σε καλλιεργημένα κύτταρα HEp-2 και ήταν σε θέση να εισβάλουν σε μονοστοιβάδες κυττάρων με συμπύκνωση ακτίνης. Το μοτίβο αυτής της συμπύκνωσης ακτίνης ήταν παρόμοιο με αυτό που παρήχθη από έναν άλλο διεισδυτικό οργανισμό, τον Shigella flexneri , αλλά διαφορετικό από το εντεροπαθογόνο Escherichia coli . Στη συνέχεια, ένα παρόμοιο είδος πειράματος που διεξήχθη με 14 επιπλέον στελέχη που απομονώθηκαν από διαρροϊκά κόπρανα επιβεβαίωσε τον επεμβατικό χαρακτήρα τους και πρότεινε ότι η προηγούμενη ανάπτυξη στους 37°C είναι η πιο αποτελεσματική για βέλτιστη διεισδυτικότητα. 28 Khashe et al. 29παρατήρησε ότι τα εξαιρετικά επεμβατικά στελέχη P. alcalifaciens μπορούσαν να προσκολληθούν στο κύτταρο HEp-2 εντός 2 ωρών μετά τη μόλυνση, ενώ τα αδύναμα ή μη επεμβατικά στελέχη βρέθηκαν μη προσκολλημένα, υποδηλώνοντας ότι η διαφορική προσκόλληση μπορεί να συνδέεται με τους βασικούς παράγοντες προσκολλητίνης στην κυτταρική επιφάνεια του επεμβατικά στελέχη. Η δοκιμασία εισβολής κυττάρων HeLa έδειξε ότι επτά από τα 11 στελέχη P. alcalifaciens που απομονώθηκαν στην πόλη του Σάο Πάολο της Βραζιλίας, έχουν επεμβατικό χαρακτήρα και ικανότητα συμπύκνωσης ακτίνης και δεν παρατηρήθηκε διαφορά σε σύγκριση με κύτταρα HEp-2. 30 Επιπλέον, οι Maszewska et al. 31 κατέδειξε το διεισδυτικό φαινόμενο του P. alcalifaciensσε κυτταρικές σειρές Caco-2 και σε σύγκριση με κύτταρα HEp-2. Ο σκοπός της χρήσης κυτταρικών γραμμών Caco-2 ήταν να κατανοήσουμε καλύτερα την κατάσταση in vivo επειδή μπορούν να διαφοροποιήσουν και να σχηματίσουν πολωμένες μονοστοιβάδες με φαινοτυπική ομοιότητα με τα εντεροκύτταρα του λεπτού εντέρου. 32 Ωστόσο, σχεδόν το 60% των απομονώσεων του P. alcalifaciens ήταν διεισδυτικά σε κύτταρα Caco-2, ενώ τα κύτταρα HEp-2 έδειξαν 95% διεισδυτικότητα, υποδηλώνοντας ότι το επίπεδο της εισβολής εξαρτάται όχι μόνο από ένα στέλεχος αλλά και από τον τύπο των επιθηλιακών κυττάρων . 31
Μελέτες έχουν δείξει ότι εντεροβακτήρια όπως Shigella spp., εντεροδιηθητικό E. coli και Yersinia enterocolitica φέρουν πλασμίδιο συσχετίζονται με την ικανότητα διείσδυσης. 33 – 36 Αντίθετα, οι περισσότερες από τις μελέτες P. alcalifaciens δεν βρήκαν συσχέτιση μεταξύ της παρουσίας πλασμιδίων και της διεισδυτικότητας, υποδεικνύοντας ότι δεν εμπλέκονται γονίδια πλασμιδίου αλλά χρωμοσωμικά γονίδια στην εισβολή. 4 , 31 , 37 Για τον προσδιορισμό του γονιδίου(ων) που είναι υπεύθυνο για την εισβολή, η μεταλλαξιογένεση εισαγωγής TnphoA έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη διαλογή που κωδικοποιούν καθοριστικούς παράγοντες λοιμογόνου δράσης σε μια ποικιλία παθογόνων βακτηρίων, συμπεριλαμβανομένωνP. alcalifaciens . 38 – 41 Τέσσερα διαρροϊκά στελέχη μεταλλαγμένου TnphoA P. alcalifaciens συγκρίθηκαν με το μητρικό στέλεχος και αμελητέα εισβολή και παρατηρήθηκε συμπύκνωση ακτίνης στα κύτταρα HEp-2. 38
Εκτός από την επεμβατικότητα, πρόσφατα οι Shima et al. 42 ανέφεραν ότι τα στελέχη P. alcalifaciens θα μπορούσαν να παράγουν την κυτταροθανατηφόρο διασταλτική τοξίνη (CDT) που προκαλεί επιμήκυνση κυττάρων, κυτταρική διάταση και μπλοκάρει τον πολλαπλασιασμό των ευκαρυωτικών κυττάρων στη φάση G2/M, οδηγώντας σε κυτταρικό θάνατο. Από το 1987, η τοξίνη CDT έχει αναφερθεί σε διάφορα Gram-αρνητικά βακτήρια όπως E. coli , Haemophilus ducreyi , Helicobacter , Campylobacter και Shigella spp., τα οποία αποτελούνται από τρία πολυπεπτίδια, συγκεκριμένα, CdtA, CdtB και CdtC, αυτής της μορφής. μια πολύπλοκη δομή που απαιτείται για τη δραστηριότητα της τοξίνης. 43Ορισμένες μελέτες έχουν τεκμηριώσει την απομόνωση και τον χαρακτηρισμό των βακτηρίων που παράγουν CDT από ασθενείς με διάρροια. 44 – 47 Ωστόσο, το CDT του P. alcalifaciens έδειξε κάποια ομολογία με το CDT του Shigella boydii , υποδηλώνοντας ότι το σύμπλεγμα γονιδίων CDT του P. alcalifaciens μπορεί να είναι οριζόντια μεταβιβάσιμο. Αυτό υποδηλώνει ότι το P. alcalifaciens μπορεί να είναι παρόμοιο ως προς την παθογένεια με το S. boydii και αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει, εν μέρει, γιατί το P. alcalifaciens μπορεί να μην είναι υπερβολικά διεισδυτικό. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μόνο μερικά από τα P. alcalifaciensπου μελετήθηκαν αποδείχθηκε ότι φιλοξενούν τα γονίδια CDT. Επιπλέον, θα απαιτηθεί περαιτέρω χαρακτηρισμός του ταυτοποιημένου CDT του P. alcalifaciens για να επιβεβαιωθεί ως παράγοντας λοιμογόνου δράσης.
Μια άλλη μελέτη πρότεινε ότι το P. alcalifaciens χρησιμοποιεί υπεροξείδιο του μαγγανίου δισμουτάση (Mn-SOD) για ενδοφαγοκυτταρική επιβίωση, ενώ το μεταλλαγμένο στέλεχος που είχε διαγραφεί από sodA έδειξε χαμηλότερες ιδιότητες λοιμογόνου δράσης από τον άγριο τύπο. 48 Επίσης, το Mn-SOD προστατεύει το P. alcalifaciens από κύτταρα μακροφάγων ποντικού. Αυτό το αποτέλεσμα παρέχει στοιχεία ότι το Mn-SOD του P. alcalifaciens εμπλέκεται σε επεμβατική δραστηριότητα, με αποτέλεσμα την ενδοκυτταρική επιβίωση. Πρόσφατα, αποδείχθηκε ότι οι λιποπολυσακχαρίτες ήταν ένας ισχυρός επαγωγέας της δυσλειτουργίας του επιθηλιακού φραγμού και της ενδοθηλιακής κυτταροτοξικότητας κατά τη διάρκεια της μόλυνσης από P. alcalifaciens . 49
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Τα τελευταία χρόνια, αρκετές τροφιμογενείς επιδημίες που προκαλούνται από το P. alcalifaciens επιβεβαίωσαν την αυξανόμενη συχνότητα εμφάνισης διάρροιας λόγω του P. alcalifaciens στον κόσμο, ανεξάρτητα από τα κοινωνικοοικονομικά στρώματα. Και αυτή η επίπτωση είναι πιθανώς υψηλότερη από αυτή που αναφέρθηκε, επειδή ενοχοποιείται ως επί το πλείστον ως αυτοπεριοριζόμενο διαρροϊκό παθογόνο και συνήθως προκαλεί μέτρια νοσηρότητα. Επιπλέον, οι περισσότερες μελέτες που διεξήχθησαν στις τροπικές περιοχές δεν θεωρούν σωστά το P. alcalifaciens ως πιθανό αιτιολογικό παράγοντα διάρροιας, και επομένως δεν ανιχνεύουν ενεργά τους οργανισμούς καθώς και επικεντρώνονται σε επιδημιολογικές πτυχές. Η επεμβατικότητα παραμένει ο πιο καθιερωμένος τρόπος παθογένεσης στο P. alcalifaciens, και απαιτείται μελλοντική έρευνα για αυτό το θέμα. Η συχνότητα εμφάνισης γαστρεντερίτιδας που προκαλεί P. alcalifaciens μπορεί να μειωθεί με καλή υγιεινή και προετοιμασία φαγητού. Συνιστάται ανεπιφύλακτα η ανίχνευση του παθογόνου τακτικά σε κλινικά εργαστήρια. Αυτό μαζί με ολοκληρωμένα προγράμματα επιτήρησης μπορεί να είναι αποτελεσματικό για τον έλεγχο των λοιμώξεων από P. alcalifaciens .
Αναγνώριση:
Αναγνωρίζουμε τη συμβολή της Betty Muriithi του έργου NUITM-KEMRI σε αυτό το χειρόγραφο.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ
1. DI H, Liang S, Li Q, Shi L, Shima A, Meng H, Yan H, Yamasaki S, 2018. Providencia σε κρέατα λιανικής από Guangzhou, Κίνα και Οσάκα, Ιαπωνία: επικράτηση, μικροβιακή αντοχή και χαρακτηρισμός των κατηγοριών 1, 2 και 3 ολοκληρώματα . J Vet Med Sci 80 : 829–835. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
2. O’Hara CM, Brenner FW, Miller JM, 2000. Ταξινόμηση, ταυτοποίηση και κλινική σημασία των Proteus , Providencia και Morganella . Clin Microbiol Rev 13 : 534-546. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
3. Albert MJ, Faruque ASG, Mahalanabis D, 1998. Association of Providencia alcalifaciens with diarrhea in Children . J Clin Microbiol 36 : 1433-1435. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
4. Guth BEC, Perrella Ε, 1996. Επικράτηση της ικανότητας εισβολής και άλλων χαρακτηριστικών που σχετίζονται με τη λοιμογόνο δράση σε στελέχη Providencia alcalifaciens που απομονώθηκαν στο São Paulo, Βραζιλία . J Med Microbiol 45 : 459-462. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
5. Haynes J, Hawkey PM, 1989. Providencia alcalifaciens και διάρροια ταξιδιωτών . BMJ 299 : 94–95. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
6. Yoh M, Matsuyama J, Ohnishi M, Takagi K, Miyagi H, Mori K, Park KS, Ono T, Honda T, 2005. Σημασία των ειδών Providencia ως κύρια αιτία της διάρροιας των ταξιδιωτών . J Med Microbiol 54 : 1077-1082. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
7. Janda JM, Abbott SL, Woodward D, Khashe S, 1998. Εισβολή HEp-2 και άλλων ευκαρυωτικών κυτταρικών γραμμών από την Providencia : περαιτέρω στοιχεία που υποστηρίζουν το ρόλο της Providencia alcalifaciens στη βακτηριακή γαστρεντερίτιδα . Curr Microbiol 37 : 159-165. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
8. Möhr AJ, van der Lugt JJ, Josling D, Picard J, van der Merwe LL, 2002. Πρωτοπαθής βακτηριακή εντερίτιδα που προκαλείται από Providencia alcalifaciens σε τρεις σκύλους . Vet Rec 150 : 52–53. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
9. Wang X, Wang J, Hao H, Qiu L, Liu H, Chen S, Dang R, Yang Z, 2014. Παθογόνο στέλεχος Providencia alcalifaciens που προκαλεί θανατηφόρα αιμορραγική πνευμονία σε χοιρίδια . Curr Microbiol 68 : 278-284. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
10. Albert MJ, Alam K, Ansaruzzaman M, Islam MM, Rahman AS, Haider K, Bhuiyan NA, Nahar S, Ryan N, Montanaro J, 1992. Pathogenesis of Providencia alcalifaciens- induced diarrhea . Infect Immun 60 : 5017-5024. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
11. Murata T, Iida T, Shiomi Y, Tagomori K, Akeda Y, Yanagihara I, Mushiake S, Ishiguro F, Honda T, 2001. Ένα μεγάλο ξέσπασμα τροφιμογενούς μόλυνσης που αποδίδεται στην Providencia alcalifaciens . J Infect Dis 184 : 1050–1055. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
12. Chlibek R, Jirous J, Beran J, 2002. Ξέσπασμα διάρροιας μεταξύ του προσωπικού του τσεχικού στρατού στο πεδίο του νοσοκομείου που προκλήθηκε από Providencia alcalifaciens . J Travel Med 9 : 151–152. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
13. Shah MM, Odoyo E, Larson PS, Apondi E, Kathiiko C, Miringu G, Nakashima M, Ichinose Y, 2015. Πρώτη αναφορά τροφιμογενούς εστίας Providencia alcalifaciens στην Κένυα . Am J Trop Med Hyg 93 : 497–500. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
14. Genthe NA, Thoden JB, Benning MM, Holden HM, 2015. Molecular structure of an N-formyltransferase from Providencia alcalifaciens O30 . Protein Sci 24 : 976-986. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
15. Stuart CA, Wheeler KM, Rustigian R, Zimmerman Α, 1943. Βιοχημικές και αντιγονικές σχέσεις των βακτηριδίων παρακολονίου . J Bacteriol 45 : 101-119. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
16. Brown GW, 1952. Αναερογόνοι βάκιλοι παρακολονίου που σχετίζονται με γαστρεντερίτιδα σε παιδιά . Med J Aust 2 : 658–664. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
17. Ridge LE, Thomas ME, 1955. Λοίμωξη με τον τύπο Providence του βακίλλου paracolon σε ένα οικιστικό φυτώριο . J Pathol Bacteriol 69 : 334-337. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
18. Graber CD, Lincoln AF, 1955. Βρεφική διάρροια στην περιοχή του Ντένβερ: σημασία των οργανισμών Proteus-Providence . Pediatrics 16 : 585–589. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
19. Sen R, 1962. Απομόνωση στελεχών της ομάδας πρόνοιας από περιπτώσεις με διάρροια στο Ibadan, Νιγηρία, Δυτική Αφρική . Indian J Med Res 50 : 622–626. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
20. Bhat P, Myers RM, Feldman RA, 1971. Providence group of organisms in the etiology of juvenile diarrhea . Indian J Med Res 59 : 1010–1018. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
21. Shah M, Kathiiko C, Wada A, Odoyo E, Bundi M, Miringu G, Guyo S, Karama M, Ichinose Y, 2016. Επιπολασμός, εποχιακή διακύμανση και πρότυπο αντίστασης στα αντιβιοτικά των εντερικών βακτηριακών παθογόνων μεταξύ νοσηλευόμενων παιδιών με διάρροια στα προάστια περιοχές της κεντρικής Κένυας . Trop Med Health 44 : 39. [ άρθρο δωρεάν PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
22. Vieira ABR, Koh IHJ, Guth BEC, 2003. Τα στελέχη Providencia alcalifaciens μετατοπίζονται από τη γαστρεντερική οδό και είναι ανθεκτικά στη λυτική δραστηριότητα του συμπληρώματος ορού . J Med Microbiol 52 : 633-636. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
23. Senior BW, 1997. Μέσα για την ανίχνευση και την αναγνώριση του εντεροπαθογόνου Providencia alcalifaciens στα κόπρανα . J Med Microbiol 46 : 524-527. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
24. Albert MJ, Alam K, Islam M, Montanaro J, Rahaman AS, Haider K, Hossain ΜΑ, Kibriya AK, Tzipori S, 1991. Hafnia alvei , μια πιθανή αιτία διάρροιας σε ανθρώπους . Infect Immun 59 : 1507-1513. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
25. Pazzaglia G, Sack RB, Bourgeois AL, Froehlich J, Eckstein J, 1990. Διάρροια και εντερική διεισδυτικότητα των στελεχών Aeromonas στο μοντέλο αφαιρούμενου εντερικού δεσμού κουνελιού . Infect Immun 58 : 1924–1931. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
26. Spira WM, Sack RB, Froehlich JL, 1981. Απλό μοντέλο ενηλίκου κουνελιού για Vibrio cholerae και εντεροτοξιγονική διάρροια Eschenichia coli . Infect Immun 32 : 739-747. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
27. Mathan MM, Mathan VI, Albert MJ, 1993. Ηλεκτρονική μικροσκοπική μελέτη της προσκόλλησης και της διείσδυσης του εντερικού επιθηλίου κουνελιού από την Providencia alcalifaciens . J Pathol 171 : 67–71. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
28. Albert MJ, Ansaruzzaman Μ, Bhuiyan NA, Neogi PKB, Faruque ASG, 1995. Χαρακτηριστικά εισβολής κυττάρων HEp-2 από Providencia alcalifaciens . J Med Microbiol 42 : 186-190. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
29. Khashe S, Scales DJ, Abbott SL, Janda JM, 2001. Τα μη επεμβατικά στελέχη Providencia alcalifaciens αποτυγχάνουν να προσκολληθούν στα κύτταρα HEp-2 . Curr Microbiol 43 : 414-417. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
30. Magalhaes V, Leal NC, Melo VM, Sobreira Μ, Magalhaes Μ, 1996. Η εισβολή κυττάρων HeLa από Providencia alcalifaciens πιθανώς κωδικοποιείται από πλασμίδιο . Mem Inst Oswaldo Cruz 91 : 767–768. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
31. Maszewska A, Torzewska A, Staczek P, Rozalski A, 2010. Κύτταρα Caco-2 παρόμοια με εντεροκύτταρα ως μοντέλο για in vitro μελέτες της διαρροϊκής εισβολής Providencia alcalifaciens . Microb Pathog 49 : 285–293. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
32. Hidalgo IJ, Raub TJ, Borchardt RT, 1989. Χαρακτηρισμός της κυτταρικής σειράς ανθρώπινου καρκινώματος του παχέος εντέρου (Caco-2) ως μοντέλο συστήματος για διαπερατότητα εντερικού επιθηλίου . Gastroenterology 96 : 736-749. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
33. Sansonetti PJ, Kopecko DJ, Formal SB, 1982. Εμπλοκή ενός πλασμιδίου στην επεμβατική ικανότητα του Shigella flexneri . Infect Immun 35 : 852-860. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
34. Silva RM, Toledo MRF, Trabulsi LR, 1982. Συσχέτιση διεισδυτικότητας με πλασμίδιο σε εντεροδιηθητικά στελέχη Escherichia coli . J Inject Dis 146 : 706. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
35. Harris JR, Wachsmuth ΙΚ, Davis BR, Cohen ML, 1982. Το πλασμίδιο υψηλού μοριακού βάρους συσχετίζεται με την εντεροεπεμβατικότητα Escherichia coli . Infect Immun 37 : 1295-1298. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
36. Zink DL, Feeley JC, Wells JG, Vanderzant C, Vickery JC, Roof WD, O’Donovan GA, 1980. Διαμεσολαβούμενη από πλασμίδιο εισβολή ιστού σε Yersinia enterocolitica . Nature 283 : 224–226. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
37. Sobreira M, Leal NC, Magalhães M, Guth BE, Almeida AM, 2001. Μοριακή ανάλυση κλινικών απομονώσεων του Providencia alcalifaciens . J Med Microbiol 50 : 29-34. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
38. Rahman M, Monira S, Nahar S, Ansaruzzaman M, Alam K, Alam M, Albert MJ, 2002. TnphoA mutants of Providencia alcalifaciens με αλλοιωμένη διεισδυτικότητα κυττάρων HEp-2 . J Med Microbiol 51 : 682-686. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
39. Taylor RK, Miller VL, Furlong DB, Mekalanos JJ, 1987. Χρήση συγχωνεύσεων γονιδίου phoA για την ταυτοποίηση ενός παράγοντα αποικισμού πείρου συντονισμένα με την τοξίνη χολέρας . Proc Natl Acad Sci USA 84 : 2833–2837. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
40. Donnenberg MS, Calderwood SB, Donohue-Rolfe Α, Keusch GT, Kaper JB, 1990. Κατασκευή και ανάλυση μεταλλαγμάτων TnphoA εντεροπαθογόνων Escherichia coli ανίκανων να εισβάλλουν κύτταρα Hep-2 . Infect Immun 58 : 1565-1571. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
41. Allaoui Α, Sansonetti PJ, Parsot C, 1992. Η MxiJ, μια λιποπρωτεΐνη που εμπλέκεται στην έκκριση εισβολέων Shigella Ipa, είναι ομόλογη με το YscJ, έναν παράγοντα έκκρισης των πρωτεϊνών Yersinia Yop . J Bacteriol 174 : 7661-7669. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
42. Shima A, Hinenoya A, Asakura M, Sugimoto N, Tsukamoto T, Ito H, Nagita A, Faruque SM, Yamasaki S, 2012. Μοριακοί χαρακτηρισμοί κυτταρολεθατικής τοξίνης που παράγεται από στελέχη Providencia alcalifaciens που απομονώθηκαν από ασθενείς με diar . Infect Immun 80 : 1323-1332. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
43. Yamasaki S, Asakura M, Tsukamoto T, Faruque SM, Deb R, Ramamurthy T, 2008. Cytolethal distending toxin (CDT): γενετική ποικιλομορφία, δομή και ρόλος στη διαρροϊκή νόσο . Toxin Rev 25 : 61-88. [ Μελετητής Google ]
44. Albert MJ, Faruque SM, Faruque AS, Bettelheim KA, Neogi PK, Bhuiyan NA, Kaper JB, 1996. Ελεγχόμενη μελέτη λοιμώξεων Escherichia coli που παράγουν κυτταροθανατηφόρο τοξίνη σε παιδιά από το Μπαγκλαντές . J Clin Microbiol 34 : 717-719. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
45. Pandey Μ, et al. 2003. Συσχέτιση του κυτταροθανατηλού διατατικού τόπου τοξίνης cdtB με εντεροπαθογόνο Escherichia coli που απομονώθηκε από ασθενείς με οξεία διάρροια στην Καλκούτα, Ινδία . J Clin Microbiol 41 : 5277-5281. [ δωρεάν άρθρο PMC ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
46. Bouzari S, Oloomi M, Oswald E, 2005. Ανίχνευση της θέσης cdtB της κυτταροθανατηφόρου τοξίνης διαστολής μεταξύ διαρροϊκών απομονώσεων Escherichia coli από ανθρώπους στο Ιράν . Res Microbiol 156 : 137-144. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
47. Hinenoya A, Naigita A, Ninomiya K, Asakura M, Shima K, Seto K, Tsukamoto T, Ramamurthy T, Faruque SM, Yamasaki S, 2009. Επιπολασμός και χαρακτηριστικά της κυτταροθανατηφόρου διαστελλόμενης τοξίνης Escherichia coli από παιδιά με διάρροια Ιαπωνία . Microbiol Immunol 53 : 206-215. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
48. Chen X, Kodama T, Iida T, Honda T, 2007. Επίδειξη και χαρακτηρισμός της δισμουτάσης υπεροξειδίου του μαγγανίου του Providencia alcalifaciens . Microbiol Immunol 51 : 951-961. [ PubMed ] [ Google Scholar ]
49. Asakura H, Momose Y, Ryu CH, Kasuga F, Yamamoto S, Kumagai S, Igimi S, 2013. Η Providencia alcalifaciens προκαλεί δυσλειτουργία φραγμού και απόπτωση στην καλλιέργεια κυττάρων ιστού: ισχυρός ρόλος των λιποπολυσακχαριτών στη διαρροϊκότητα . Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess 30 : 1459–1466. [ PubMed ] [ Google Scholar ]