Enterobacter asburiae: Enterobacter Asburiae — an overview

Содержание

В носу энтеробактер аэрогенес

В желудочно-кишечном тракте обитает множество условно-патогенных бактерий. При крепком иммунитете они не вызывают никаких патологий у человека. Но как только защитные силы организма ослабевают, эти микробы начинают проявлять свои болезнетворные свойства. Одной из таких бактерий является Enterobacter cloacae. Насколько опасен этот микроорганизм? И как его обнаружить? На эти вопросы мы ответим в статье.

Описание

Бактерии Enterobacter cloacae (Энтеробактер клоаке) представляют собой микроорганизмы палочковидной формы. Они не способны образовывать споры. Эти бактерии являются анаэробными, они могут жить при полном отсутствии кислорода. Энтеробактеры довольно устойчивы к воздействию дезрастворов и большинства антибиотиков. Они содержатся в большом количестве в окружающей среде и попадают в организм чаще всего с пищей.

Эти бактерии являются частью нормальной микрофлоры ЖКТ. Если их количество не превышает допустимые показатели, то никаких патологий у человека не возникает. Однако при падении иммунитета происходит активное размножение энтеробактеров, что может спровоцировать различные заболевания.

Патогенность

При неблагоприятных условиях микроорганизмы Enterobacter cloacae могут вызывать воспалительные процессы в разных органах. Обычно это происходит при резком ослаблении организма или на фоне других заболеваний. Бактерии могут поражать не только ЖКТ, но и другие органы: легкие, почки, мочевой пузырь. Это приводит к появлению следующих патологий:

  • дисбактериоза кишечника;
  • острого пиелонефрита;
  • цистита;
  • аспирационной пневмонии.

Активно размножаясь, энтеробактеры вытесняют полезные микроорганизмы. В результате у человека нарушается микрофлора в органах ЖКТ. Это приводит к ухудшению самочувствия, дальнейшему снижению иммунитета и высокой подверженности инфекциям.

Анализ кала

Как выявить чрезмерное размножение Enterobacter cloacae? Это можно сделать с помощью анализов кала или мочи на бакпосев. Рассмотрим эти исследования более подробно.

Концентрацию Enterobacter cloacae в кале определяют во время проведения анализа на дисбактериоз кишечника. Это исследование назначают, если у пациента имеются следующие симптомы:

  • длительное повышение температуры до +38 градусов;
  • периодическая рвота;
  • диарея;
  • примесь крови и слизи в испражнениях.

На пробу берут небольшой кусочек биоматериала, желательно с примесью слизи или крови (если есть). Кал необходимо доставить в лабораторию в течение 1 часа. Специалисты проводят посев фекалий на питательные среды. Через 5 дней бактерии в биоматериале начинают размножаться. После этого подсчитывается количество микроорганизмов в 1 г кала. Их концентрацию измеряют в КОЕ (колониеобразующих единицах).

Исследование мочи

Для определения содержания Enterobacter cloacae в моче назначают анализ урины на бакпосев. Это исследование показано в следующих случаях:

  • при беременности;
  • при обнаружении бактерий или грибков в общем анализе мочи;
  • при сахарном диабете;
  • при признаках воспаления в органах выделения;
  • при хроническом цистите, уретрите и пиелонефрите.

За 7 дней до проведения пробы нужно исключить из рациона острые, соленые и жирные блюда, а также спиртные напитки. За 2 недели до сдачи анализа необходимо прекратить прием антибиотиков.

Перед сбором мочи нужно тщательно вымыть наружные половые органы, не используя при этом антибактериальное мыло. Урину собирают утром в аптечный контейнер и доставляют в лабораторию в течение 2 часов.

Затем проводится посев мочи на питательные среды. После этого определяется количество бактерий в 1 мл урины.

Нормы и расшифровка результатов

Каковы нормы содержания энтеробактеров в анализе кала? Максимально допустимая концентрация Enterobacter cloacae — 10 в степени 4 (10 4) колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г биоматериала.

Превышение этой нормы может быть признаком дисбактериоза. Однако врач всегда обращает внимание на содержание в анализе и других видов условно-патогенных кишечных бактерий:

  • клебсиелл;
  • протеев;
  • гафний;
  • провиденций;
  • морганелл;
  • цитробактеров;
  • серраций.

Повышение концентрации вышеперечисленных микроорганизмов и энтеробактеров свидетельствует о дисбиозе.

Рассмотрим расшифровку анализа мочи на бакпосев:

  1. Если результаты исследования показавают концентрацию энтеробактеров до 10 3 микробных тел на 1 мл, то человек здоров. Такие данные анализа являются нормой.
  2. При показателях более 10 4 энтеробактеров на 1 мл врач может подозревать инфекцию органов выделения. В этом случае необходимо пройти дополнительную диагностику.
  3. Если в расшифровке анализа показатель энтеробактеров превышает 10 5 микробных тел на 1 мл, то врач диагностирует истинную бактериурию.

Энтеробактериоз кишечника

Повышение концентрации Enterobacter cloacae в кале у ребенка — нередкое явление. Усиленное размножение таких бактерий в 50 % случаев диагностируется у детей в возрасте до 6 месяцев. Если содержание условно-патогенных микроорганизмов превышает допустимую норму, то врачи ставят диагноз — энтеробактериоз кишечника.

В детском возрасте эта патология протекает в довольно тяжелой форме. Она сопровождается следующей симптоматикой:

  • стойким повышением температуры;
  • беспокойством и плачем;
  • отказом от еды;
  • диареей, сменяющейся запорами;
  • тошнотой и рвотой;
  • выделением зловонных испражнений с примесью крови и слизи.

Острые проявления заболевания могут продолжаться от 7 до 10 дней. У взрослых энтеробактериоз протекает с такими же симптомами, как и у детей, но в более легкой форме.

Бактериурия

Если у пациента в моче отмечается концентрация энтеробактеров выше 10 5 микробных тел, то такое отклонение называется бактериурией. Оно может указывать на воспалительные процессы в органах выделения. Если это состояние протекает без выраженных клинических проявлений, то врачи говорят о бессимптомной бактериурии.

Если же у человека имеются явные симптомы воспаления в почках или мочевом пузыре (болевой синдром, высокая температура, расстройства мочеиспускания), то отклонением от нормы считается показатель энтеробактеров выше 10 4 микробных тел. При этом врачи обращают внимание и на данные общего анализа мочи. Повышение концентрации энтеробактеров и количества лейкоцитов чаще всего свидетельствуют о пиелонефрите.

Лечение

Что делать, если в анализе кала обнаружено повышенное количество Enterobacter cloacae? Лечение энтеробактериоза у взрослого или ребенка должно быть комплексным. Медикаментозная терапия обязательно сочетается с соблюдением диеты.

Необходимо исключить из рациона сладости, мед, дрожжи, жареную и соленую еду. Такая пища способствует размножению условно-патогенной микрофлоры. Нужно стараться употреблять как можно больше кисломолочных продуктов, в их состав входят полезные лактобактерии.

Если обнаружена Enterobacter cloacae у ребенка в возрасте до 12 месяцев, то родителям необходимо тщательно следить за гигиеной малыша. Дети нередко инфицируются повторно сами от себя. Поэтому нужно несколько раз в день кипятить соску и игрушки-грызунки. Ребенка необходимо тщательно подмывать после каждой дефекации. Это поможет предотвратить самозаражение и рецидивы энтеробактериоза.

Что касается питания, то самой лучшей едой для грудничка с энтеробактериозом является материнское молоко. С разрешения педиатра допускается прикорм в виде соков.

При энтеробактериозе назначают следующие группы лекарств:

  1. Пробиотики: «Линекс», «Бифидумбактерин», «Бифиформ». Они содержат живые штаммы полезных бактерий.
  2. Пребиотики: «Хилак Форте». В состав этих препаратов входят вещества, способствующе размножению полезных микроорганизмов.
  3. Синбиотики: «Гастрофарм», «Нормофлорин-Л». Эти средства содержат полезные бактерии и питательные вещества для их роста.

При выраженных диспепсических явлениях (рвоте, диарее) показан прием энтеросорбентов: «Смекты», «Энтеросгеля», «Полифепана», «Фильтрума».

Антибиотики назначают только при тяжелых формах энтеробактериоза. Условно-патогенные микроорганизмы довольно устойчивы к воздействию антибактериальных лекарств. Поэтому перед лечением необходимо провести тест на чувствительность микрофлоры к антибиотиков. Это поможет правильно подобрать препарат.

Если у пациента выявлены энтеробактеры в моче, то лечение будет зависеть от клинических проявлений. Бессимптомная бактериурия далеко не всегда требует медикаментозной терапии. Необходимость назначения лекарств может определить только врач. Если же у пациента имеются симптомы пиелонефрита, уретрита или цистита, то необходимо сделать тест на чувствительность бактерий к антибиотикам, а затем пройти курс антибактериальной терапии.

Enterobacter aerogenes является грамотрицательной бактерией рода Enterobacter, анаэробной факультативно (может расти или развиваться в присутствии или отсутствии кислорода), палочковидной формы. с закругленными концами и не продуцирующие споры.

В настоящее время известно более 14 видов рода Enterobacter, которые можно идентифицировать по их биохимическим или геномным характеристикам. Эта группа микробов имеет представителей, которые населяют человека как часть обычной микробной биоты.

Также были обнаружены виды, которые разлагают мертвое органическое вещество, а другие были выделены как внутрибольничные (или внутрибольничные) патогены, то есть они вызывают заболевания, приобретенные в больницах или медицинских центрах..

  • 1 Основные характеристики
    • 1.1 Тип и открытие
    • 1.2 Медицинский интерес
    • 1.3 Передача
  • 2 Патология и симптомы
  • 3 Сопротивление
  • 4 Профилактика
  • 5 Лечение
  • 6 Ссылки

Основные характеристики

Enterobacter aerogenes является частью желудочно-кишечной микрофлоры человека и других животных. Это также найдено в почве, водоемах и даже в молочных продуктах.

Он был описан Крузе в 1896 году, принадлежит к семейству Enterobacteriaceae, и его таксономическая классификация была предметом обсуждения с 70-х годов прошлого века до сегодняшнего дня..

Этот вид представляет особый интерес в медицине, поскольку он был выделен в клинических образцах человека из дыхательных путей, мочевыводящих путей, крови и желудочно-кишечного тракта..

Известно, что эпидемиологические вспышки были зарегистрированы в Европе с 1993 года, и до 2003 года он считался многорезистентным патогеном, особенно в отделениях интенсивной терапии..

В Бельгии этот вид ассоциируется с высокой смертностью инфицированных пациентов..

Из-за различных мест обитания, в которых встречается E. aerogenes, инфекции могут приобретаться разными способами..

Как правило, инфекции возникают в:

  • Собственная флора пациентов.
  • Через руки медицинских работников, во время введения медицинских устройств (катетер или инъекторы) у пациентов.
  • При хирургических вмешательствах, когда зараженному оборудованию вводят пациента и трансплантируют органы, и в этом случае передатчик бактерии является донором.

Следует отметить, что большинство внутрибольничных инфекций, по-видимому, возникают эндогенно из ранее колонизированного участка у пациента. И люди с ослабленным иммунитетом, дети и пожилые люди, как правило, более восприимчивы к этим инфекциям.

Патология и симптомы

Вид E. aerogenes считается оппортунистическим патогеном и редко вызывает заболевания у здоровых людей. Как оппортунист, это стало важным из-за внутрибольничных инфекций.

Очень мало известно о факторах, которые могут повлиять на его патогенность или вирулентность (способность вызывать заболевания). Однако устойчивость к дезинфицирующим и антимикробным агентам играет роль в растущей распространенности нозокомиальных патогенов..

Эта бактерия может вызвать множество патологий, таких как:

  • Инфекции в мочевом и желудочно-кишечном тракте.
  • Тромбоцитопения (снижение уровня тромбоцитов в крови).
  • Инфекции дыхательной системы: инфекции этого типа включают бессимптомную колонизацию, трахеобронхит, пневмонию, абсцесс легкого и эмпиему.
  • Инфекции мягких тканей и кожи: состояния, вызываемые E. aerogenes в этих тканях, включают целлюлит, фасциит, миозит, абсцессы и раневые инфекции..
  • Инфекции мочевыводящих путей: пиелонефрит (инфекция почек и почечной лоханки), простатит и цистит могут быть вызваны бактериями E. aerogenes и другими Enterobacter.
  • Инфекции центральной нервной системы: очень мало известно об инфекциях Enterobacter aerogenes в нервной системе, однако с 40-х годов известно о менингите, вызванном Enterobacter spp..

Нет клинических проявлений, достаточно специфичных для того, чтобы отличать их от других острых бактериальных инфекций. Тем не менее, это некоторые из симптомов, которые представляют определенные условия:

бактериемия: физикальное обследование в соответствии с синдромом системного воспалительного ответа, температурой выше 38 ° C или ниже 36 ° C, лихорадкой, гипотонией и шоком, септическим шоком, молниеносной пурпурой и геморрагическими буллами, эктимой гангренозной, цианозом и пятнами.

Инфекции нижних дыхательных путейЭти состояния проявляются идентично тем, которые вызваны Streptococcus pneumoniae и другими организмами. Физикальное обследование может включать следующее: высокая температура или гипотермия, тахикардия, гипоксемия, тахипноэ и цианоз.

сопротивление

Энтеробактериальные инфекции обычно вызываются бактериями, которые часто встречаются в пищеварительном тракте человека. В Соединенных Штатах инфекции, вызванные этим родом, ставят его на восьмое место по распространенности возбудителей внутрибольничных инфекций..

Эти организмы являются мультирезистентными, что указывает на то, что они не чувствительны к лечению, которое считается полезным для борьбы с инфекциями, которые вызывают.

Известно, что E. aerogenes использует по меньшей мере три механизма сопротивления; инактивация ферментов, изменение фармакологических мишеней и изменение способности лекарств проникать и / или накапливаться в их клетках.

Кроме того, будучи грамотрицательной бактерией, она является высоко антибиотиком и продуцирует β-лактамазы, что означает, что она обладает высокой устойчивостью к различным антибиотикам, таким как β-лактамы, ампициллин, амоксициллин, клавулановая кислота, цефалотин и цефокситин, благодаря которым они производят фермент β-лактамазы.

профилактика

Считается, что варианты борьбы с E. aerogenes очень сложны и ограничены, так как большинство инфекций происходит из эндогенного источника, а многие штаммы обладают высокой устойчивостью к антибиотикам..

Что касается профилактики, очень необходимы гигиена рук, дезактивация окружающей среды, постоянный стационарный мониторинг устойчивости к антибиотикам, контролируемое использование антибиотиков и асептика катетеров и устройств, которые будут имплантированы пациентам..

Эти задачи уменьшают передачу организма и, следовательно, возможные заболевания. Было также предложено профилактическое лечение антибиотиками, такими как колистин, для профилактики инфекций E. aerogenes..

лечение

Было много способов лечения инфекций, вызываемых Enterobacter aerogenes. Устойчивость этих грамотрицательных бактерий была хорошо документирована научным сообществом, даже несмотря на то, что антимикробная терапия показана практически при всех инфекциях Enterobacter..

За некоторыми исключениями основными классами антибиотиков, используемых для лечения бактериальных инфекций E. aerogenes, являются: бета-лактамы, аминогликозиды, фторхинолоны и триметоприм-сульфаметоксазол..

Энтеробактеры представляют собой грамотрицательные бактерии, имеющие форму палочек, покрытых жгутиками. Они не образуют спор, развиваются в анаэробных условиях, но способны выживать в присутствии кислорода. Большинство данных микроорганизмов входят в состав нормальной кишечной микрофлоры человека и животных, а некоторые обитают в воде, почве и продуктах питания.

Типичные представители энтеробактерий

Бактерии рода Enterobacter относятся к семейству enterobacteriaceae и включают в себя 12 видов, относящихся преимущественно к условно патогенной флоре, населяющей кишечник человека. Наибольший интерес для медиков имеют энтеробактеры, которые при определенных условиях способны вызывать заболевания у людей.

  1. Enterobacter cloacae является представителем нормальной микрофлоры дистального отдела кишечника. Но после приема антибиотиков, при снижении иммунитета или развитии дисбактериоза, его усиленное размножение приводит к нарушению работы ЖКТ. Из-за непосредственной близости ануса к наружным половым органам у женщин может происходить инфицирование, приводящее к вагинитам, цервицитам и воспалениям других отделов мочеполовой системы. Развитие микроорганизмов в дыхательных путях приводит к тяжелой форме пневмонии, а вот проникновение их в кровяное русло вызывает септицемию.
  2. Enterobacter aerogenes чаще других микробов является причиной больничных инфекций. Особую опасность представляет инфицирование внутрисосудистых катетеров, шунтов и протезов, провоцирующее инфекционный эндокардит, тромбофлебит или общий сепсис.
  3. Enterobacter agglomerans, обозначенные в современной литературе термином Pantoea agglomerans, поражают преимущественно органы мочеполовой системы мужчин и женщин, а также респираторный тракт.
  4. Enterobacter sakazakii, отнесенный в последнее время к роду Cronobacter, представляет большую опасность для новорожденных детей, особенно, имеющих недостаточную массу тела, аномалии развития и врожденные заболевания иммунной системы. Доказано, что Энтеробактер саказаки вызывает инфекционное воспаление оболочек головного и спинного мозга, образование некротических очагов на стенках кишечника, явления сепсиса.
  5. Enterobacter gergoviae, переименованный в Pluralibacter gergoviae, вызывает кишечные расстройства, поражения органов выделения, дыхания и размножения.

Другие условно патогенные бактерии рода энтеробактер, к которым относятся Enterobacter asburiae, Enterobacter hormaechei, Enterobacter ludwigii и Enterobacter kobei поражают преимущественно ЖКТ и респираторные органы.

Таксономическая принадлежность

Группа: V грамотрицательные факультативные анаэробы

Отдел: I грамотрицательные микроорганизмы

Название рода было утверждено в 1963 году. Но проведенные в последующем исследования генома привели к существенным изменениям в систематике. В результате этого E.agglomerans выделили в отдельный род Pantoea, а E.sakazakii отнесли к роду Cronobacter.

Поэтому современная классификация включает 12 видов бактерий рода энтеробактер, из которых наибольшее эпидемиологическое значение имеют энтеробактер клоака и аэрогенес.

Строение, жизненный цикл и свойства микробов

По внешнему строению энтеробактеры напоминают прямые палочки. Их тело полностью покрыто жгутиками, обеспечивающими движение. Единственным неподвижным видом является E.asburiae.

Диаметр микроорганизмов колеблется от 0,6 до 1 мкм, а длина — от 1.2 до 3 мкм. При диагностическом исследовании в мазках обнаруживаются единичные или соединенные в короткие цепочки бактерии. Все представители кишечной группы рода энтеробактер быстро растут на стандартных и селективно-дифференциальных питательных средах.

Бактерии принадлежат к группе факультативных анаэробов, не образуют спор, но у некоторых штаммов имеются капсулы. Местом их обитания являются слизистые оболочки кишечного тракта, органов мочеполовой системы и дыхания. При этом микроорганизмы способны выживать в экскрементах, почве, водоемах, на растениях, кожных покровах животных и других объектах внешней среды.

Род энтеробактер становится заразен для людей в период снижения резистентности организма или после длительного курса антибиотикотерапии. В первую очередь ускоряется пролиферация Enterobacter cloacae в тонком кишечнике, что для данных бактерий не характерно, так как большинство их населяет толстый отдел.

Энтеробактеры опасны для новорожденных младенцев с ослабленным иммунитетом в период прохождения через родовые пути. Инфицирование человека может произойти при попадании большого количества микроорганизмов с недоброкачественными продуктами питания или при заглатывании воды в открытых водоемах.

Низкая чувствительность к антибиотикам у представителей энтеробактер приводит к тому, что они быстро замещают лакто- и бифидобактерии, количество которых резко снижается во время продолжительного применения человеком антибиотиков. Такой дисбактериоз приводит к возникновению заболеваний.

Лабораторная диагностика: что означают цифры

У взрослого человека в кишечнике содержание микроорганизмов рода энтеробактер, включающих в себя Enterobacter cloacae, aerogenes и другие виды, не должно превышать 10 4 колониеобразующих единиц на 1 г кала.

Бактерии энтеробактер в кале ребенка появляется с первых дней жизни, но его количество и соотношение с другими микроорганизмами будет постоянно изменяться, так как в первые 3-4 месяца идет интенсивное заселение кишечника. Искусственное введение в организм малыша бифидо и лактобактерий позволяет поддерживать баланс микрофлоры кишечника.

При выявлении у новорожденных детей пневмонии, возникает подозрение на инфицирование их во время прохождения родовых путей. В этом случае у матери в мазке из цервикального канала обнаруживается Enterobacter aerogenes с концентрацией более 10 5 КОЕ. Чтобы предотвратить такой путь заражения беременным проводят бакпосев на обнаружение Enterobacter aerogenes, Cronobacter sakazakii и некоторых других микроорганизмов, выявляемых при обычном бакпосеве.

Инфицирование ребенка может произойти, если в грудном молоке матери высеян энтеробактер, концентрация которого превышает допустимые показатели. Однако диагноз подтверждается после возникновения характерных клинических признаков и обнаружении Enterobacter cloacae в кале у ребенка в количестве, превышающем 10 4 КОЕ.

Анализ мочи проводится для выяснения причин возникновения урогенитальных инфекций и выявления скрытых воспалений почек и мочевого пузыря. Если при отсутствии клинических симптомов у женщин концентрация энтеробактер в 1 мл мочи превышает 10 5 КОЕ, то диагноз подтверждается, и назначается курс лечения. Если же количество в моче Enterobacter cloacae ниже данного показателя, то это свидетельствует о загрязнении лабораторного материала во время его забора.

Если клиника заболевания имеет выраженный характер, то допустимый порог в 1 мл мочи составляет не более Enterobacter cloacae 10 в 4 степени.

Делая посев из зева, следует знать, какая норма энтеробактер аэрогенес должна быть у человека, так как ее превышение может спровоцировать тяжелую форму пневмонии. Если показатель превышает Enterobacter aerogenes 10 2 КОЕ и сопровождается клиническими признаками, то следует начинать немедленное лечение.

Пациенты, у которых выявлено наличие энтеробактера клоаке в горле, но не имеющие симптомов поражения респираторного тракта, считаются носителями. У них значительно повышается риск возникновения пневмонии при попадании в условия стационара, так как на ее долю приходится 10% случаев от совокупности внутрибольничных инфекций.

Норма энтеробактер клоаке в зеве составляет от 10 2 до 10 4 КОЕ, но при этом их количество не должно значительно превышать концентрацию других форм нормальной микрофлоры.

В чем опасность для человека

Наибольшую опасность энтеробактеры представляют для новорожденных, так как вызывают:

  • менингит;
  • гнойное воспаление почек и мочевыводящих путей;
  • некротический колит;
  • тяжелые поражения кровеносной и лимфатической системы;
  • гнойничковые и язвенные поражения кожи у грудничков.

Летальность при этом составляет от 55 до 80%.

Респираторные заболевания, вызванные Enterobacter cloacae, которые локализуются в горле, проявляются повышением температуры тела, слабостью и продуктивным кашлем. Опасность данных инфекционных заболеваний заключается в том, что даже при грамотной своевременной терапии могут наблюдаться параличи, резкое падение кровяного давления, приводящее к потере сознания, асфиксия. Смертность составляет до 25%.

Энтеробактеры являются возбудителями бактеремий, при которых происходит интенсивное размножение микроорганизмов в крови, приводя к развитию патологий во всех внутренних органах.

У мужчин бактерии рода энтеробактер часто вызывают простатиты и уретриты. У женщин они становятся причиной воспалений органов мочеполовой системы, которые очень тяжело поддаются лечению.

Наиболее восприимчивыми являются люди, перенесшие серьезные травмы, больные сахарным диабетом, а также другими болезнями, подавляющими синтез клеток иммунитета.

Особенности лечения

Так как представители рода Enterobacter spp. устойчивы ко многим антимикробным препаратам, то перед началом лечения необходимо установить чувствительность выделенного микроорганизма к конкретному антибиотику. Далее назначается комплексная терапия, позволяющая, как избавиться от представителей энтеробактер и устранить симптомы вызванного ими заболевания, так и повысить общую резистентность организма.

С этой целью применяются аминогликозиды, Бета-лактамы, тетрациклины и цефалоспорины 3-го поколения. Наиболее широкое применение в борьбе с энтеробактер клоаке и аэрогенес нашел Метронидазол, Пиперациллин, Цефтриаксон, Ко-амоксиклав, Гентамицин.

Инновацией в лечении заболеваний, вызванных энтеробактерами, является применение бактериофага Энтеробактер поливалентного очищенного. Ранее ученым не удавалось создать бактериофаг, какой бы объединял несколько фагов рода энтеробактер, включающих в себя Э. клоака, Э. аэрогенес и Э. аггломеранс, отделенных от метаболитов бактерий.

Его эффективность доказана при следующих патологиях:

  • ЛОР-заболевания;
  • гастроэнтероколиты;
  • хирургические гнойные инфекции;
  • пневмонии;
  • дисбактериоз;
  • заболевания мочеполовой сферы у мужчин и женщин.

Данный препарат может применяться детям с первых дней жизни.

Другим проверенным средством против бактерий энтеробактер является бактериальный Секстафаг, воздействующий также на стафилококки, стрептококки, протеи, клебсиеллы и кишечную палочку.

Прежде, чем лечить заболевания, вызванные Enterobacter aerogenes у беременной женщины, следует знать о возможных патологиях, развивающихся у плода при приеме следующих лекарственных средств:

  • нитрофураны: гемолитическая анемия;
  • сульфаниламиды: желтуха и гемолитическая анемия;
  • аминогликозиды: отрицательное влияние на слух и работу почек;
  • нитроксолин: атрофия зрительного нерва.

Поэтому, выбирая, чем лечить инфекции, спровоцированные энтеробактер аэрогенес пациенткам в период вынашивания плода, медики отдают предпочтение пенициллинам и цефалоспоринам в сочетании с пробиотиками и щадящим рационом питания.

Лечение болезней, вызванных возбудителями энтеробактер, средствами народной медицины сводится к усилению иммунитета, восстановлению баланса микрофлоры кишечника, а также дезинфекции ротовой полости и влагалища у женщин. С этой целью применяются травяные сборы, в состав которых входит ромашка, зверобой, кора дуба, полынь, шалфей и некоторые другие травы.

Перед использованием любых народных методов необходимо проконсультироваться с врачом, так как самолечение может скрыть клинические симптомы заболевания, и инфекция перейдет в хроническую форму или вызовет осложнения.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Enterobacter agglomerans (энтеробактер): описание, жизненный цикл, лечение

Enterobacter agglomerans или Erwinia herbicola и представляет собой вездесущую бактерию, обычно выделяемую с поверхностей растений, семян, фруктов, фекалий животных или человека, и ее можно найти повсюду в среде обитания медоносной пчелы.

Ранее входящий в род энтеробактер вид Enterobacter agglomerans переименован в Pantoea agglomerans и отнесён к вновь образованному роду Pantoea.

Что такое Enterobacter agglomerans?

Enterobacter agglomerans — это грамотрицательная палочка семейства Enterobacteriaceae. Он вездесущ и встречается у людей, животных и растений, почвы и воды, и это важный микроорганизм с медицинской точки зрения. Enterobacter agglomerans часто оппортунистичен и требует иммунодефицитного хозяина для его роста.

Enterobacter agglomerans вызывает инфекцию и часто ассоциируется с другими обычными патогенами. При диагностике инфекционных заболеваний и идентификации причинного агента полезны методы молекулярной биологии. Сравнительное секвенирование гена рРНК с 16 s подтверждает наличие оппортунистических микроорганизмов у пациентов с иммунодефицитом.

Enterobacter agglomerans, обозначенные в современной литературе термином Pantoea agglomerans, поражают преимущественно органы мочеполовой системы мужчин и женщин, а также респираторный тракт.

Enterobacter agglomerans может вызывать внутрибольничные инфекции мочевыводящих и дыхательных путей.

Основным путем передачи является прямой или непрямой контакт с зараженными лицами и объектами окружающей среды.

Подробнее о Enterobacter agglomerans

Бактериология

Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) может выступать в качестве конкурента патогенов растений в борьбе с болезнями растений. Фитофтороз, заболевание растений, вызываемое бактерией Erwinia amylovora, обычно встречается на посевах груши и яблони. После вступления в контакте с Erwinia amylovora, Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) производит антибиотические свойства, которые являются токсичными для бактериального ожога, индуцирующей бактерии. Было установлено, что возможно, что изменение или исключение среды обитания также может играть роль в эффективности антибиотика биологической борьбы с бактериальным ожогом.

Факторы окружающей среды, влияющие на рост и распространение Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans), включают охлаждение зимой, хорошее пребывание на солнце и качественную циркуляцию воздуха. Плодоносящие деревья, такие как яблони и груши, являются обычными хозяевами Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans), и во время сезона цветения фруктовые деревья проходят период охлаждения, чтобы вывести их из состояния покоя следующей весной. Что касается воздействия солнечного света, фруктовые деревья обычно лучше всего растут в теплой, влажной и хорошо освещенной среде, поэтому Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) также должна быть в состоянии выжить в этих условиях, если она надеется заразить здоровых растений-хозяев.

Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) — аэробная бактерия, поэтому для выживания ей требуется определенный уровень циркуляции воздуха.

Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) находится в кишечнике от саранчи. Саранча адаптировалась к использованию гваякола, производимого Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans), для запуска синхронизированного роения саранчи.

Он также часто встречаются как симбионт в кишечнике от комаров. Ученые создали генетически модифицированный штамм Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans), продуцирующих противомалярийные эффекторные молекулы. Инокуляция комаров этим штаммом снизила распространенность возбудителя малярии ( плазмодий ) до 98%.

Антибиотики, полученные из Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans)

Более поздние исследования показали, что Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) содержит широкий спектр антибиотиков, которые могут быть получены из него. Эти антибиотики включают в себя: herbicolin, pantocins, феназиновых и другие. Кроме того, продукты Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) могут действовать как консервант, обладать свойствами биоремедиации и способны бороться с вредными патогенами в растениях.

Японский исследователь смог выделить IP-PA1 в Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) и обнаружил, что липополисахарид имеет низкую молекулярную массу, что придает ему уникальные свойства. Также было обнаружено, что эта бактерия использует активность макрофагов для регулирования гомеостаза, придавая Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) лечебные свойства. К этим свойствам относятся: «опухоли, гиперлипидемия, диабет, язва, различные инфекционные заболевания, атопическая аллергия и стресс-индуцированная иммуносупрессия».

Клинические изоляты

Иногда сообщается, что Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) является условно-патогенным микроорганизмом у пациентов с ослабленным иммунитетом, вызывая инфекции ран, крови и мочевыводящих путей. Инфекции обычно передаются через инфицированные части растений, проникая через кожу. Загрязненные внутривенные жидкости или продукты крови лишь в редких случаях являются возбудителем. Инфекция кровотока может привести к диссеминированному заболеванию и инфекции органов- мишеней, в основном септического артрита, но также и к эндофтальмиту, периоститу, эндокардиту и остеомиелиту у людей.

Используя биохимические панели, обычно используемые в медицинской диагностике, трудно отличить Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) от других видов того же рода или от представителей родственных родов, таких как Phytobacter, Enterobacter, Klebsiella и Serratia spp. Это привело к путанице в отношении его патогенности, поскольку молекулярные исследования, основанные на секвенировании ДНК , опровергли идентичность нескольких клинических изолятов, первоначально описанных как Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans). Для точной идентификации Enterobacter agglomerans (Pantoea agglomerans) рекомендуются методы, не основанные на культуре, такие как мультилокусное типирование последовательностей (MLST) или цельноклеточная MALDI-TOF MS.

Что такое энтеробактерии и чем опасны

Энтеробактер встречается в толстом кишечнике многих здоровых людей, но он относится к условно-патогенным бактериям и при попадании энтеробактера в другие органы возможно развитие инфекционных заболеваний. Ряд видов энтеробактера (Enterobacter agglomerans, Enterobacter cloacae и др.) вызывают инфекционные заболевания почек и мочевыводящих путей (острый пиелонефрит, обострение хронического простатита), половых органов, респираторной системы.

Энтеробактерии — представители родов citrobacier, ewardsiella, enterobacter, escherichia, hafnia, klebsiella, proteus, providencia, salmonella, serratia, yersinia вызывают инфекции мочеполовой системы (в том числе циститы, пиелонефриты, цервициты и т.п.). До 80% бактерий, обнаруживаемых в моче — энтеробактерии.

Энтеробактерии становятся причиной различных заболеваний человека.

Энтеробактер в систематике бактерий

Род энтеробактер (Enterobacter) входит в семейство энтеробактерии (Enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (Enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (γ proteobacteria), тип протеобактерии (Proteobacteria), царство бактерии.

Какие бывают энтеробактерии

Условно – патогенные бактерии вызывают гнойно-воспалительные процессы различной локализации: как эндогенные процессы – развиваются инфекции мочевыводящих путей (уретрит, цистит, пиелонефрит), половой системы (вагинит, трихомиоз, цервицит), дыхательных путей (пневмония), желудочно-кишечного тракта (холециститы, сальмонеллез, дизентерия, чума) и другие, так называемые коли-бактериозы, а как экзогенные – нагноение ран.

Разные формы ОКЗ – острых кишечных заболеваний обусловлены патогенным действием различных энтеробактерий и чем агрессивнее токсины бактерий, тем тяжелее состояние, особенно у маленьких детей.

Симптоматика

Симптомы инфекционного заболевания могут быть различны, в зависимости от места развития воспалительного процесса, однако все больные жалуются на общую слабость, повышение температуры, проявления интоксикации и боли в месте заболевшего органа. Для определения патогенных энтеробактерий обязательно нужно сдать анализы – кровь, мочу, мокроту, мазки или кал, в зависимости от локализации воспалительного процесса, пройти до обследование, для выявления функциональных нарушений.

Диагностика

Основным диагностическим методом ацинетобактерной инфекции является бактериологический. Он заключается в правильном заборе материала, быстрой его доставке в лабораторию, идентификации выделенного возбудителя, определении его этиологической значимости и чувствительности к антибактериальным средствам.

  • Энтеробактер в анализе мочи

Бактериурия — наличие бактерий в моче может является признаком воспаления в мочевыводящих путях, мочевом пузыре, почках. При отсутствии каких-либо симптомов, истинная бактериурия (инфекция мочевых путей) диагностируется при наличии не менее 10 5 микробных тел энтеробактеров (или других энтеробактерий) в 1 мл свежевыпущенной мочи, иначе предполагается, что загрязнение мочи происходит при ее заборе. Если бактериурия не сопровождается какими-либо симптомами, тогда она называется бессимптомной бактериурией. Бессимптомная бактериурия не всегда требует немедленного лечения.

При наличии симптомов или при заборе мочи катетером диагностический порог может быть значительно уменьшен. В частности, при наличии соответствующей клинической симптоматики (лихорадка, озноб, тошнота, рвота, боли в поясничной области, дизурия) и выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи, критерием для диагностики острого пиелонефрита является наличие не менее 10 4 энтеробактеров (или других уропатогенных энтеробактерий) в 1 мл мочи.

  • Энтеробактер в результатах анализа кала на дисбактериоз

При микробиологическом анализе кала энтеробактер рассматривается в комплексе с другими условно-патогенными бактериями, относящимися к семейству энтеробактерии и входящими в состав нормальной микрофлоры кишечника человека (кроме энтеробактера это клебсиелла, протей, гафния, серратия, морганелла, провиденция, цитробактер и др). В норме общее количество этих бактерий (колониеобразующих единиц, КОЕ) в 1 г кала должно быть меньше 10 4 . Большее количество перечисленных микроорганизмов является признаком дисбактериоза.

Лечение

Восстановление и сохранение достаточного количества полезной нормофлоры кишечника – лакто- и бифидобактерий, способствует защите слизистой кишечника от проникновения патогенных бактерий и их токсинов в кровь и лимфу, выведению токсинов, созданию среды, в которой патогенные микроорганизмы не могут продолжать свою жизнедеятельность и выводятся из организма человека. Важно, что продукты жизнедеятельности полезных бактерий помогают иммунитету сохранять активность в борьбе с вредными бактериями.

При избыточном росте энтеробактера, как следствии дисбактериоза, при медикаментозной терапии применяются различные пробиотки (Бифидумбактерин, Бифиформ, Лактобактерин, Ацилакт, Аципол и др.) и/или адекватные конкретному штамму энтеробактера и причине дисбактериоза антибиотики.

Антибиотики, активные в отношении энтеробактера

Антибактериальные средства (из имеющих описание в данном справочнике), активные в отношении энтеробактера: рифаксимин, ципрофлоксацин, норфлоксацин, офлаксацин, нифурател. В отношении Enterobacter cloacae активны: левофлоксацин, моксифлоксацин.

Профилактика

Важно соблюдать правила личной гигиены, следить за качеством, чистотой овощей-фруктов, питаться, учитывая индивидуальные особенности, избегать контакта с инфекционными больными и поддерживать свой иммунитет в норме.

Enterobacter cloacae: норма және патология | Қоғам

Көптеген бактериялар шартты түрде патогенді флора болып табылады. Олар дененің барлық бөліктерінде, көбінесе асқазан-ішек жолдарында орналасуы мүмкін. Осындай микроорганизмдердің өкілдерінің бірі - En

Мазмұны:

Көптеген бактериялар шартты түрде патогенді флора болып табылады. Олар дененің барлық бөліктерінде, көбінесе асқазан-ішек жолдарында орналасуы мүмкін. Осындай микроорганизмдердің өкілдерінің бірі - Enterobacter cloacae. Бұл бактериялар адаммен бірге үнемі өмір сүреді, ал оның жағдайына зиян келтіретін ештеңе жасамайды. Қолайсыз факторлардың әсерінен олар қарқынды көбейе бастайды, нәтижесінде олар патогенді болады. Энтеробактериялар барлық жерде таралған; олар еркін күйінде де (өзендерде, ағынды суларда, өсімдіктер бетінде) және адам мен жануарлардың денесінде өмір сүре алады. Enterobacter cloacae - бұл ащы және тоқ ішектің шырышты қабатында, ас қорыту жолдарының дистальды бөліктерінде тіршілік ететін сапрофиттер.

Энтеробактериялар дегеніміз не?

Энтеробактериялар спора түзе алмайтын грамтеріс бациллаларға жатады. Олар факультативті анаэробтар, яғни олар оттексіз өмір сүре алады. Enterobacteriaceae көптеген дезинфекциялаушы заттарға, сондай-ақ көптеген бактерияға қарсы препараттарға төзімді. Бұл микроорганизмдер көптеген тұқымдастарға жіктеледі, олардың кейбіреулері ауыр аурулар тудырады. Enterobacter cloacae патогендік флораға жатпайды, сондықтан дененің қалыпты күйінде олар ешқандай зиян келтірмейді. Бұл бактериялар организм қатты әлсіреген кезде патогенділікке ие болады, сондықтан оларды жиі оппортунистік инфекциялар деп атайды. Сіз тек адамнан немесе жануардан, нәжіс-ауыз арқылы немесе алиментарлы жолмен (жұқтырылған ет, сүт, жұмыртқа жегенде) жұқтыра аласыз. Аурухана жағдайында энтеробактериялардың ауысуы медициналық персоналдың қолымен де жүзеге асырылады. Микроорганизмнің бұл түрі ауруханаішілік инфекцияны жиі тудырады.

Enterobacter cloacae: инфекция белгілері

Энтеробактериялар көбінесе ас қорыту жолдарының жұмысын бұзады, бірақ олар басқа бөліктерінде де паразиттелуі мүмкін. Әйелдердегі урогенитальды органдардың ішекке жақын орналасуына байланысты, сол жерде соңғысының микрофлорасы тудыратын қабыну процестері жиі байқалады. Иммундық жүйенің күшті әлсіздігі кезінде энтеробактериялар дененің басқа бөліктерінде, мысалы, фаренхта қарқынды түрде көбеюі мүмкін. Осының арқасында олар тыныс алу жолына түсіп, аурухана ішілік пневмонияның қоздырғыштарының біріне айналады - емдеу қиын болатын ауыр жағдай. Энтеробактериялардың қанға енуімен септицемия пайда болады - ауру нәтижесінде олар барлық органдар мен жүйелерде паразиттеледі. Инфекцияның жиі кездесетін белгілері - іштің ауыруы, нәжістің бұзылуы, жүрек айнуы, қышу және жыныс аймағында жану сезімі (көбінесе әйелдерде), субфебрильді сандарға дейін температура. Жаңа туылған нәрестелер мен ауыр науқастарда энтеробактериялар менингит, пиелонефрит, септицемия тудыруы мүмкін.

Энтеробактериялар қоздыратын аурулардың диагностикасы

Пациенттің бірқатар диагностикалық критерийлерге сәйкес энтеробактериялық инфекциясы бар екенін түсінуге болады. Біріншіден, мұндай науқастар көбінесе қатты әлсірейді, антибиотиктерді ұзақ уақыт қабылдайды немесе ұзақ уақыт ауруханада жатады. Осы факторларды, сондай-ақ тән белгілерді ескере отырып, арнайы зерттеу әдістері жүргізіледі. Enterobacter cloacae-ді нәжіспен бөліп алғанда, ішек осы микроорганизмдердің тіршілік ету ортасы екенін ескеру қажет, сондықтан олардың аз болуы инфекцияны көрсетпейді. Норма - 10 * 5, энтеробактериялар тудыратын патологиялық жағдайлар осы көрсеткіштің жоғарылауымен байқалады.Зәрдегі Enterobacter cloacae деңгейінің жоғарылауы көбінесе цистит, вагинит, вулвит кезінде кездеседі.

Энтеробактериялық инфекцияны емдеу

Энтеробактериялар тек әлсіреген науқастарда ауру тудыратындығына байланысты, ең алдымен иммунитетті көтеру, қолайсыз факторларды болдырмау және негізгі патологияны емдеу қажет. Сонымен қатар, антибиотиктерді ұзақ қолданған кезде Enterobacter cloacae деңгейінің жоғарылауы байқалуы мүмкін. Бұл жағдайда терапиядан бас тарту керек. Егер бұл мүмкін болмаса, ішек дисбиозынан қорғайтын агенттерді қолдану ұсынылады. Оларға лактобактериялар мен бифидобактериялардан тұратын препараттар кіреді. Сондай-ақ, симптоматикалық терапия туралы ұмытпаңыз.

Анализ оптического картирования полного генома и всего генома кворум-чувствительной бактерии

Sensors 2014, 14 13922

Ссылки

1. Koth, K .; Boniface, J .; Chance, E.A .; Hanes, M.C. Enterobacter asburiae и Aeromonas

hydrophila: Инфекция мягких тканей, требующая хирургической обработки раны. Ортопедия 2012, 35, 996–999.

2. Asis, C .; Адачи, К. Изоляция эндофитных диазотрофов Pantoea agglomerans и недиазотрофов

Enterobacter asburiae из стебля сладкого картофеля в Японии.Lett. Прил. Microbiol. 2004, 38, 19–23.

3. Lau, Y.Y .; Sulaiman, J .; Chen, J.W .; Инь, W.-F .; Чан, К.-Г. Кворум-чувствительная активность

Enterobacter asburiae, выделенных из листьев салата. Датчики 2013, 13, 14189–14199.

4. Cooley, M.B .; Chao, D .; Мандрелл, Р. Escherichia coli O157: Выживание и рост H7 на салате

изменяются из-за присутствия эпифитных бактерий. J. Food Protect. 2006, 69, 2329–2335.

5. Gnanamanickam, S.S .; Иммануэль, Дж.E. Эпифитные бактерии, их экология и функции. В

Бактерии, ассоциированные с растениями; Springer: Гейдельберг, Германия, 2006 г .; С. 131–153.

6. Smith, R.S .; Иглевски, Б. Системы определения кворума P. aeruginosa и вирулентность. Curr. Opin.

Microbiol. 2003, 6, 56–60.

7. Karlsson, T .; Туркина, М.В .; Якименко, О .; Magnusson, K.-E .; Vikström, E. Pseudomonas

aeruginosa N-ацилгомосериновые молекулы, чувствительные к кворуму лактона, нацелены на IQGAP1 и модулируют миграцию эпителиальных клеток

.PLoS Pathog. 2012, 8, DOI: 10.1371 / journal.ppat.1002953.

8. Schuster, M .; Секстон, Д.Дж .; Diggle, S.P .; Гринберг, Э. Кворум ацил-гомосеринлактон

зондирование: от эволюции к применению. Аня. Rev. Microbiol. 2013, 67, 43–63.

9. Miller, M.B .; Басслер, Б. Определение кворума у ​​бактерий. Аня. Rev. Microbiol. 2001, 55, 165–199.

10. Pearson, J.P .; Van Delden, C .; Иглевски, Б. Активный отток и диффузия участвуют в транспорте

сигналов Pseudomonas aeruginosa от клетки к клетке.J. Bacteriol. 1999, 181, 1203–1210.

11. Swift, S .; Карлышев, А.В .; Рыба, л .; Durant, E.L .; Уинсон, М.К .; Chhabra, S.R .; Williams, P .;

Macintyre, S .; Стюарт, Г. Определение кворума у ​​Aeromonas hydrophila и Aeromonas

salmonicida: идентификация гомологов LuxRI AhyRI и AsaRI и их родственных

сигнальных молекул N-ацилгомосерина лактона. J. Bacteriol. 1997, 179, 5271–5281.

12. Rasch, M .; Андерсен, J.B .; Nielsen, K.F .; Флодгаард, Л.Р.; Christensen, H .; Гивсков, М .;

Gram, L. Участие сигналов обнаружения кворума бактерий в порче ростков фасоли. Прил.

Окружающая среда. Microbiol. 2005, 71, 3321–3330.

13. Mandal, S.M .; Sharma, S .; Пиннака, А.К .; Кумари, А .; Korpole, S. Выделение и характеристика

различных антимикробных липопептидов, продуцируемых Citrobacter и Enterobacter. BMC Microbiol.

2013, 13, DOI: 10.1186 / 1471-2180-13-152.

14. Грамм, л .; Кристенсен, А.B .; Ravn, L .; Molin, S .; Гивсков М. Производство ацилированных лактонов гомосерина

психротрофными членами Enterobacteriaceae, выделенными из пищевых продуктов. Прил.

Окружающая среда. Microbiol. 1999, 65, 3458–3463.

15. Ammor, M.S .; Michaelidis, C .; Нычас, Г.Дж. Анализ роли кворума в порче пищевых продуктов

. J. Food. Prot. 2008, 71, 1510–1525.

16. Skandamis, P.N .; Нычас, Г.Дж. Определение кворума в контексте пищевой микробиологии. Прил.

Окружающая среда. Microbiol. 2012, 78, 5473–5482.

17. De Bona, F .; Ossowski, S .; Schneeberger, K .; Rätsch, G. Оптимальные сплайсинговые выравнивания коротких последовательностей

и

считываний. Биоинформатика 2008, 24, I174–80.

Enterobacter Asburiae - обзор

1.8 Влияние биологии почвы на выживание экзогенных видов

Микробная активность в почве влияет на выживание и судьбу экзогенных видов (Moynihan et al., 2013) Moynihan et al. (2015); Xing et al.(2020); Wang et al. (2020). Частота появления конкурентов, антагонистов, хищников или даже резервуаров окружающей среды и их взаимодействия с ОБМ влияют на выживаемость (Reddy et al., 1981; Venglovsky et al., 2009). Некоторые исследования, такие как Xing et al. (2020) постулировали, что некоторые местные почвенные микробы проявляют уникальные антагонистические или синергетические отношения с экзогенной E. coli O157: H7. Чужеродным видам, занесенным в почвенную среду, возможно, придется конкурировать с местной микробиотой за воду и питательные вещества (Fremaux et al., 2008; Лян и др., 2011). Сообщалось о более медленном снижении содержания E. coli O157: H7 в стерилизованной (автоклавированной) почве с навозом (Jiang et al., 2002). Совсем недавно (Xing et al., 2020) сообщалось, что гамма-облученные (стерилизованные) почвы были более подвержены инвазии E. coli O157: H7 по сравнению с необлученной почвой, что объясняется более низким биоразнообразием стерилизованных почв. Также наблюдается повышенная выживаемость патогенов и иногда их отрастание в стерильных почвах (Gerba et al., 1975; Тейт, 1978; Фарханги и др., 2013; Xing et al., 2020). Также описано ингибирующее (или бактерицидное) действие стрептомицина и рост Streptomyces bikiniensis на Salmonella Dusseldorf в почве (Turpin et al., 1992). Аналогичным образом, количество клеток E. coli O157: H7, инокулированных на корни растений Arabidopsis , выращенных в асептических условиях, было ниже в присутствии бактериального конкурента, Enterobacter asburiae (Cooley et al., 2003).Результаты этих исследований иллюстрируют важность биотических взаимодействий между чужеродными кишечными штаммами и почвенными микроорганизмами (Jiang et al., 2002; Moynihan et al., 2015).

Наблюдалась устойчивость автохтонных почвенных организмов к вновь занесенным в почву микроорганизмам (Jamieson et al., 2002; Xing et al., 2020). Почвенные организмы, такие как простейшие, нематоды и Bdellovibrio , питаются или паразитируют на почвенных бактериях и могут оказывать аналогичное влияние на экзотические виды, занесенные с навозом (Braga et al., 2016). Bdellovibrio может паразитировать на клетках E. coli , тем самым ограничивая их выживание (Klein and Casida Jr., 1967; Sockett and Lambert, 2004; Seger et al., 2019). Меньшее количество патогенов ( Salmonella enteritidis ) в присутствии дождевых червей ( Eisenia foetida ) было описано Мерри и Хинкли (1992). Заболеваемость дождевыми червями в этом исследовании коррелировала со снижением на 8% по сравнению со снижением на 2% при отсутствии дождевых червей. Некоторые кишечные штаммы, такие как STEC E.coli , однако, может не подвергаться значительному влиянию встречаемости или активности конкурентной микрофлоры, поскольку они способны эффективно конкурировать со многими другими микроорганизмами (Fremaux et al., 2008).

Определенные почвенные организмы, в частности нематоды, могут укрывать, сохранять и распространять бактерии (Bagyaraj et al., 2016). Обычно они поглощают бактерии, которые впоследствии могут выводиться в жизнеспособной форме (Anderson et al., 2003). Энтеропатогены, такие как E. coli O157: H7, Salmonella enterica Poona и Listeria monocytogenes , выживают и размножаются у различных паразитов и червей, таких как простейшие из окружающей среды, Acanthamoeba polyphaga (Barker et al., 1999), Caenorhabditis elegans, - свободноживущая почвенная нематода (Kenney et al., 2005; Anderson et al., 2006) и Tetrahymena pyriformis (Vivant et al., 2013). Аналогичным образом Diplospacter sp. было продемонстрировано, что они поглощают и рассеивают патогены человека ( Salmonella Poona, E. coli O157: H7 и Listeria monocytogenes ), инокулированные в почву, смесь почвы, коровьего навоза и компостированного навоза индейки (Gibbs et al., 2005). Однако было высказано предположение, что способность L.monocytogenes , чтобы выжить после проглатывания простейшими, может быть видоспецифичным или штаммоспецифичным, поскольку сообщалось о разрушении L. monocytogens с помощью Acanthamoeba polyphaga, A. castellanii и A. lenticulata (Akya et al., 2009, 2010 ).

Эти экологические резервуары играют важную экологическую роль и влияют на выживание патогенов и их способность достигать водных ресурсов, особенно потому, что они повсеместно распространены в почвенной среде (Fremaux et al., 2008). Предполагая, что фермеры соблюдают рекомендации относительно сроков внесения; внесение навоза заблаговременно до полива или прогнозируемых дождей, без ведома фермеров, экологические резервуары могут высвободить жизнеспособные патогены прямо перед выпадением осадков на поверхность почвы вовремя, чтобы поток воды переместил их в водотоки (Boyd and McNevin, 2014).

Внесение навоза может изменить биологический состав почвы (Эмили и Анже-Дени, 2014). Устойчивое внесение органических отходов в почву может изменить почвенную среду до такой степени, что она станет более благоприятной для роста и распространения патогенов (Dazzo et al., 1973; Альваренга и др., 2016). Навоз повышает биологическую активность почвы из-за более высокой нагрузки питательными веществами и доступности углеродного субстрата (Saha et al., 2008; Sharma et al., 2017), в то время как это может стимулировать рост хищных популяций или конкурентной микрофлоры (Jiang et al., 2002; García et al., 2010), это может быть вредным для других классов микробов. Навоз содержит необходимые минеральные вещества, такие как ионы аммония, фосфат, калий, натрий, магний и кальций, а также металлы, такие как цинк и медь (Guaya et al., 2018). В зависимости от нормы внесения и объема жидкий навоз может выделять в почву высокие уровни водного аммиака, который может быть токсичным для определенных микробных популяций (Unc and Goss, 2004). Внесение богатых азотом органических добавок может вызвать токсичность аммиака, азотистой кислоты и жирных кислот, что может убить микросклероции растительных патогенов, встречающихся в почве (Tenuta and Lazarovits, 2002). Кроме того, навоз часто содержит органические соединения, такие как эндокринные разрушители и антибиотики, которые могут влиять на динамику микробного сообщества почвы (Unc and Goss, 2004; Sharma and Reynnells, 2016).

Тип растения, выращиваемого в почве, может влиять на сопротивляемость экзогенных видов (Bronick and Lal, 2005). Была продемонстрирована более длительная выживаемость E. coli O157: H7 (> 60 дней) в почвах, на которых выращивали растения петрушки, по сравнению с почвой, в которой выращивали салат-латук (Islam et al., 2004). Почвы, в которых выращивали зеленый лук, способствовали росту E. coli O157: H7, и количество клеток увеличивалось быстрее (на 3 log 10 КОЕ / г в течение 64 дней) по сравнению с 2.3 log 10 КОЕ / г увеличивается в течение 84 дней в почве под корнями моркови (Islam et al., 2004). Кроме того, ризосферная почва значительно отличается от насыпных почв, потому что корни изменяют свою непосредственную почвенную среду за счет процессов поглощения питательных веществ, оползания корней и выделения богатых углеродом экссудатов, которые усиливают рост почвенной микрофлоры (Fremaux et al., 2008).

Почвенная среда очень богатая и сложная, изобилующая биотической активностью (Vivant et al., 2013). Влияние биологической активности почвы на выживаемость завезенных штаммов было исследовано, но в несопоставимых почвенных и экологических условиях, что затрудняет сравнение данных о выживаемости.Сбор проб, преобладающие погодные условия, географические и почвенные характеристики, типы микрокосмов и штаммов различаются, что затрудняет интерпретацию данных.

Enterobacter asburiae sp. nov., новый вид, обнаруженный в клинических образцах, и повторное отнесение Erwinia disolvens и Erwinia nimipressuralis к роду Enterobacter, поскольку Enterobacter disolvens comb. ноя и Enterobacter nimipressuralis comb. ноя

Enterobacter asburiae sp.ноя представляет собой новый вид, который ранее назывался Enteric Group 17 и состоит из 71 штамма, 70 из которых были выделены от человека. Enterobacter asburiae sp. ноя штаммы дали положительные реакции в тестах на метиловый красный, утилизацию цитрата (Симмонса и Кристенсена), гидролиз мочевины, L-орнитиндекарбоксилазу, рост KCN, образование кислоты и газа из D-глюкозы и образование кислоты из L-арабинозы, целлобиозы, глицерина. (отрицательный через 1-2 дня, положительный через 3-7 дней), лактоза, D-маннит, альфа-метил-D-глюкозид, салицин, D-сорбит, сахароза, трегалоза и D-ксилоза.Они дали отрицательные реакции в тесте Фогеса-Проскауэра и в тестах на индол, продукцию h3S, фенилаланин, L-лизиндекарбоксилазу, подвижность, желатин, использование малоната, липазу, ДНКазу, очистку тирозина, выработку кислоты из адонитола, D-арабитола, дульцит, эритрит, i (мио) -инозит, мелибиоза и L-рамноза. Они дали разные реакции в тестах на L-аргинин дигидролазу (25% положительных результатов через 2 дня) и продукции кислоты из рафинозы (69% положительных результатов через 2 дня). Тридцать четыре Enterobacter asburiae sp.ноя Штаммы были протестированы на родство ДНК методом гидроксиапатита с ДНК, меченной 32РО4, из штамма указанного типа (1497-78, ATCC 35953). Штаммы были связаны между собой от 69 до 100% в реакциях 60 ° C и от 63 до 100% в реакциях при 75 ° C. Дивергенция в родственных последовательностях составляла от 0 до 2,5%. Родство Enterobacter asburiae sp. ноя до 84 штаммов представителей Enterobacteriaceae составляло от 5 до 63%, с наиболее близким родством со штаммами Enterobacter cloacae, Erwinia disolvens, Enterobacter taylorae, Enterobacter agglomerans, Erwinia nimipressuralis и Enterobacter gergoviae.Все протестированные штаммы были чувствительны к гентамицину и сульфдиазину, а большинство - к хлорамфениколу, колистину, канамицину, налидиксовой кислоте, карбенициллину и стрептомицину. Все штаммы были устойчивы к ампициллану, цефалотину и пенициллину, а большинство из них были устойчивыми или умеренно устойчивыми к тетрациклину. Enterobacter asburiae sp. Штаммы nov были выделены из различных источников человека, наиболее распространенными из которых были моча (16 штаммов), респираторные источники (15 штаммов), стул (12 штаммов), ран (11 штаммов) и кровь (7 штаммов).Клиническое значение Enterobacter aburiae не известно. В результате этого и предыдущих исследований было выдвинуто предложение о переводе Erwinia disolvens и Erwinia nimipressuralis в род Enterobacter, поскольку Enterobacter disolvens comb. ноя и Enterobacter nimipressuralis comb. nov., соответственно.

Enterobacter asburiae - microbewiki

Таксоны высшего порядка

Бактерии; Протеобактерии; Гаммапротеобактерии; Энтеробактерии; Enterobacteriaceae; Энтеробактер

Виды

Enterobacter asburiae

Enterobacter asburiae - это метаболически разносторонние и потенциально полезные бактерии; Было показано, что это в основном вредно для людей.Однако у него есть другие свойства, которые делают его полезным для человеческого общества. Известно, что он колонизирует человеческое тело, вызывая такие заболевания, как некротический фасциит [5]. Также было проведено некоторое исследование того, как E. asburiae может разрушать полиэтиленовые пластмассы [10] и вводить в растения ферменты, борющиеся с болезнями на раннем этапе (что помогает предотвратить гниение сельскохозяйственных культур) [3]. E. asburiae также разнообразны в отношении питательных веществ, которые они могут метаболизировать, высвобождая фосфор и другие минералы для растений [10]. После дополнительных исследований и возможных последующих применений E.asburiae могут оказаться очень полезными для человеческого общества и окружающей среды, особенно с учетом их способности разрушать полиэтиленовые пластмассы.

Полный геном Enterobacter asburiae составляет от 4,5 до 4,65 мегабайт [2,12]. Обнаружено, что он содержит 4790 генов, кодирующих белок, 87 генов тРНК и 25 генов рРНК, организованных в 8 оперонов рРНК [2].

Кроме того, E. asburiae генетически родственна другим видам Enterobacter, наиболее близко к клоакам Enterobacter (генетическое сходство 63%) [1].Он также относительно тесно связан (от 40 до 53% генетического сходства) с другими видами Enterobacter, включая E. disolvens, E. taylorae и E. agglomerans, и это лишь некоторые из них [1].

Enterobacter asburiae принадлежит к семейству Enterobacteriaceae, которое представляет собой грамотрицательные, не образующие спор палочковидные бактерии [7]. E. asburiae имеет длину около 1,5 мкм [12]. Энтеробактерии могут быть как оксидаза-отрицательными, так и индол-отрицательными и уреазо-отрицательными [7]. Семейство энтеробактерий - это факультативно анаэробные организмы, что позволяет им использовать кислород в качестве источника АТФ, если таковой имеется, но также может производить энергию без него [7].Род Enterobacter ферментирует лактозу с образованием газа при 37 градусах Цельсия в течение 48 часов в присутствии детергентов и солей желчных кислот [7]. E. asburiae также известна своей способностью расщеплять канцерогены и токсины, особенно малахитовый зеленый, на продукты, которые не являются вредными [8].

Enterobacter asburiae состоит из 71 штамма. 70 из этих штаммов можно напрямую выделить из микробиома человека [1]. У человека E. asburiae может присутствовать во многих различных микробных средах.Источники включают мочу, стул, раны и кровь [1]. Помимо людей, он может обитать внутри многих видов растений и может влиять на то, чтобы помочь этим видам растений начать вырабатывать ферменты, борющиеся с болезнями на ранней стадии [3]. Как правило, E. asburiae широко распространена в Соединенных Штатах, поэтому с ней легко вступить в контакт.

Документально подтверждено, что Enterobacter asburiae может вызывать множество заболеваний у людей [5]. Однако, как правило, это условно-патогенный микроорганизм, который не представляет значительной угрозы для человека [5].Общие состояния включают некротический фасциит, состояние, которое вызывает гибель определенных тканей, а также может вызывать инфекции открытых ран [5]. Совместное исследование, проведенное врачами отделения ортопедии и Центра травматологической помощи в Огайо, показало, что эти инфекции открытых ран вызывают E. asburiae в сочетании с другим видом бактерий, A. hydrophila. Симптомы инфекции обычно включают необычно высокую температуру, озноб, тошноту, общее ощущение слабости и боль в инфицированной области из-за некротической кожи.Если открытые раны инфицированы, из области вокруг них может начать выделяться гной. В большинстве случаев ее можно уменьшить с помощью лечения антибиотиками [5]. E. asburiae обычно является условно-патогенным микроорганизмом и не представляет значительной угрозы для человека [5].

Enterobacter asburiae имеет широкий спектр применения, от помощи в росте растений до разложения полиэтилена. Одним из способов, которым Enterobacter asburiae может защитить рост растений, является подавление болезней растений. Было продемонстрировано, что с введением липополисахаридов из бактерий значительно повышается активность ферментов, борющихся с ранними заболеваниями [3].Вместе с тем, растения, введенные в липополисахариды штамма RS83 этой бактерии, выявляли на 90% меньше болезней, чем растения без воздействия [3]. Дальнейшее использование этих бактерий в сельскохозяйственных технологиях может предотвратить гниение сельскохозяйственных культур.


Бактерии также подавляют накопление металлов в растениях, таких как соевые бобы (цинк и медь), которые могут быть токсичными для их роста [4]. Введение определенных штаммов Enterobacter asburiae может предотвратить воздействие этих металлов на растения, одновременно увеличивая потребление питательных веществ [4].Наконец, было обнаружено, что Enterobacter asburiae продуцирует эктофосфазу, фермент, который помогает растворять минеральные фосфаты в почве [10]. Это позволяет получать питательные вещества из других источников, высвобождая больше питательных веществ для растений за счет использования его структуры и белков, связанных с мембраной. Таким образом, хотя первоначальные исследования показали, что эти бактерии являются в основном патогенными, последующие исследования показали, что они также обладают множеством преимуществ.


Еще одно примечательное свойство Э.asburiae - это его способность разрушать полиэтилен. Полиэтилен - самый распространенный пластик, который давно классифицируется как один из основных загрязнителей планеты. Enterobacter asburiae обнаруживается в кишечнике червей, получивших название червей, поедающих пластик [11]. Фактически, эти бактерии являются основным фактором, способствующим разрушению полиэтилена у этих червей. Исследования в этой конкретной области были ограниченными, но могли бы предложить решение растущей проблемы увеличения отложений пластика на планете. Enterobacter asburiae работает вместе с другими бактериями в кишечнике этих червей, разрушая пластик, подобно кишечным бактериям, обнаруживаемым у людей [11].Это открытие дает E. asburiae еще одно преимущество и может помочь ограничить распространение пластиковых отходов в будущем.

Малахитовый зеленый

Исследование показало, что E. asburiae может разрушать малахитовый зеленый. Малахитовый зеленый - это промышленный краситель, который используется во всем мире, но известно, что он канцероген для многих организмов, включая человека [8]. В исследовании сделан вывод, что особый штамм E. absuriae под названием XJUHX-4TM был способен расщеплять малахитовый зеленый до концентрации 1000 мг / л.Ферменты, участвующие в разложении, включали лакказу и редуктазу малахитового зеленого. Дальнейший анализ продуктов распада показал их немутагенную и неканцерогенную природу [8].

Симбиоз алмазной бабочки

Исследование, проведенное на моли Diamondback, показало, что E. absuriae присутствует в кишечнике этого организма в симбиотических отношениях с моли. Эти бабочки считаются основными вредителями и, как было показано, устойчивы к различным инсектицидам [9]. Исследование было сосредоточено на конкретном типе химического вещества, которое используется в качестве инсектицида, под названием ацефат.Бабочки-бабочки устойчивы к ацефату, и это может быть связано с тем, что E. absuriae может расщеплять ацефат и использовать его в качестве источника углерода и азота [9].

Первичный билиарный цирроз

У пациентов, страдающих первичным билиарным циррозом, желчные протоки печени повреждаются и вызывают накопление желчи и различных других токсинов, которые со временем повреждают печень. Исследование, проведенное на 42 пациентах, страдающих ПБЦ, было сосредоточено на микробиоме кишечника этих пациентов по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы [6].Было обнаружено, что в микробиоме кишечника пациентов с ПБЦ отсутствовали некоторые ключевые бактерии, полезные для человека, такие как Ruminococcus bromii, и вместо этого их кишечник был заселен множеством условно-патогенных микроорганизмов, таких как Klebsiella и E. absuriae [6]. Таким образом, ПБЦ можно объяснить, по крайней мере, до некоторой степени, колонизацией микробиома кишечника условно-патогенными микроорганизмами, такими как E. absuriae.

[1] Бреннер, Дон Дж., Алма К. Маквортер, Акем Кай, Арнольд Г. Стейгервальт и Дж. Дж. Фармер, III. «Enterobacter Asburiae Sp.Ноябрь, новый вид, обнаруженный в клинических образцах, и повторное отнесение Erwinia Dissolvens и Erwinia Nimipressuralis к роду Enterobacter как Enterobacter Dissolvens Comb. Nov. и Enterobacter Nimipressuralis Comb. Ноябрь "Журнал клинической микробиологии 23.6 (1986): 1-7. [2] Фэн Лю, Цзянь Ян, Ян Сяо, Ли Ли, Фань Ян, Ци Цзинь. «Полная последовательность генома клинического изолята Enterobacter asburiae». Объявления о геноме, Vol. 4 (2016): 1-2.

[3] Джетиянон, Канчали и Пиньюпа Плианбангчанг.«Липополисахарид штамма RS83 Enterobacter Asburiae: бактериальный детерминант для индукции ранних защитных ферментов в Lactuca Sativa против болезни мягкой гнили». Биологический контроль 67.3 (2013): 301-07. Интернет. 7 октября 2016 г.

[4] Кан, С.-М., Радхакришнан, Р., Ю, Й.-Х., Хан, А.-Л., Ли, К.-Э., Ли, Дж .-Д. и Ли, И.-Дж. (2015). «Ассоциация Enterobacter asburiae KE17 регулирует физиологические изменения и смягчает токсические эффекты тяжелых металлов в сое». Биология растений, Vol. 17: 1013–1022.Интернет.

[5] Кот, Кевин, Джеймс Бонифаций, Элиша А. Ченс, Марина К. Хейнс. «Enterobacter absuriae и Aeromonas hydrophila: инфекция мягких тканей, требующая санации». Ортопедия Том. 35, выпуск 6. (2012): 996-999. Интернет. 7 октября 2016 г.

[6] Ур., Лун-Сиань, Дай-Цюн Фанг, Дин Ши, Де-Ин Чен, Жэнь Ян, И-Синь Чжу. «Изменения и корреляции микробиома кишечника, метаболизма и иммунитета у пациентов с первичным билиарным циррозом». Экологическая микробиология Vol. 18, вып.7.(2016): Интернет. 2272-2286. 24 октября 2016 г.

[7] Маколи, Дэвид. «Виды Enterobacter - бактериальный штамм, организм ...» Виды Enterobacter. GlobalRPh, 5 августа 2016 г. Web. 24 октября 2016 г.

[8] Мукхерджи, Тина, Манас Дас. «Разложение малахитового зеленого штаммом Enterobacter absuriae XJUHX-4TM». Чисто: почва, воздух, вода. (2014): Интернет. 849-855. 7 октября 2016 г.

[9] Рамья, Шаниварсанте Лилеш, Тирувенгадам Венкатесан, Коттилингам Шриниваса Мурти, Сушил Кумар Джалали, Авраам Варгезе.«Разложение ацетата Enterobacter absuriae, Bacillus cereus и Pantoa agglomerans, выделенных из пяденицы Plutella xylostella (L), вредителя крестоцветных культур». Журнал экологической биологии 37.4. (2016): Интернет. 611-618. 24 октября 2016 г.

[10] Сато, Ванесса Саюри, Ренато Ф. Гальдиано Жуниор, Жизель Регина Родригес, Элиана Г. М. Лемос и Жоао Мартинс Писауро Жуниор. «Кинетическая характеристика новой кислотной эктофосфатазы из Enterobacter Asburiae». Журнал микробиологии J Microbiol.54.2 (2016): 106-13. Интернет. 7 октября 2016 г.

[11] Ян, Цзюнь, Юй Ян, Вэй-Минь У, Цзяо Чжао и Лэй Цзян. «Доказательства биоразложения полиэтилена бактериальными штаммами из кишечника восковых червей, питающихся пластиком». Наука об окружающей среде и технологии Environ. Sci. Technol. 48.23 (2014): 13776-3784. Интернет.

[12] Инь Инь Лау, Вай-Фонг Инь, Кок-Ган Чан. «Enterobacter asburiae, штамм L1: полный геном и анализ оптического картирования всего генома кворум-чувствительной бактерии». Датчики, Vol.14 (8): 13913-13924. Интернет. 23 октября 2016 г.

[13] Ю Ян, Цзюнь Ян, Вэй-Мин У, Цзяо Чжао, Илин Сун, Лунчэн Гао, Жуйфу Ян и Лэй Цзян (2015). Биоразложение и минерализация полистирола мучными червями, поедающими пластик: Часть 2. Роль кишечных микроорганизмов. Наука об окружающей среде и технологии, Том 49 (20): 12087-12093. Интернет.

Под редакцией [Пратим Наини, Дориан Резерфорд, Шин Сиал и Грант Вагнер], ученики Дженнифер Талбот, для [www.bu.edu/academics/courses/cas/cas-bi-311/ BI 311 General Microbiology], 2016 , [http: // ww.bu.edu/ Бостонский университет].

Enterobacter asburiae - microbewiki

Таксоны высшего порядка

Бактерии; Протеобактерии; Гаммапротеобактерии; Энтеробактерии; Enterobacteriaceae; Энтеробактер

Виды

Enterobacter asburiae

Enterobacter asburiae - это метаболически разносторонние и потенциально полезные бактерии; Было показано, что это в основном вредно для людей. Однако у него есть другие свойства, которые делают его полезным для человеческого общества.Известно, что он колонизирует человеческое тело, вызывая такие заболевания, как некротический фасциит [5]. Также было проведено некоторое исследование того, как E. asburiae может разрушать полиэтиленовые пластмассы [10] и вводить в растения ферменты, борющиеся с болезнями на раннем этапе (что помогает предотвратить гниение сельскохозяйственных культур) [3]. E. asburiae также разнообразны в отношении питательных веществ, которые они могут метаболизировать, высвобождая фосфор и другие минералы для растений [10]. После дополнительных исследований и возможных последующих применений E. asburiae может оказаться очень полезным для человеческого общества и окружающей среды, особенно с учетом их способности разрушать полиэтиленовые пластмассы.

Полный геном Enterobacter asburiae составляет от 4,5 до 4,65 мегабайт [2,12]. Обнаружено, что он содержит 4790 генов, кодирующих белок, 87 генов тРНК и 25 генов рРНК, организованных в 8 оперонов рРНК [2].

Кроме того, E. asburiae генетически родственна другим видам Enterobacter, наиболее близко к клоакам Enterobacter (генетическое сходство 63%) [1]. Он также относительно близок (генетическое сходство от 40 до 53%) с другими видами Enterobacter, включая E. disolvens, E.taylorae, E. agglomerans и многие другие [1].

Enterobacter asburiae принадлежит к семейству Enterobacteriaceae, которое представляет собой грамотрицательные, не образующие спор палочковидные бактерии [7]. E. asburiae имеет длину около 1,5 мкм [12]. Энтеробактерии могут быть как оксидаза-отрицательными, так и индол-отрицательными и уреазо-отрицательными [7]. Семейство энтеробактерий - это факультативно анаэробные организмы, что позволяет им использовать кислород в качестве источника АТФ, если таковой имеется, но также может производить энергию без него [7].Род Enterobacter ферментирует лактозу с образованием газа при 37 градусах Цельсия в течение 48 часов в присутствии детергентов и солей желчных кислот [7]. E. asburiae также известна своей способностью расщеплять канцерогены и токсины, особенно малахитовый зеленый, на продукты, которые не являются вредными [8].

Enterobacter asburiae состоит из 71 штамма. 70 из этих штаммов можно напрямую выделить из микробиома человека [1]. У человека E. asburiae может присутствовать во многих различных микробных средах.Источники включают мочу, стул, раны и кровь [1]. Помимо людей, он может обитать внутри многих видов растений и может влиять на то, чтобы помочь этим видам растений начать вырабатывать ферменты, борющиеся с болезнями на ранней стадии [3]. Как правило, E. asburiae широко распространена в Соединенных Штатах, поэтому с ней легко вступить в контакт.

Документально подтверждено, что Enterobacter asburiae может вызывать множество заболеваний у людей [5]. Однако, как правило, это условно-патогенный микроорганизм, который не представляет значительной угрозы для человека [5].Общие состояния включают некротический фасциит, состояние, которое вызывает гибель определенных тканей, а также может вызывать инфекции открытых ран [5]. Совместное исследование, проведенное врачами отделения ортопедии и Центра травматологической помощи в Огайо, показало, что эти инфекции открытых ран вызывают E. asburiae в сочетании с другим видом бактерий, A. hydrophila. Симптомы инфекции обычно включают необычно высокую температуру, озноб, тошноту, общее ощущение слабости и боль в инфицированной области из-за некротической кожи.Если открытые раны инфицированы, из области вокруг них может начать выделяться гной. В большинстве случаев ее можно уменьшить с помощью лечения антибиотиками [5]. E. asburiae обычно является условно-патогенным микроорганизмом и не представляет значительной угрозы для человека [5].

Enterobacter asburiae имеет широкий спектр применения, от помощи в росте растений до разложения полиэтилена. Одним из способов, которым Enterobacter asburiae может защитить рост растений, является подавление болезней растений. Было продемонстрировано, что с введением липополисахаридов из бактерий значительно повышается активность ферментов, борющихся с ранними заболеваниями [3].Вместе с тем, растения, введенные в липополисахариды штамма RS83 этой бактерии, выявляли на 90% меньше болезней, чем растения без воздействия [3]. Дальнейшее использование этих бактерий в сельскохозяйственных технологиях может предотвратить гниение сельскохозяйственных культур.


Бактерии также подавляют накопление металлов в растениях, таких как соевые бобы (цинк и медь), которые могут быть токсичными для их роста [4]. Введение определенных штаммов Enterobacter asburiae может предотвратить воздействие этих металлов на растения, одновременно увеличивая потребление питательных веществ [4].Наконец, было обнаружено, что Enterobacter asburiae продуцирует эктофосфазу, фермент, который помогает растворять минеральные фосфаты в почве [10]. Это позволяет получать питательные вещества из других источников, высвобождая больше питательных веществ для растений за счет использования его структуры и белков, связанных с мембраной. Таким образом, хотя первоначальные исследования показали, что эти бактерии являются в основном патогенными, последующие исследования показали, что они также обладают множеством преимуществ.


Еще одно примечательное свойство Э.asburiae - это его способность разрушать полиэтилен. Полиэтилен - самый распространенный пластик, который давно классифицируется как один из основных загрязнителей планеты. Enterobacter asburiae обнаруживается в кишечнике червей, получивших название червей, поедающих пластик [11]. Фактически, эти бактерии являются основным фактором, способствующим разрушению полиэтилена у этих червей. Исследования в этой конкретной области были ограниченными, но могли бы предложить решение растущей проблемы увеличения отложений пластика на планете. Enterobacter asburiae работает вместе с другими бактериями в кишечнике этих червей, разрушая пластик, подобно кишечным бактериям, обнаруживаемым у людей [11].Это открытие дает E. asburiae еще одно преимущество и может помочь ограничить распространение пластиковых отходов в будущем.

Малахитовый зеленый

Исследование показало, что E. asburiae может разрушать малахитовый зеленый. Малахитовый зеленый - это промышленный краситель, который используется во всем мире, но известно, что он канцероген для многих организмов, включая человека [8]. В исследовании сделан вывод, что особый штамм E. absuriae под названием XJUHX-4TM был способен расщеплять малахитовый зеленый до концентрации 1000 мг / л.Ферменты, участвующие в разложении, включали лакказу и редуктазу малахитового зеленого. Дальнейший анализ продуктов распада показал их немутагенную и неканцерогенную природу [8].

Симбиоз алмазной бабочки

Исследование, проведенное на моли Diamondback, показало, что E. absuriae присутствует в кишечнике этого организма в симбиотических отношениях с моли. Эти бабочки считаются основными вредителями и, как было показано, устойчивы к различным инсектицидам [9]. Исследование было сосредоточено на конкретном типе химического вещества, которое используется в качестве инсектицида, под названием ацефат.Бабочки-бабочки устойчивы к ацефату, и это может быть связано с тем, что E. absuriae может расщеплять ацефат и использовать его в качестве источника углерода и азота [9].

Первичный билиарный цирроз

У пациентов, страдающих первичным билиарным циррозом, желчные протоки печени повреждаются и вызывают накопление желчи и различных других токсинов, которые со временем повреждают печень. Исследование, проведенное на 42 пациентах, страдающих ПБЦ, было сосредоточено на микробиоме кишечника этих пациентов по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы [6].Было обнаружено, что в микробиоме кишечника пациентов с ПБЦ отсутствовали некоторые ключевые бактерии, полезные для человека, такие как Ruminococcus bromii, и вместо этого их кишечник был заселен множеством условно-патогенных микроорганизмов, таких как Klebsiella и E. absuriae [6]. Таким образом, ПБЦ можно объяснить, по крайней мере, до некоторой степени, колонизацией микробиома кишечника условно-патогенными микроорганизмами, такими как E. absuriae.

[1] Бреннер, Дон Дж., Алма К. Маквортер, Акем Кай, Арнольд Г. Стейгервальт и Дж. Дж. Фармер, III. «Enterobacter Asburiae Sp.Ноябрь, новый вид, обнаруженный в клинических образцах, и повторное отнесение Erwinia Dissolvens и Erwinia Nimipressuralis к роду Enterobacter как Enterobacter Dissolvens Comb. Nov. и Enterobacter Nimipressuralis Comb. Ноябрь "Журнал клинической микробиологии 23.6 (1986): 1-7. [2] Фэн Лю, Цзянь Ян, Ян Сяо, Ли Ли, Фань Ян, Ци Цзинь. «Полная последовательность генома клинического изолята Enterobacter asburiae». Объявления о геноме, Vol. 4 (2016): 1-2.

[3] Джетиянон, Канчали и Пиньюпа Плианбангчанг.«Липополисахарид штамма RS83 Enterobacter Asburiae: бактериальный детерминант для индукции ранних защитных ферментов в Lactuca Sativa против болезни мягкой гнили». Биологический контроль 67.3 (2013): 301-07. Интернет. 7 октября 2016 г.

[4] Кан, С.-М., Радхакришнан, Р., Ю, Й.-Х., Хан, А.-Л., Ли, К.-Э., Ли, Дж .-Д. и Ли, И.-Дж. (2015). «Ассоциация Enterobacter asburiae KE17 регулирует физиологические изменения и смягчает токсические эффекты тяжелых металлов в сое». Биология растений, Vol. 17: 1013–1022.Интернет.

[5] Кот, Кевин, Джеймс Бонифаций, Элиша А. Ченс, Марина К. Хейнс. «Enterobacter absuriae и Aeromonas hydrophila: инфекция мягких тканей, требующая санации». Ортопедия Том. 35, выпуск 6. (2012): 996-999. Интернет. 7 октября 2016 г.

[6] Ур., Лун-Сиань, Дай-Цюн Фанг, Дин Ши, Де-Ин Чен, Жэнь Ян, И-Синь Чжу. «Изменения и корреляции микробиома кишечника, метаболизма и иммунитета у пациентов с первичным билиарным циррозом». Экологическая микробиология Vol. 18, вып.7.(2016): Интернет. 2272-2286. 24 октября 2016 г.

[7] Маколи, Дэвид. «Виды Enterobacter - бактериальный штамм, организм ...» Виды Enterobacter. GlobalRPh, 5 августа 2016 г. Web. 24 октября 2016 г.

[8] Мукхерджи, Тина, Манас Дас. «Разложение малахитового зеленого штаммом Enterobacter absuriae XJUHX-4TM». Чисто: почва, воздух, вода. (2014): Интернет. 849-855. 7 октября 2016 г.

[9] Рамья, Шаниварсанте Лилеш, Тирувенгадам Венкатесан, Коттилингам Шриниваса Мурти, Сушил Кумар Джалали, Авраам Варгезе.«Разложение ацетата Enterobacter absuriae, Bacillus cereus и Pantoa agglomerans, выделенных из пяденицы Plutella xylostella (L), вредителя крестоцветных культур». Журнал экологической биологии 37.4. (2016): Интернет. 611-618. 24 октября 2016 г.

[10] Сато, Ванесса Саюри, Ренато Ф. Гальдиано Жуниор, Жизель Регина Родригес, Элиана Г. М. Лемос и Жоао Мартинс Писауро Жуниор. «Кинетическая характеристика новой кислотной эктофосфатазы из Enterobacter Asburiae». Журнал микробиологии J Microbiol.54.2 (2016): 106-13. Интернет. 7 октября 2016 г.

[11] Ян, Цзюнь, Юй Ян, Вэй-Минь У, Цзяо Чжао и Лэй Цзян. «Доказательства биоразложения полиэтилена бактериальными штаммами из кишечника восковых червей, питающихся пластиком». Наука об окружающей среде и технологии Environ. Sci. Technol. 48.23 (2014): 13776-3784. Интернет.

[12] Инь Инь Лау, Вай-Фонг Инь, Кок-Ган Чан. «Enterobacter asburiae, штамм L1: полный геном и анализ оптического картирования всего генома кворум-чувствительной бактерии». Датчики, Vol.14 (8): 13913-13924. Интернет. 23 октября 2016 г.

[13] Ю Ян, Цзюнь Ян, Вэй-Мин У, Цзяо Чжао, Илин Сун, Лунчэн Гао, Жуйфу Ян и Лэй Цзян (2015). Биоразложение и минерализация полистирола мучными червями, поедающими пластик: Часть 2. Роль кишечных микроорганизмов. Наука об окружающей среде и технологии, Том 49 (20): 12087-12093. Интернет.

Под редакцией [Пратим Наини, Дориан Резерфорд, Шин Сиал и Грант Вагнер], ученики Дженнифер Талбот, для [www.bu.edu/academics/courses/cas/cas-bi-311/ BI 311 General Microbiology], 2016 , [http: // ww.bu.edu/ Бостонский университет].

soxRS индуцирует гетерорезистентность к колистину у Enterobacter asburiae и Enterobacter cloacae, регулируя насос оттока acrAB-tolC | Журнал антимикробной химиотерапии

Абстрактные

Предпосылки

Колистин - последний вариант препарата для лечения грамотрицательных бактериальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью. Было идентифицировано несколько типов устойчивости к колистину, включая гетерорезистентность, которая наблюдалась у нескольких грамотрицательных патогенов.В ходе обычного проекта по надзору за устойчивостью к противомикробным препаратам мы обнаружили аномальные устойчивые к колистину изоляты Enterobacter asburiae и Enterobacter cloacae . E. cloacae - кишечная комменсальная бактерия и хорошо известный оппортунистический нозокомиальный патоген.

Цели

Охарактеризовать молекулярный механизм гетерорезистентности к колистину у Enterobacter spp.

Методы

Несколько подходов (WGS, транспосомный мутагенез и анализ ОТ-ПЦР) были использованы для открытия молекулярного механизма гетерорезистентности к колистину.

Результаты

Геномный анализ мутантных клонов, полученных с помощью транспосомного мутагенеза, предполагает, что гетерорезистентность связана со сверхэкспрессией откачивающего насоса acrAB-tolC . Транскрипционный анализ также обнаружил, что естественно повышенный уровень soxRS запускает индукцию белков эффлюксной помпы acrAB - tolC с последующим развитием гетерорезистентности к колистину у E. asburiae и E. cloacae .Результаты транскрипционного анализа были дополнительно подтверждены как демонстрация развития гетерорезистентности у чувствительных к колистину штаммов за счет сверхэкспрессии на основе плазмиды soxRS .

Выводы

Наши наблюдения подчеркивают важность таких результатов, которые ранее были описаны лишь поверхностно из-за проблем, связанных с их обнаружением, в контексте общих форм устойчивости к колистину у грамотрицательных бактерий. Это исследование представляет собой уникальную демонстрацию высокой гетерорезистентности к колистину на основе оттока, контролируемой регулятором soxRS у грамотрицательных бактерий.

Введение

Enterobacter spp., Включая Enterobacter cloacae , являются грамотрицательными условно-патогенными микроорганизмами внутрибольничными патогенами и колонизируют кишечник примерно 40–80% населения. 1 Недавние сообщения показали, что MDR значительно увеличивается у E. cloacae из-за внутренних и приобретенных свойств устойчивости. 2 Колистин, также называемый полимиксином E, и полимиксин B представляют собой поликатионные антимикробные пептиды, которые являются терапевтическими вариантами последней линии для лечения инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями с множественной лекарственной устойчивостью. 3

Гетерорезистентность к колистину определяется как «возникновение устойчивости к колистину у субпопуляции из других чувствительных (МПК ≤2 мг / л) населения» и может быть связано с воздействием субоптимальной концентрации колистина. 4 Клиническое лечение колистином против гетерорезистентных E. cloacae может непреднамеренно вызвать перекрестную резистентность к компонентам врожденной иммунной системы хозяина, как сообщалось ранее. 5 Хорошо известными стратегиями, используемыми грамотрицательными бактериями для защиты себя от катионных антимикробных пептидов, являются изменения структур ЛПС внешней мембраны путем ковалентных модификаций липидной части А ЛПС путем добавления фосфоэтаноламина и 4-амино-4- дезокси-1-арабиноза, наряду с деацилированием и гидроксилированием. 6 Устойчивость к колистину у Klebsiella pneumoniae и Enterobacter aerogenes наблюдалась с конститутивной активацией и последующей сверхэкспрессией LPS-модифицирующих генов, которые регулировались специфическими мутациями в pmrB (сенсорная киназа pmrA / двухкомпонентная система pmrB ) и mgrB . 6 Отводящие насосы выполняют физиологические функции у бактерий и придают врожденную устойчивость к широкому спектру токсичных соединений, таких как антибиотики, красители, детергенты и дезинфицирующие средства, у членов семейства Enterobacteriaceae.Экспрессия поринов и компонентов эффлюксного насоса совместно контролируется несколькими позитивными глобальными регуляторами, которые соответственно уменьшают и усиливают транскрипцию специфических генов, таких как acrAB и tolC , напрямую или через каскад регуляции. 7–9 Тем не менее, для большинства систем мы очень мало знаем об их функциях и сигналах, управляющих экспрессией накачки. Всестороннее понимание молекулярных механизмов экструзии лекарств, а также регуляции и физиологических функций оттокных насосов имеет важное значение для разработки вмешательств против резистентности. 10

Колистин-гетерорезистентные Enterobacter asburiae LH74 и E. cloacae NH52 штаммы были выделены из образцов стула человека, собранных в Лаосе и Нигерии. Здесь мы использовали WGS с последующим мутагенезом транспосом и анализом транскрипции, чтобы исследовать молекулярную поддержку гетерорезистентности к колистину. Мы продемонстрировали, что soxRS регулирует экспрессию откачивающего насоса acrAB-tolC и индуцирует гетерорезистентность к колистину.

Материалы и методы

Сбор образцов и этика

образцов стула бессимптомных людей было собрано в Лаосе (Юго-Восточная Азия) и Нигерии (Западная Африка) в течение 2012-13 годов, как описано ранее. 11 Утверждение было дано Советом медицинских наук Министерства здравоохранения, Национальным комитетом по этике медицинских исследований (NHCHR) и Лаосской Народно-Демократической Республикой (№ 51 / NECHR). Образцы стула у пациентов в Лаосе и Нигерии были взяты стандартными больничными процедурами, а поскольку образцы стула в Нигерии были взяты во время стандартных больничных процедур, письменное согласие не требовалось, в соответствии с Законом No.2004-800 «О биоэтике» опубликовано в журнале Officiel de la République Française , 6 августа 2004 г., и потому, что для исследования не брались дополнительные образцы. Образцы транспортировали в лабораторию в стерильных флаконах и хранили при -80 ° C до обработки.

Выделение и отбор штаммов

Вкратце, 1 г каждого образца стула разводили в 1 мл стерильной воды, а затем 100 мкл разведенного образца инокулировали в триптический соевый бульон (bioMérieux, Марси-л'Этуаль, Франция) и инкубировали при 37 ° C в течение 24 дней. часСкрининг на наличие вероятных колистин-устойчивых бактерий проводился с использованием среды BD Cepacia Medium (Becton Dickinson, Heidelberg, Germany), которая обычно используется для выделения Burkholderia spp., В то время как скрининг на колистин-чувствительные бактерии проводился с использованием агара MacConkey (bioMérieux) путем инокуляции культурального бульона на эти среды с последующей инкубацией при 37 ° C в течение 24–72 часов. Бактерии с розоватыми колониями на среде BD Cepacia Medium (в основном в течение 48 часов) или ферментеры лактозы на агаре МакКонки субкультивировали на шоколадном агаре (bioMérieux) и идентифицировали с помощью анализа последовательности 16S рРНК и MALDI-TOF MS, как описано ранее. 11

Штаммы, питательные среды и плазмиды

Все изолированные штаммы поддерживали на агаре Мюллера – Хинтона (MH) при 37 ° C. Штамм идентифицировали с использованием биотипа MALDI-TOF (Bruker Daltonics, Wissembourg, Франция). Электрокомпетентный Escherichia coli TOP10 был получен от Sigma – Aldrich (Saint-Quentin-Fallavier, France). Плазмида pZE21MCS-1 была получена из лаборатории профессора Мортена О. Зоммера (Технический университет Дании, Люнгби, Дания).Все штаммы поддерживали на агаре LB и MH при 37 ° C. Канамицин (Sigma-Aldrich) растворяли в стерильной воде при концентрации 50 мг / л и затем дополнительно разбавляли в селективной среде для стабильности плазмиды. Сульфат колистина и фенилаланин-аргинин-β-нафтиламид (PAβN), ингибитор оттока (EPI), были получены от Sigma-Aldrich.

Подготовка геномной ДНК для секвенирования

E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 выращивали в аэробных условиях на обогащенном 5% овечьей кровью колумбийском агаре (bioMérieux) при 37 ° C.Геномную ДНК экстрагировали в соответствии с инструкциями, предоставленными EZ1 DNA Investigator из QIAGEN (Courtaboeuf Cedex, Франция). ДНК промывали три раза, используя UltraPure ™ фенол: хлороформ: изоамиловый спирт (25: 24: 1, об / об / об) (Thermo Fisher Scientific Inc., Уолтем, Массачусетс, США) и осаждали этанолом при -20 ° C. с ночевкой. После центрифугирования ДНК суспендировали в 65 мкл буфера для элюции. Концентрацию геномной ДНК измеряли с помощью анализа Qubit с помощью высокочувствительного набора (Life Technologies, Карлсбад, Калифорния, США).

Секвенирование, сборка и аннотация генома

Геномные ДНК E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 секвенировали на секвенаторе MiSeq (Illumina, Сан-Диего, Калифорния, США) с использованием стратегии Mate Pair. На геномную ДНК был нанесен штрих-код для смешивания с 11 другими проектами с помощью набора для подготовки образцов пар Nextera Mate (Illumina). Весь процесс был выполнен в соответствии с ранее сообщенным протоколом. 12 Полученные чтения были собраны с использованием конвейера A5-miseq и CLC genomics WB4 версии 4.9, и аннотируется конвейером аннотации бактериального генома Prokka. 13 , 14 Множественное выравнивание генома с ближайшей эталонной последовательностью генома из Национального центра биотехнологической информации (NCBI) было выполнено с помощью инструмента выравнивания Mauve. 15 Выравниватель кодоновых кодов использовали для сборки считываний последовательности ДНК Сэнгера. Собранные последовательности ДНК были обработаны методом BLAST (20 января 2016 г.) против бактериальных геномов в базе данных KEGG для получения информации о последовательностях, включая название гена и ортологию.Глобальную идентичность нуклеотидов и аминокислот определяли с использованием инструментов выравнивания EMBOSS. Разработанная в лаборатории база данных устойчивости к антибиотикам (ARG-ANNOT) и база данных комплексной устойчивости к антибиотикам (CARD) были использованы для in silico прогнозирования генов устойчивости к антибиотикам в секвенированных геномах. 16 , 17

Случайный инсерционный мутагенез и восстановление прерванных генов

Для создания библиотеки мутагенеза транспозонов E.asburiae LH74 и E. cloacae NH52. Вкратце, 1 мкл транспозомы EZ-Tn5 ri / KAN-2> Tnp был электропорирован в электрокомпетентных клетках E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 с использованием электропоратора генератора Bio-Rad: напряжение 2,0 кВ. , Сопротивление 200 Ом и емкость 25 мФ. Клетки немедленно извлекали добавлением 1 мл супероптимального бульона со средой катаболической репрессии (SOC) с последующей инкубацией при встряхивании при 37 ° C в течение 45 минут.Библиотеку титровали с последующим обогащением бульоном LB и хранили при -70 ° C для дальнейшей обработки. Сто микролитров разбавленной 1:50 библиотеки высевали на агаровую среду LB, содержащую канамицин в конечной концентрации 50 мг / л. Каждую отдельную колонию отбирали и выращивали в 96-луночных планшетах в течение 24 часов. Все клоны из 96-луночных планшетов репликами высевали на два разных планшета с агаром LB, так что один содержал канамицин (50 мг / л), а другой - комбинацию колистина (50 мг / л) и канамицина (50 мг / л). ).Клоны, которые не могли расти на среде LB, содержащей колистин и канамицин, были отобраны и подвергнуты ПЦР-амплификации GenomeWalker для обнаружения области вставки транспосомы в геномной ДНК (рисунок S1, доступный в качестве дополнительных данных на сайте JAC Online). Вкратце, геномная ДНК выбранных мутантных клонов Tn 5 была расщеплена PvuII и DraI в течение ночи при 37 ° C. Сгенерированные фрагменты геномной ДНК лигировали с олигонуклеотидными адаптерами GenomeWalker с использованием ДНК-лигазы Т4.Реакцию лигирования инактивировали нагреванием (65 ° C в течение 15 мин) с последующим разбавлением добавлением 72 мкл буфера Tris-EDTA (10 мМ, pH 7,5). ПЦР выполняли с использованием 1 мкл разбавленной смеси для лигирования. Последовательности ДНК выше и ниже, фланкирующие вставку Tn 5 , определяли с помощью ПЦР-амплификации GenomeWalker с адаптерным праймером KAN-2 FP-1 вперед и R6KAN-2 RP-1 в обратном направлении (Рисунок S1). Праймеры, использованные для этого исследования, перечислены в таблице S1.

Выделение РНК и ОТ-ПЦР

Общую клеточную РНК выделяли с использованием набора реагентов RNAprotect ® Bacteria Reagent (QIAGEN) в соответствии с инструкциями производителя.Образцы РНК обрабатывали ДНКазой I, не содержащей РНКаз (Ambion, CA, USA), для переваривания остаточной хромосомной ДНК и очищали с помощью набора RNeasy Kit (QIAGEN) перед количественной оценкой с помощью спектрофотометра Nano-Drop ® ND-1000 UV-Vis ( Applied Biosystems, Карлсбад, Калифорния, США). Система SuperScript ® III Platinum ® One-Step Quantitative RT – PCR с набором ROX (Thermo Fisher Scientific Inc.) использовалась для чувствительного, воспроизводимого, конечного обнаружения и анализа мРНК (20 нг общей РНК, используемой для RT –PCR) с помощью системы обнаружения CFX96 Touch ™ RT – PCR (Bio-Rad, США).Праймеры и зонды ОТ-ПЦР были разработаны для количественной оценки уровней транскрипции tolC , acrA , acrB , marA , marR , acrR , ompF , soxR , soxS , ramA , robA , порин , mgrB , pmrC и arnA из штаммов, которые были гетерорезистентны и чувствительны к колистину. Праймеры для ОТ-ПЦР были получены от Eurogentec (Анже, Франция), а флуоресцентно меченые зонды TaqMan были заказаны в Applied Biosystems (Калифорния, США).Ген домашнего хозяйства rpoB использовали в качестве внутреннего контроля. Сравнение с геном rpoB позволило рассчитать кратное изменение экспрессии гена методом сравнительного порогового цикла (СТ). 18 Чувствительный к колистину E. asburiae LH70 (МИК 0,125 мг / л) и E. cloacae Nh241 (МИК 2 мг / л), выделенные из аналогичных образцов человека, использовали для сравнительного анализа экспрессии генов. Праймеры, использованные в этом исследовании, перечислены в таблице S1.

Конструирование плазмиды сверхэкспрессии soxRS и штамма

Рекомбинантная плазмида была сконструирована путем клонирования полного гена soxRS в плазмиде pZE21 MCS-1. Полный ген soxRS с промоторной областью из E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 амплифицировали с помощью ПЦР с использованием прямого праймера soxRS и обратного праймера soxRS и лигировали в сайт HincII pZE21 MCS-1. плазмида, затем трансформированная в электрокомпетентную E.cloacae Nh241 с использованием электропоратора Bio-Rad genepulser: напряжение 2,0 кВ, сопротивление 200 Ом и емкость 25 мФ. Смесь для трансформации (100 мкл) высевали на чашку с агаром MH, содержащую 50 мг / л канамицинового антибиотика. Трансформанты были отобраны случайным образом и дополнительно подтверждены экстракцией плазмиды и рестрикционным картированием с последующей амплификацией лигированного гена ПЦР и секвенированием ДНК с использованием праймеров pZE21_81_104_57C и pZE21_151_174rc_58C.

Чувствительность к антибиотикам и анализ EPI

Чувствительность к антибиотикам определяли с использованием готовых к использованию полосок и дисков с антибиотиками в соответствии с инструкциями производителя (bioMérieux) на чашках с агаром MH с 0.5 Посевной материал МакФарланда в стерильной воде и интерпретация в соответствии с рекомендациями EUCAST (таблицы контрольных точек EUCAST для интерпретации MIC, версия 4, 2014 г .; http://www.eucast.org). Хорошо известный EPI PABN добавляли к агаризованной среде MH в конечных концентрациях 0,1, 0,2 и 0,5 мМ для оценки его активности в отношении чувствительности к антибиотикам.

Результаты

Идентификация штаммов и анализ генома

Всего было выделено 53 устойчивых к колистину бактерии, включая пять родов бактерий (Таблица S2).Все устойчивые к колистину бактерии были подвергнуты идентификации с помощью MALDI-TOF MS. Среди 53 штаммов, устойчивых к колистину, E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 были гетерорезистентными к колистину со значениями МИК ≥256 мг / л. Поэтому мы выбрали штаммы E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52, чтобы выяснить молекулярный механизм гетерорезистентности. Кроме того, мы выделили чувствительную Enterobacter sp. штаммы, обозначенные как E.asburiae LH70 и E. cloacae Nh241 для сравнительных исследований. Восприимчивые штаммы были извлечены из тех же образцов, что и штаммы, в которых были обнаружены гетерорезистентные к колистину штаммы. Гетерорезистентные к колистину штаммы подвергали WGS, а последовательности генома депонировали в EMBL GenBank. Геном E. asburiae LH74 имеет длину 4858268 п.н. (без плазмиды) с содержанием GC 55,7% (номер доступа GenBank PRJEB12511). Геном состоит из 4520 генов, кодирующих белок, 86 тРНК, 12 рРНК и 1 тмРНК.Геном E. cloacae NH52 имеет длину 5159346 п.н. (без плазмиды) с содержанием GC 55% (номер доступа GenBank PRJEB12512). Геном состоит из 5195 генов, кодирующих белок, 77 тРНК, 4 рРНК и 1 тмРНК. Анализ in silico геномов E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 идентифицировал полные ORF генов устойчивости к антибиотикам для β-лактама, хлорамфеникола, линкозамида и фосфомицина, а также acrAB - tolC , mexF , emrAB , acrABC , mdt , mds и tcmA белки оттокного насоса, участвующие в экструзии лекарственного средства (таблицы S3 и S4). In vitro анализ чувствительности к антибиотикам показал, что E. cloacae NH52 был устойчив к амоксициллину, амоксициллину / клавулановой кислоте, цефокситину, хлорамфениколу, ципрофлоксацину, колистину, эритромицину, фосфометло-мицину, линезу трифолидин, оксациллина и S5). Аналогичная картина устойчивости к антибиотикам наблюдалась для E. asburiae LH74, за исключением ципрофлоксацина, офлоксацина и триметоприма / сульфаметоксазола (Таблица S5).

Роль acrAB-tolC в профиле чувствительности к антибиотикам

Общий размер библиотеки инсерционного мутагенеза Tn 5 для E . asburiae и E. cloacae составляли 2 × 10 4 устойчивых к канамицину колоний / мкг Tn 5 . Пять чувствительных к колистину клонов были обнаружены после скрининга 3000 колоний из каждой библиотеки инсерционного мутагенеза Tn 5 E . asburiae и E. cloacae . Анализ амплификации GenomeWalker PCR всех полученных колистин-чувствительных клонов показал, что вставка Tn 5 была обнаружена в гене tolC E . asburiae и E. cloacae. Полную последовательность гена tolC амплифицировали с помощью ПЦР с прямым праймерами tolC и обратным праймерами tolC и подвергали секвенированию ДНК по Сэнгеру для определения точного места вставки Tn 5 . Отобранный мутант tolC E . Клон asburiae показал значительное снижение МПК колистина, эритромицина, оксациллина и линезолида по сравнению со штаммом WT (фиг. 1 и таблица S5).Аналогичным образом, мы наблюдали значительное снижение МИК антибиотиков колистина, эритромицина, амоксициллина / клавулановой кислоты и офлоксацина для клона tolC мутанта E. cloacae по сравнению со штаммом WT. Мы проверили влияние EPI PAβN на чувствительность к антибиотикам и обнаружили, что МИК антибиотиков колистина, эритромицина, линезолида и оксациллина для E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 резко снизилась (Таблица 1).

Таблица 1.

Влияние EPI PAβN на чувствительность к антибиотикам (МИК, мг / л) E.asburiae LH74 и E. cloacae NH52

Штамм . PAβN (мМ) . CST . ERY . LZD . OXA . CIP .
E. asburiae LH74 0 > 256 48 > 256 96 0.003
0,2 32 24 32 32 0,003
E. cloacae NH52 0 907 907 256> 256> 256 256 8
0,2 1 24 32 32 8

32
Напряжение . PAβN (мМ) . CST . ERY . LZD . OXA . CIP .
E. asburiae LH74 0 > 256 48 > 256 96 0,003
907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 32 0.003
E. cloacae NH52 0 > 256 256 > 256 > 256 8
0,2 8
Таблица 1.

Влияние EPI PAβN на чувствительность к антибиотикам (МИК, мг / л) E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52

32
Штамм . PAβN (мМ) . CST . ERY . LZD . OXA . CIP .
E. asburiae LH74 0 > 256 48 > 256 96 0,003
907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 32 0.003
E. cloacae NH52 0 > 256 256 > 256 > 256 8
0,2 8
Штамм . PAβN (мМ) . CST . ERY . LZD . OXA . CIP .
E. asburiae LH74 0 > 256 48 > 256 96 0,003
907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 32 0,003
E. cloacae NH52 0 > 256 256 > 256 > 256 8
0.2 1 24 32 32 8

Рисунок 1.

Etest для определения МИК колистина для E. asburiae и E. cloacae и соответствующих мутантных клонов. Этот рисунок отображается в цвете в онлайн-версии JAC и в черно-белом варианте в печатной версии JAC .

Рисунок 1.

Etest для определения МИК колистина для E.asburiae и E. cloacae и соответствующие мутантные клоны. Этот рисунок отображается в цвете в онлайн-версии JAC и в черно-белом варианте в печатной версии JAC .

Транскрипционный анализ

Анализ транскрипции показал сверхэкспрессию soxS , soxR и основных составляющих генов мультилекарственной эффлюксной помпы класса резистентность-клубенько-деление (RND), таких как acrA , acrB и tolC в E.asburiae LH74 и E. cloacae NH52 по сравнению с соответствующими контролями (таблица 2). Однако изменений в уровнях экспрессии генов marA , marR , acrR , ramA , robA , ompC , mgrB , arnA и pmrC не наблюдалось. Мы наблюдали увеличение MIC для восприимчивых к колистину видов Enterobacter за счет плазмид-опосредованной сверхэкспрессии soxRS (Рисунок S2).Эксперименты с ОТ-ПЦР показали сверхэкспрессию транскриптов acrA , acrB и tolC в штамме, сверхэкспрессирующем soxRS (Таблица 2 и Таблица S6).

Таблица 2.

Транскрипционный анализ выбранных генов из E. asburiae и E. cloacae

017 20 marA

017 20 marA0 ± 0,03 0 ± 0,03

017 20 ramA0 ± 0,02 0 ± 0,01
Ген . Относительное выражение a
.
EA LH70, чувствительный к колистину . EA LH74, устойчивый к колистину . EC Nh241, чувствительный к колистину . EC NH52, устойчив к колистину . p ZE-soxRS / EC Nh241, устойчивый к колистину .
acrA 1,0 ± 0,02 1,66 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,68 ± 0,04 1,86 ± 0,01
1 907 acrB0 ± 0,03 1,90 ± 0,05 1,0 ± 0,05 1,76 ± 0,03 2,02 ± 0,04
tolC 1,0 ± 0,04 1,48 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,64 ± 0,02
mgrB 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,03
1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,05
marR 1,10 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,06 1,0 ± 0,02
acrR 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,07 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,04

907 soxS
1,20 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,18 ± 0,05 1,32 ± 0,02
soxR 1,0 ± 0,02 1,60 ± 0,04 1,0 ± 0,03 2,12 ± 0,00
robA 1,30 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,20 ± 0,04 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,01
1,0 ± 0,02 1,30 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
ompC 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 907 1,0 1,0 ± 0,02
pmrC 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,04

1 1
1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,00 1,0 ± 0,05
1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,03 ompC0 ± 0,03
Ген . Относительное выражение a
.
EA LH70, чувствительный к колистину . EA LH74, устойчивый к колистину . EC Nh241, чувствительный к колистину . EC NH52, устойчив к колистину . p ZE-soxRS / EC Nh241, устойчивый к колистину .
acrA 1,0 ± 0,02 1,66 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,68 ± 0,04 1,86 ± 0,01
0,01
0,07 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 0,07 0,05 1,0 ± 0,05 1,76 ± 0,03 2,02 ± 0,04
tolC 1.0 ± 0,04 1,48 ± 0,03 1,0 ± 0,03 1,38 ± 0,01 1,64 ± 0,02
мгrB 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,03
marA 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,05
20 1

90 1

9010 ± 0,02
1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,06 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
acrR 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,07 1,0 ± 0,04
soxS 1,0 ± 0,03 1,20 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,18 ± 0,05 1,32 ± 0,02
90 900 90 900 90 90 900 900 ± 0,02 1,60 ± 0,04 1,0 ± 0,01 1,48 ± 0,03 2,12 ± 0,00
robA 1,30 ± 0,03 1,0 ± 0,01 120 ± 0,07 120 ± 0,07 1,0 ± 0,01
ramA 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,30 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02

1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
pmrC 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,04
arnA 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,00 1,0 ± 0,05
Таблица 2.

выбранного транскрипционного анализа с г.asburiae и E. cloacae

1,0 ± 0,03 .0 ± 0,02 мА arnA
Ген . Относительное выражение a
.
EA LH70, чувствительный к колистину . EA LH74, устойчивый к колистину . EC Nh241, чувствительный к колистину . EC NH52, устойчив к колистину . p ZE-soxRS / EC Nh241, устойчивый к колистину .
acrA 1,0 ± 0,02 1,66 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,68 ± 0,04 1,86 ± 0,01
0,01
0,07 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 0,07 0,05 1,0 ± 0,05 1,76 ± 0,03 2,02 ± 0,04
tolC 1,0 ± 0,04 1,48 ± 0,03 1,0 ± 0,03 1.38 ± 0,01 1,64 ± 0,02
mgrB 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,03
1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,05
marR 1,10 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,06 1,0 ± 0,02
acrR 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,07 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,04
90 1,0
90 1,0 ± 0,03 1,20 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,18 ± 0,05 1,32 ± 0,02
soxR 1,0 ± 0,02 1,60 ± 0,04 1,0 ± 0.01 1,48 ± 0,03 2,12 ± 0,00
robA 1,30 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,20 ± 0,04 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,30 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
ompC 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 .0 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
pmrC 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,017 900 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,00 1,0 ± 0,05
907
3 907
3 907 0 ± 0,01 907
Ген . Относительное выражение a
.
EA LH70, чувствительный к колистину . EA LH74, устойчивый к колистину . EC Nh241, чувствительный к колистину . EC NH52, устойчив к колистину . p ZE-soxRS / EC Nh241, устойчивый к колистину .
acrA 1,0 ± 0,02 1,66 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1.68 ± 0,04 1,86 ± 0,01
acrB 1,0 ± 0,03 1,90 ± 0,05 1,0 ± 0,05 1,76 ± 0,03 2,02 ± 0,04 90 9069 1,0 ± 0,04 1,48 ± 0,03 1,0 ± 0,03 1,38 ± 0,01 1,64 ± 0,02
мгRB 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0.03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,03
marA 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,05 1,10 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,06 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
acrR 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,05 .0 ± 0,07 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,04
soxS 1,0 ± 0,03 1,20 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,18 ± 0,05 8137 9089 9069 7 909 soxR 1,0 ± 0,02 1,60 ± 0,04 1,0 ± 0,01 1,48 ± 0,03 2,12 ± 0,00
robA 1,30 ± 0,03 1,0 ± 0.01 1,20 ± 0,04 1,0 ± 0,04 1,0 ± 0,01
ramA 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,30 ± 0,02 1,0 ± 0,02 9071,02 907 907
ompC 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,05 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02
pmrC 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,02 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,04
arnA 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,00

Обсуждение

Инфекции, вызываемые грамотрицательными бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, растут во всем мире. МЛУ исключает многие терапевтические возможности и привел к увеличению использования внутривенных антибиотиков полимиксина (полимиксина B и колистина).Гетерорезистентный к колистину (MIC ≥256 мг / л) штаммов E. asburiae и E. cloacae были обнаружены в образцах фекалий человека в ходе рутинного проекта по надзору за устойчивостью к противомикробным препаратам. О резистентности к колистину, включая гетерорезистентность, сообщалось в MDR Acinetobacter baumannii , K. pneumoniae и E. cloacae . 5 , 19–21 Недавно была выявлена ​​устойчивость к колистину у E. asburiae и E.Cloacae был зарегистрирован в клинических штаммах, устойчивых к карбапенемам, в нескольких странах. 22–24 Множественные откачивающие насосы также наблюдались в последовательности всего генома устойчивых к колистину E. cloacae . 22 Однако до сих пор механизм, обеспечивающий такую ​​гетерорезистентность у Enterobacter spp. осталась неизвестной. Основная проблема заключается в том, что обработка таких гетерорезистентных бактерий колистином увеличивает частоту устойчивой субпопуляции и индуцирует перекрестную устойчивость к антимикробному лизоциму хозяина. 5 Следовательно, систематический надзор за устойчивостью к противомикробным препаратам и выяснение молекулярных опор устойчивости к антибиотикам имеют важное значение для уменьшения появления будущих микробных угроз МЛУ. Мы провели секвенирование генома E . asburiae и E. cloacae , чтобы найти возможный механизм гетерорезистентности к колистину путем сравнительного анализа генома. Анализ последовательности генома E . asburiae и E. cloacae выявили присутствие множественных белков оттока и нескольких генов устойчивости к антибиотикам β-лактама, хлорамфеникола, линезолида и полимиксина.Мы не обнаружили мутаций инсерционного или делеционного типа в генах phoP , phoQ , phoPQ , pmrA , pmrB , pmrAB , arnE , arnF и arnBCADTEF , которые ранее были исследованы на устойчивость к колистину. 6 Таким образом, мы сконструировали библиотеку мутагенеза транспосом для E. asburiae и E. cloacae и провели скрининг для получения мутантных клонов, чувствительных к колистину.После скрининга тысяч колоний из библиотеки мутагенеза Tn 5 из E. asburiae и E. cloacae мы обнаружили несколько клонов, чувствительных к колистину (MIC 0,125 мг / л). Анализ ПЦР GenomeWalker показал, что tolC инактивируется вставкой Tn 5 . Однако мы проанализировали уровень мРНК tolC в мутантных клонах tolC с помощью ОТ-ПЦР и обнаружили полное отсутствие мРНК tolC в мутантных клонах по сравнению с WT.Хорошо известно, что tolC является основным компонентом мультилекарственного насоса acrAB - tolC оттока грамотрицательных бактерий. Это указывает на то, что инсерционная инактивация гена tolC инактивирует нормальную функцию насоса acrAB-tolC с последующим изменением профиля чувствительности к антибиотикам изучаемых видов Enterobacter . Для дальнейшего подтверждения комбинированной роли acrA , acrB и tolC в колистин-гетерорезистентных видах Enterobacter , для блокирования функции оттока acrAB-tolC был использован хорошо известный ингибитор оттока PAβN. насос.Насос acrAB-tolC представляет собой хорошо изученный оттокный насос, состоящий из внутреннего мембранного антипортера RND AcrB, который функционирует в трехкомпонентной сборке с периплазматическим адаптерным белком, AcrA, и каналом внешней мембраны, TolC. 25 PAβN связывается с G-петлей (также известной как петля переключения или петля связывания субстрата) в acrB и впоследствии ингибирует отток субстратов через насос acrAB-tolC . 26 , 27 Подобным образом мы наблюдали, что добавление PAβN к тестовой среде могло значительно снизить МИК для колистин-гетерорезистентных штаммов Enterobacter .Это указывает на то, что оттокный насос acrAB - tolC мог развиться для обеспечения активного оттока антибиотиков у гетерорезистентных к колистину штаммов Enterobacter .

Гены acrA , acrB и tolC генетически не кластеризованы, и их экспрессия часто регулируется общими регуляторами на нескольких уровнях в E. coli . 27–29 Ранее сообщалось, что три глобальных регулятора ( marA , soxRS и robA ) и двухкомпонентная регуляторная система ( phoP / phoQ ) индуцируют экспрессию acrAB и tolC гены в E.coli (Рисунок 2), тогда как acrR и малая РНК ( ryeB ) репрессируют экспрессию acrAB и tolC соответственно. 25 Имеется ряд сообщений, показывающих, что устойчивость к колистину у грамотрицательных бактерий связана со сверхэкспрессией генов, участвующих в модификации липида А внешней мембраны, 6 , и очень немногие, поверхностно, сообщили о влиянии регулятор транскрипции на чувствительность к полимиксину. 8 Несколько отчетов продемонстрировали, что E. cloacae и его комплекс связаны с множественными человеческими инфекциями и являются третьей по распространенности бактерией, выделенной в отделениях интенсивной терапии. 30 Однако очень мало известно о специфичности откачивающего насоса acrAB - tolC и его регулировании в E. cloacae . Полные кодирующие последовательности ДНК глобальных регуляторов и откачивающего насоса acrAB - tolC были извлечены из E.asburiae и E. cloacae и подтверждено анализом гомологии с ранее доступными последовательностями генов в базе данных NCBI. Был проведен анализ транскрипции, чтобы определить, вызывают ли глобальные регуляторы стрессового ответа ( marA , soxRS , ramA и robA ) устойчивость к колистину у E. asburiae и E. cloacae , а также для установления молекулярные механизмы, лежащие в основе этого ответа. Сверхэкспрессия генов acrA , acrB и tolC (которые вместе составляют эффлюксную помпу acrAB - tolC ) наблюдалась в гетерорезистентном к колистину штамме по сравнению с чувствительным штаммом (таблица 2).Кроме того, не было изменений в уровне экспрессии генов mgrB , pmrC и arnA , за исключением возможной роли регулирующих генов, модифицирующих липид A, в гетерорезистентности к колистину у видов Enterobacter . Наши общие наблюдения показывают, что откачивающая помпа acrAB - tolC сама по себе придает гетерорезистентность к колистину и частично отвечает за поддержание устойчивости к некоторым другим антибиотикам у E. asburiae и E.Клоаки . acrAB - tolC оттокные насосы обладают широкой субстратной специфичностью и, как сообщается, снижают чувствительность E. coli к клотримазолу, клоксациллину, тетрациклину, хлорамфениколу, эритромицину, фузидовой кислоте, пуромицину, новобиоцину и SDSampicin. 10 , 27 , 31

Рисунок 2.

Предлагаемая диаграмма для регуляции экспрессии эффлюксного насоса и LPS-модифицирующего гена и их возможное участие в устойчивости к колистину у E.asburiae LH74 и E. cloacae NH52. Зеленые стрелки показывают активацию экспрессии генов acrA , acrB и tolC глобальными активаторами. Линии с красными стрелками показывают ингибирование экспрессии генов acrA , acrB и tolC глобальным репрессором. Международные регуляторы, marA , soxRS и robA ; порин, ompF ; откачивающий насос, acrAB - tolC ; двухкомпонентная регуляторная система, phoP / phoQ ; и модифицирующие липид А регуляторные и метаболические гены, mgrB , pmrA , arnT и pmrC .Этот рисунок отображается в цвете в онлайн-версии JAC и в черно-белом варианте в печатной версии JAC .

Рисунок 2.

Предлагаемая диаграмма для регуляции экспрессии эффлюксной помпы и LPS-модифицирующих генов и их возможное участие в устойчивости к колистину E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52. Зеленые стрелки показывают активацию экспрессии генов acrA , acrB и tolC глобальными активаторами.Линии с красными стрелками показывают ингибирование экспрессии генов acrA , acrB и tolC глобальным репрессором. Международные регуляторы, marA , soxRS и robA ; порин, ompF ; откачивающий насос, acrAB - tolC ; двухкомпонентная регуляторная система, phoP / phoQ ; и модифицирующие липид А регуляторные и метаболические гены, mgrB , pmrA , arnT и pmrC .Этот рисунок отображается в цвете в онлайн-версии JAC и в черно-белом варианте в печатной версии JAC .

Регуляторы транскрипции, такие как marA , soxRS , ramA и robA , как сообщалось ранее, активируют / ингибируют транскрипцию генов acrA , acrB и tolC . 32 Эксперименты с ОТ-ПЦР показали сверхэкспрессию генов soxS , soxR , acrA acrB и tolC в гетеро-устойчивых к колистину штаммах.Кроме того, сверхэкспрессия генов acrA , acrB и tolC наблюдалась в штамме, сверхэкспрессирующем soxRS . Это указывает на то, что soxRS может быть активатором транскрипции для генов acrA , acrB и tolC в штаммах, устойчивых к гетеро-колистину. Хорошо известно, что soxRS действует как система защиты бактерий, которая воспринимает внешний стресс и стимулирует глобальную регуляцию soxRS . 33 Мы предположили, что клеточный стресс, вызванный колистином, может быть возможной причиной повышенного уровня soxRS в гетерорезистентных к колистину штаммах. Поэтому мы проверили уровень транскрипции soxR и soxS в колистин-гетерорезистентных штаммах, подвергшихся воздействию летальной концентрации колистина, но не обнаружили никаких изменений в уровнях транскрипции soxR и soxS по сравнению с соответствующими контролями ( данные не показаны). Таким образом, вопрос о причине повышенных уровней soxRS в колистин-гетерорезистентных штаммах Enterobacter остался нерешенным.

Выводы

Этот систематический подход, включающий WGS и анализ, мутагенез транспосом и анализ транскрипции, показал, что гетерорезистентность к колистину у E. asburiae LH74 и E. cloacae NH52 связана с регулируемой soxRS сверхэкспрессией acrAB . - откачивающий насос tolC .

Благодарности

A. A. T. благодарит фонды Méditerranée Infection и Infectiopôle Sud за его постдокторскую стипендию.Мы очень благодарны Линде Хаджадж и Андре Барно за техническую помощь и Кэтрин Роберт за оборудование для секвенирования генома.

Финансирование

Часть этой работы была поддержана грантом фондов Méditerranée Infection и Infectiopôle Sud, Марсель, Франция.

Заявления о прозрачности

Не подлежат декларированию.

Вклад авторов

A. A. T. и J. m. Р. оформил произведение.С. М. собрал пробы стула. A.O.O. выделил бактерии. A.A.T выполнил все экспериментальные работы и проанализировал данные. А.А.Т. и Ж.-М. Р. написал рукопись. Все авторы одобрили окончательный вариант рукописи.

Дополнительные данные

Рисунки S1 и S2 и таблицы с S1 по S6 доступны в качестве дополнительных данных в JAC Online.

Список литературы

1

Davin-Regli

A

,

Страницы

JM.

Enterobacter aerogenes и Enterobacter cloacae ; универсальные бактериальные патогены, противостоящие лечению антибиотиками

.

Передний микробиол

2015

;

6

:

392.

2

Wu

W

,

Feng

Y

,

Carattoli

A

et al.

Характеристика штамма Enterobacter cloacae , продуцирующего карбапенемазы KPC и NDM, путем полногеномного секвенирования

.

Противомикробные агенты Chemother

2015

;

59

:

6625

-

8

.3

Falagas

ME

,

Lourida

P

,

Poulikakos

P

et al.

Лечение антибиотиками инфекций, вызванных устойчивыми к карбапенемам Enterobacteriaceae: систематическая оценка имеющихся данных

.

Противомикробные агенты Chemother

2004

;

58

:

654

-

63

.4

Jayol

A

,

Nordmann

P

,

Brink

A

et al.

Гетерорезистентность к колистину у Klebsiella pneumoniae , связанная с изменениями в регуляторной системе PhoPQ

.

Противомикробные агенты Chemother

2015

;

59

:

2780

-

4

,5

Napier

BA

,

Band

V

,

Burd

EM

et al.

Гетерорезистентность к колистину у Enterobacter cloacae связана с перекрестной резистентностью к антимикробному лизоциму хозяина

.

Противомикробные агенты Chemother

2014

;

58

:

5594

-

7

,6

Олайтан

АО

,

Моранд

S

,

Rolain

JM.

Механизмы устойчивости к полимиксину: приобретенная и внутренняя устойчивость у бактерий

.

Передний микробиол

2015

;

5

:

643

.7

Grkovic

S

,

Коричневый

MH

,

Skurray

RA.

Транскрипционная регуляция насосов множественного оттока у бактерий

.

Semin Cell Dev Biol

2001

;

12

:

225

-

37

,8

Warner

DM

,

Леви

SB.

Различные эффекты регуляторов транскрипции MarA, SoxS и Rob на чувствительность Escherichia coli к катионным антимикробным пептидам (CAMP): Rob-зависимая индукция CAMP оперона marRAB

.

Микробиология

2010

;

156

:

570

-

8

,9

Перес

A

,

Poza

M

,

Aranda

J

et al.

Влияние активаторов транскрипции SoxS, RobA и RamA на экспрессию мультилекарственного оттока насоса AcrAB-TolC в Enterobacter cloacae

.

Противомикробные агенты Chemother

2012

;

56

:

6256

-

66

.10

вс

J

,

Deng

Z

,

Yan

A.

Бактериальные мультилекарственные оттокные насосы: механизмы, физиология и фармакологические применения

.

Biochem Biophys Res Commun

2014

;

453

:

254

-

67

.11

Olaitan

AO

,

Diene

SM

,

Kempf

M

et al.

Появление во всем мире устойчивости к колистину у Klebsiella pneumoniae у здоровых людей и пациентов в Лаосской Народно-Демократической Республике, Таиланде, Израиле, Нигерии и Франции из-за инактивации регулятора PhoP / PhoQ mgrB : эпидемиологическое и молекулярное исследование

.

Int J Antimicrob Agents

2014

;

44

:

500

-

7

.12

Lagier

JC

,

Bibi

F

,

Ramasamy

D

et al.

Несмежная завершенная последовательность генома и описание Clostridium jeddahense sp. ноя

.

Стенд Genomic Sci

2014

;

9

:

1003

-

19

,13

Seemann

T.

Prokka: быстрая аннотация генома прокариот

.

Биоинформатика

2014

;

30

:

2068

-

9

.14

Tritt

A

,

Eisen

JA

,

Facciotti

MT

et al.

Интегрированный конвейер для сборки микробных геномов de novo

.

PLoS One

2012

;

7

:

e42304.

15

Darling

AC

,

Mau

B

,

Blattner

FR

et al.

Mauve: множественное выравнивание консервативной геномной последовательности с реаранжировками

.

Genome Res

2004

;

14

:

1394

-

403

,16

Гупта

SK

,

Padmanabhan

BR

,

Diene

SM

et al.

ARG-ANNOT, новый биоинформатический инструмент для обнаружения генов устойчивости к антибиотикам в бактериальных геномах

.

Противомикробные агенты Chemother

2014

;

58

:

212

-

20

.17

McArthur

AG

,

Waglechner

N

,

Nizam

F

et al.

Полная база данных по устойчивости к антибиотикам

.

Противомикробные агенты Chemother

2013

;

57

:

3348

-

57

. 18

Telke

A

,

Rolain

JM.

Функциональная геномика для обнаружения генов устойчивости к антибиотикам: парадигма устойчивости к колистину, опосредованной этаноламинфосфотрансферазой, у водорослей Shewanella MARS

.

Int J Antimicrob Agents

2014

;

46

:

648

-

52

,19

Li

J

,

Rayner

CR

,

Nation

RL

et al.

Гетерорезистентность к колистину при множественной лекарственной устойчивости Acinetobacter baumannii

.

Противомикробные агенты Chemother

2006

;

50

:

2946

-

50

.20

Hawley

JS

,

Murray

CK

,

Jorgensen

JH.

Гетерорезистентность к колистину у Acinetobacter и ее связь с предыдущей терапией колистином

.

Противомикробные агенты Chemother

2008

;

52

:

351

-

2

,21

Meletis

G

,

Tzampaz

E

,

Sianou

E

et al.

Гетерорезистентность к колистину у продуцентов карбапенемаз Klebsiella pneumoniae

.

J Antimicrob Chemother

2011

;

66

:

946

-

7

.22

Norgan

AP

,

Freese

JM

,

Tuin

PM

et al.

Устойчивость к карбапенемам и колистину Enterobacter cloacae из Дельты, Колорадо, в 2015 г.

.

Противомикробные агенты Chemother

2016

;

60

:

3141

-

4

,23

Boo

TW

,

О'Коннелл

N

,

Power

L

и др.

Первое сообщение о клиническом изоляте Enterobacter , продуцирующем IMI-1, колистин-резистентном, в Ирландии, март 2013 г.

.

Euro Surveill

2013

;

18

: pii = 20548,24

Huang

L

,

Wang

X

,

Feng

Y

et al.

Первая идентификация колистин-резистентного препарата, продуцирующего карбапенемазу IMI-1 Enterobacter cloacae в Китае

.

Энн Клин Микробиол Антимикроб

2015

;

14

:

51

.25

Vargiu

AV

,

Nikaido

H.

Свойства связывания нескольких лекарственных средств выкачивающего насоса AcrB, охарактеризованные с помощью моделирования молекулярной динамики

.

Proc Natl Acad Sci USA

2012

;

109

:

20637

-

42

.26

Опперман

TJ

,

Kwasny

SM

,

Kim

HS

et al.

Характеристика нового пиранопиридинового ингибитора откачивающего насоса AcrAB Escherichia coli

.

Противомикробные агенты Chemother

2014

;

58

:

722

-

33

.27

Li

XZ

,

Плесиат

P

,

Nikaido

H.

Проблема обусловленной оттоком устойчивости к антибиотикам у грамотрицательных бактерий

.

Clin Microbiol Ред.

2015

;

28

:

337

-

418

,28

Eguchi

Y

,

Oshima

T

,

Mori

H

et al.

Транскрипционная регуляция генов оттока лекарств с помощью EvgAS, двухкомпонентной системы в Escherichia coli

.

Микробиология

2003

;

149

:

2819

-

28

,29

Zhang

A

,

Rosner

JL

,

Martin

RG.

Активация транскрипции с помощью MarA, SoxS и Rob двух промоторов tolC с использованием одного сайта связывания: сложная конфигурация промотора для tolC в Escherichia coli

.

Mol Microbiol

2008

;

69

:

1450

-

5

.30

Conceicao

T

,

Faria

N

,

Pimentel

M

et al.

Новая хромосомная β-лактамаза AmpC в Enterobacter cloacae

.

Противомикробные агенты Chemother

2004

;

48

:

1437

.31

Blair

JM

,

Bavro

VN

,

Ricci

V

et al.

Замена кармана, связывающего лекарство AcrB, придает клинически значимую резистентность и измененную субстратную специфичность

.

Proc Natl Acad Sci USA

2015

;

112

:

3511

-

6

.32

Руис

C

,

Леви

SB.

Регулирование экспрессии acrAB клеточными метаболитами в Escherichia coli

.

J Antimicrob Chemother

2014

;

69

:

390

-

9

.33

Michan

C

,

Manchado

M

,

Pueyo

C.

Понижающее регулирование SoxRS rob транскрипции

.

J Бактериол

2002

;

184

:

4733

-

8

.

© Автор, 2017. Опубликовано Oxford University Press от имени Британского общества антимикробной химиотерапии. Все права защищены. Для получения разрешений, пожалуйста, напишите: журналы[email protected]

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *