Staphylococcus -Staphylococcus
Staphylococcus | |
---|---|
Zdjęcie z mikroskopu elektronowego z S. aureus kolonii: Uwaga z winogron jak grupowanie Wspólne dla Staphylococcus gatunków. | |
Klasyfikacja naukowa | |
Domena: | |
Gromada: | |
Klasa: | |
Zamówienie: | |
Rodzina: | |
Rodzaj: |
Staphylococcus
Rosenbach 1884
|
Gatunek | |
|
Staphylococcus JeSt rodzaju z bakterii Gram-dodatnich bakterii, w rodzinie Staphylococcaceae Z rzędu Bacillales . Pod mikroskopem wydają się kuliste ( cocci ) i formują się w grona przypominające winogrona . Gatunki Staphylococcus to fakultatywne organizmy beztlenowe (zdolne do wzrostu zarówno tlenowego, jak i beztlenowego).
Nazwa została wymyślona w 1880 roku przez szkockiego chirurga i bakteriologa Alexandra Ogstona (1844-1929), zgodnie z wzorcem ustalonym pięć lat wcześniej wraz z nazwaniem Streptococcus . Łączy w sobie przedrostek „staphylo-” (od starożytnej greki : σταφυλή , latynizowany : staphylē , dosł. „kiść winogron”) i dodany przez współczesną łacinę : coccus , dosł. „kulista bakteria” (od starożytnej greki: κόκκος , latyn .: kókkos , dosł. „ziarno, nasiona, jagoda”).
Staphylococcus obejmuje co najmniej 40 gatunków. Spośród nich dziewięć ma dwa podgatunki , jeden ma trzy podgatunki, a jeden ma cztery podgatunki. Wiele gatunków nie może wywoływać chorób i normalnie bytuje na skórze i błonach śluzowych ludzi i innych zwierząt . Stwierdzono, że gronkowiec jest drobnoustrojem zamieszkującym nektar . Stanowią również niewielki składnik mikrobiomu glebowego .
Dwa gatunki Staphylococcus ( Staphylococcus epidermidis i Staphylococcus arlettae ) zidentyfikowane z gąbek morskich od Świętego Marcina Wyspa w Zatoce Bengalskiej , Bangladeszu . Gatunki Staphylococcus związane z gąbką morską są wysoce tolerancyjne na sól.
Taksonomia
Taksonomia opiera się na sekwencjach 16s rRNA , a większość gatunków gronkowców dzieli się na 11 klastrów:
- Grupa S. aureus – S. argenteus , S. aureus , S. schweitzeri , S. simiae
- S. auricularis grupy - S. auricularis
- Grupa S. carnosus – S. carnosus , S. condimenti , S. debuckii , S. massiliensis , S. piscifermentans , S. simulans
- Grupa S. epidermidis – S. capitis , S. caprae , S. epidermidis , S. saccharolyticus
- Grupa S. haemolyticus – S. borealis , S. devriesei , S. haemolyticus , S. hominis
- Grupa S. hyicus-intermedius – S. agnetis , S. chromogenes , S. cornubiensis , S. felis , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. microti , S. muscae , S. pseudintermedius , S. rostri , S. schleiferi
- S. lugdunensis grupy - S lugdunensis
- Grupa S. saprophyticus – S. arlettae , S. caeli , S. cohnii , S. equorum , S. gallinarum , S. kloosii , S. leei , S. nepalensis , S. saprophyticus , S. succinus , S. xylosus
- Grupa S. sciuri – S. fleurettii , S. lentus , S. sciuri , S. stepanovicii , S. vitulinus
- S. simulans grupy - S. simulans
- Grupa S. warneri – S. pasteuri , S. warneri
Dwunasta grupa – S. caseolyticus – została przeniesiona do nowego rodzaju, Macrococcus , którego gatunek jest obecnie najbliższym znanym krewnym Staphylococcus .
W 2015 roku opisano dwa gatunki — Staphylococcus argenteus i Staphylococcus schweitzeri — oba uważane wcześniej za warianty S. aureus .
Z Antarktydy wyizolowano nowy gatunek koagulazo-ujemny — Staphylococcus edaphicus . Gatunek ten jest prawdopodobnie członkiem grupy S. saprophyticus .
Podgatunek
- S. aureus subsp. aureus
- S. aureus subsp. beztlenowy
- S. capitis subsp. capitis
- S. capitis subsp. Urealyticus
- S. carnosus subsp. karnozy
- S. carnosus subsp. używać
- S. cohnii subsp. cohni
- S. cohnii subsp. Urealyticus
- S. equorum subsp. równowaga
- S. equorum subsp. pościel
- S. hominis subsp. hominis
- S. hominis subsp. novobiosepticus
- S petrasii subsp. croceilyticus
- S petrasii subsp. jettensis
- S petrasii subsp. petrasi
- S petrasii subsp. pragensis
- S. saprofiticus subsp. Bovis
- S. saprofiticus subsp. saprofit
- S. schleiferi subsp. koagulany
- S. schleiferi subsp. schleiferi
- S. sciuri subsp. karnatyk
- S. sciuri subsp. gryzoni
- S. sciuri subsp. sciuri
- S. succinus subsp. kazei
- S. succinus subsp. sukcynus
Grupy
Na podstawie analizy zawartości genów ortologicznych zaproponowano trzy grupy (A, B i C).
Grupa A obejmuje S . aureus , S . borealis , S . capitis , S . epidermidis , S . haemolyticus , S . hominis , S . lugdunensis , S . pettenkoferi , S . simiae i S . warneri .
Grupa B obejmuje S. arlettae , S. cohnii , S. equorum , S. saprophyticus i S. xylosus .
Grupa C obejmuje S. delphini , S. intermedius i S. pseudintermedius .
Uwagi
S. saprophyticus i S. sciuri grupy są zazwyczaj nowobiocyna oporny, jak S. hominis subsp. novobiosepticus .
Członkowie grupy S. sciuri są oksydazo- dodatni ze względu na posiadanie enzymu cytochromu c oksydazy . Ta grupa jest jedynym kladem wśród gronkowców, który posiada ten gen.
Grupa S. sciuri wydaje się być najbliżej spokrewniona z rodzajem Macrococcus .
Wykazano, że S. pulvereri jest młodszym synonimem S. vitulinus .
W obrębie tych kladów grupy S. haemolyticus i S. simulans wydają się być spokrewnione, podobnie jak grupy S. aureus i S. epidermidis .
S. lugdunensis wydaje się być spokrewniony z grupą S. haemolyticus .
S. petrasii może być spokrewniony z S. haemolyticus , ale wymaga to potwierdzenia.
Pozycja taksonomiczna S. lyticans , S. pettenkoferi , S. petrasii i S. pseudolugdunensis nie została jeszcze wyjaśniona. Opublikowane opisy tych gatunków nie wydają się być prawidłowo opublikowane.
Identyfikacja biochemiczna
Przyporządkowanie szczepu do rodzaju Staphylococcus wymaga się bakterie Gram-dodatnie coccus , który tworzy klastrów ma odpowiednie ściany komórkowej struktury (w tym peptydoglikanu rodzaju i obecności kwasu tejchojowy) i zawartość G + C dla DNA w zakresie 30-40 mol%.
Gatunki Staphylococcus można odróżnić od innych tlenowych i fakultatywnie beztlenowych Gram-dodatnich ziarniaków za pomocą kilku prostych testów. Gatunki Staphylococcus to fakultatywne beztlenowce (zdolne do wzrostu zarówno tlenowego, jak i beztlenowego). Wszystkie gatunki rosną w obecności soli żółciowych .
Kiedyś uważano, że wszystkie gatunki Staphylococcus aureus są koagulazo-dodatnie, ale od tego czasu zostało to obalone.
Wzrost może również nastąpić w 6,5% roztworze NaCl. Na podłożu Baird Parker , Staphylococcus, gatunki rosną fermentacyjnego, z wyjątkiem S. saprophyticus , która rośnie utlenianie. Gatunki Staphylococcus są oporne na bacytracynę (krążek 0,04 U: oporność = < 10 mm strefa zahamowania) i wrażliwe na furazolidon (krążek 100 μg: oporność = < 15 mm strefa zahamowania). Potrzebne są dalsze badania biochemiczne w celu identyfikacji na poziomie gatunku.
Produkcja koagulazy
Jedną z najważniejszych cech fenotypowych wykorzystywanych w klasyfikacji gronkowców jest ich zdolność do wytwarzania koagulazy , enzymu powodującego tworzenie się skrzepów krwi .
Siedem gatunków jest obecnie uznawanych za koagulazo-dodatnie: S. aureus , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. pseudintermedius i S. schleiferi subsp. koagulany . Gatunki te należą do dwóch odrębnych grup – S. aureus ( samo S. aureus ) i S. hyicus-intermedius (pozostałe pięć).
Opisano również ósmy gatunek – Staphylococcus leei – od pacjentów z zapaleniem żołądka .
S. aureus jest koagulazo-dodatni, co oznacza, że wytwarza koagulazę. Jednakże, chociaż większośćszczepów S. aureus jest koagulazo-dodatnich, niektóre mogą być nietypowe, ponieważ nie wytwarzają koagulazy. S. aureus jest katalazo- dodatni (co oznacza, że może wytwarzać enzym katalazę) i jest zdolny do konwersji nadtlenku wodoru (H 2 O 2 ) do wody i tlenu, co sprawia, że test katalazy jest przydatny do odróżnienia gronkowców od enterokoków i paciorkowców .
S. pseudintermedius zasiedla i czasami infekuje skórę psów i kotów domowych. Ten organizm również może przenosić materiał genetyczny, który nadaje wielorakiej oporności bakterii. Rzadko ma związek z infekcjami u ludzi, jako choroba odzwierzęca .
S . epidermidis , gatunek koagulazoujemny , jest komensalem skóry , ale może powodować ciężkie zakażenia upacjentów z obniżoną odpornością oraz z cewnikiem umieszczonym w żyle centralnej . S. saprophyticus , inny gatunek koagulazo-ujemny, będący częścią prawidłowej flory pochwy , jest związany głównie zzakażeniami układu moczowo-płciowego u młodych, aktywnych seksualnie kobiet. W ostatnich latach kilka innychgatunków Staphylococcus było zaangażowanych w infekcje u ludzi, w szczególności S. lugdunensis , S. schleiferi i S. caprae .
Powszechnymi skrótami dla gronkowców koagulazo-ujemnych są CoNS, CNS lub CNST. American Society for Microbiology skraca gronkowce koagulazo-ujemne jak „przeciw”.
Genomika i biologia molekularna
Pierwszymi genomami S. aureus, które miały zostać zsekwencjonowane były te z N315 i Mu50 w 2001 roku. Wiele bardziej kompletnych genomów S. aureus zostało zgłoszonych do publicznych baz danych, co czyni ją jedną z najbardziej ekstensywnie zsekwencjonowanych bakterii. Wykorzystanie danych genomicznych jest obecnie szeroko rozpowszechnione i stanowi cenne źródło dla naukowców pracujących z S. aureus . Technologie całego genomu, takie jak projekty sekwencjonowania i mikromacierze , wykazały ogromną różnorodność szczepów S. aureus . Każda zawiera różne kombinacje białek powierzchniowych i różne toksyny . Powiązanie tych informacji z zachowaniem patogennym jest jednym z głównych obszarów badań nad gronkowcami. Rozwój metod typowania molekularnego umożliwił śledzenie różnych szczepów S. aureus . Może to prowadzić do lepszej kontroli szczepów epidemii. Lepsze zrozumienie ewolucji gronkowców, zwłaszcza dzięki nabyciu ruchomych elementów genetycznych kodujących geny odporności i wirulencji, pomaga zidentyfikować nowe szczepy epidemii, a nawet może zapobiec ich pojawieniu się.
Powszechne występowanie oporności na antybiotyki wśród różnych szczepów S. aureus lub wśród różnych gatunków Staphylococcus przypisuje się horyzontalnemu transferowi genów genów kodujących oporność i zjadliwość na antybiotyki/metale. Niedawne badanie wykazało, że zakres horyzontalnego transferu genów wśród Staphylococcus jest znacznie większy niż wcześniej oczekiwano i obejmuje geny o funkcjach wykraczających poza antybiotykooporność i zjadliwość oraz poza genami rezydującymi w ruchomych elementach genetycznych .
Różne szczepy Staphylococcus są dostępne w ośrodkach badań biologicznych, takich jak National Collection of Type Cultures .
Zakres hostów
Przedstawiciele rodzaju Staphylococcus często zasiedlają skórę i górne drogi oddechowe ssaków i ptaków, a także gąbki morskiej . Gatunki Staphylococcus związane z gąbką morską są wysoce tolerancyjne na sól. Zaobserwowano pewną specyficzność gatunkową w zakresie żywicieli, tak że gatunki Staphylococcus obserwowane na niektórych zwierzętach pojawiają się rzadziej na bardziej odległych gatunkach żywicieli. Niektóre z obserwowanych specyficzności gospodarzy obejmują:
- S. arlattae – kurczaki , kozy , gąbka morska
- S. aureus - ludzie
- S. auricularis – jeleń , psy , ludzie
- S. borealis – ludzie , bydło
- S. capitis – ludzie
- S. caprae – kozy, ludzie
- S. cohnii – kurczaki, ludzie
- S. delphini – delfiny
- S. devriesei – bydło
- S. epidermidis – człowiek, gąbka morska
- S. equorum – konie
- S. felis – koty
- S. fleurettii – kozy
- S. gallinarum – kury, kozy, bażanty
- S. haemolyticus – ludzie, Cercocebus , Erythrocebus , Lemur , Macca , Microcebus , Pan
- S. hyicus – świnie
- S. leei – ludzie
- S. lentus – kozy, króliki , owce
- S. lugdunensis – ludzie, kozy
- S. lutrae – wydry
- S. microti – norniki ( Microtus arvalis )
- S. nepalensis – kozy
- S. pasteuri – ludzie, kozy
- S. pettenkoferi – ludzie
- S. pseudintermedius – psy
- S. rostri – świnie
- S. schleiferi – ludzie
- S. sciuri – ludzie, psy, kozy
- S. simiae – południowoamerykańskie małpy wiewiórkowe ( Saimiri sciureus )
- S. simulans – ludzie
- S. warneri – ludzie, Cercopithecoidea , Pongidae
- S. xylosus – ludzie
Kliniczny
Staphylococcus może powodować wiele różnych chorób u ludzi i zwierząt poprzez wytwarzanie lub penetrację toksyn. Toksyny gronkowcowe są częstą przyczyną zatruć pokarmowych, ponieważ mogą być wytwarzane przez bakterie rosnące w niewłaściwie przechowywanych produktach spożywczych. Najczęstsze zapalenie sialadenitis jest wywoływane przez gronkowce, jako infekcje bakteryjne. gronkowce rozkładają leucynę na kwas izowalerianowy, główny zapach zapachu stóp
Zobacz też
- S. aureus oporny na metycylinę (MRSA)
- S. aureus oporny na wankomycynę (VRSA)
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Genomy Staphylococcus i powiązane informacje w PATRIC , Bioinformatycznym Centrum Zasobów finansowanym przez NIAID