Serratia Spp
Serratia a, cins ve Gram-negatif , fakültatif anaerobik , çubuk şeklinde bakteri aile Yersiniaceae . [5] Daimi İsimlendirmeli Prokaryotik İsimler Listesine (LPSN) göre, şu anda2020 itibariyle doğru isimlerle güvenilir bir şekilde yayınlanan19 Serratia türüvardır: S. aquatilis, S. entomophila, S. ficaria, S. fonticola , S. grimesii, S. liquefaciens, S. marcescens, S. microhaemolytica, S. myotis, S. nematodiphila, S. odoriferae, S. oryzae, S. plymuthica, S. proteamaculans, S. quinivorans corrig, S. rubidaea, S. symbiotica, S. ureilytica, S. vespertilionis . [6]Tipik olarak 1-5 μm uzunluğundadırlar, spor üretmezler [7] ve suda, toprakta, bitkilerde ve hayvanlarda bulunabilirler. [8] bu cinsin bazı üyeleri ayırt edici bir kırmızı üreten pigment , prodigiozin ve üç enzimin benzersiz üretimi sırası Enterobacterales diğer üyelerinden ayırt edilebilir: DNase ( NucA ), lipaz ve jelatinaz ( serralizin ). [5] Serratia cinsindeki en yaygın türün S. marcescens olduğu keşfedilene kadar zararsız bir çevresel bakteri olduğu düşünülüyordu., insanlar da dahil olmak üzere birçok hayvanın fırsatçı bir patojenidir. [5] İnsanlarda, S. marcescens çoğunlukla hastane veya hastane kaynaklı enfeksiyonlarla ilişkilidir , ancak aynı zamanda idrar yolu enfeksiyonlarına, zatürree ve endokardite de neden olabilir. [9] S. marcescens sıklıkla duşlarda, klozetlerde ve ıslak fayansların çevresinde pembemsi ila kırmızı bir biyofilm olarak bulunur, ancak yalnızca bağışıklığı baskılanmış kişilerde hastalığa neden olur. S marcescens dışında , Serratia türleri S. plymuthica, S. liquefaciens, S. rubidaea ve S. odoriferae'nin bazı nadir suşlarının osteomiyelit ve endokardit gibi enfeksiyonlara neden olduğu gösterilmiştir.
Habitat Serratia'nın çeşitli türleri, eklektik bir habitat yelpazesini işgal eder: toprak, su, bitkiler, böcekler ve diğerleri.
Su
Şu anda deniz suyunda dört Serratia türü bulunmuştur: S. marcescens, S. liquefaciens, S. plymuthica ve S. marinorubra. S. marcescens , bulunan tüm suşların yaklaşık yarısını içeren en bol olanıdır. [12] S. aquatilis , içme suyunda bulunan yeni bir Serratia türüdür . [13] Bitkiler Serratia prevalansının en yüksek olduğu bitki türleri sebzeler, mantarlar, yosunlar, çimenler ve çürüyen bitki materyalidir. [14] Serratia , incir ve hindistancevizinde sürekli olarak bulunmuştur. S. marcescens ve S. ficaria genellikle Calimyrna incirlerinde bulunur. Smyrna incirleri ve incir eşekarısı üzerinde de Serratia ile ilgili çeşitli türler tespit edilmiştir. Kaliforniya, Fransa ve Brezilya da dahil olmak üzere dünyanın çeşitli bölgelerinden hindistancevizi üzerinde sadece bir Serratia türü , S. marinorubra tanımlanmıştır. Hem S. marcescens hem de belirli Enterobacter türleri , hindistancevizi palmiyelerinin rizosferlerinde de tanımlandı.
Böcekler Serratia , 70'in üzerinde sağlıklı, ölü ve hastalıklı böcek türünde bulunur. Bunlara cırcır böcekleri, çekirgeler, arılar, yaprak bitleri ve meyve sinekleri dahildir. [11] Çoğu böceklerde bakteri florası olarak bulunur ve bazıları konakçılarıyla karşılıklı simbiyotik ilişkiler kurar. Örneğin yaprak bitlerinde S. symbiotica suşları , konakçıya vitaminler ve amino asitler sağlayarak önemli bir beslenme rolü oynar.
İzolasyon, tanımlama ve metabolizma S. marcescens bu cinsin en karakteristik türüdür. İtalya'nın Padura kentinde yaz aylarında kasaba halkı polenta yemeklerinin kırmızıya döndüğünü keşfetti. İnsanlar önceleri bu olayın şeytandan kaynaklandığına inanıyorlardı. Garip fenomeni araştırmak için Bartolomeo Bizio adlı bir eczacı görevlendirildi. [17] Birkaç deneyden sonra Bizzo sonuçlarını sundu. S. marcescens ilk kırmızı renkli olarak belgelendi çürüme içinde polenta Padua Bartolomeo Bizio tarafından. [17] Bakteri daha sonra İtalyan fizikçi Serafino Serrati'nin onuruna seçildi . [17]1945'te S. marcescens'in patojenitesini belirlemek için bir deney tasarlandı . ABD ordusundaki Kaptan Tom Paine, Camp Detrick, MD'de bir deney yaptı. Bu deneyde, kapalı bir alanda dört kişiyi bakterilere maruz bıraktı. [17] Bireyler kısa sürede vücut ağrıları, halsizlik, yeşil balgam üretimi gibi semptomlar geliştirdiler. Bireylerin birkaçında ateş ve titreme gelişirken, diğerleri 24 saat sonra hala ateşi vardı. [17] [17] 50'ler, 60'lar ve 70'ler boyunca S. marcescens'in patojenitesini test etmek için birkaç başka deney yapıldı , ancak 1970'lere kadar S. marcescens'in bir insan patojeni olduğu doğrulanmadı. S. liquefaciens , S. marcescens'ten sonra en iyi karakterize edilen ikinci türdür . S. liquefaciens ilk olarak Grimes ve Hennerty tarafından Enterobacter cinsinde Aerobacter liquefaciens olarak sınıflandırılmıştır. [17] S. liquefaciens'in ilk dokümantasyonu 1971'de yapıldı. İdrar ve solunum gibi farklı örneklerden 20'den fazla S. liquefaciens izolatı elde edildi. İzolatlardan 6 tanesinin insanlarda enfeksiyona neden olduğuna inanılıyordu. [17] 70'lerden 80'lere kadar, bu tür birkaç hastane salgınının nedeniydi. Bununla birlikte, en bilinen salgın Colorado'da bir hemodiyaliz merkezinde meydana geldi . Bu salgın sırasında 10 S. liquefaciens vardı.kan dolaşımı enfeksiyonları. [17] S. ficaria , insanlara zararlı olabilecek başka bir türdür. S. ficaria incir ağacı topluluğunun bir parçasıdır. 1979'da S. ficaria ilk olarak solunum yolu enfeksiyonu olan bir hastadan izole edildi. [17] Organizma, hastanın incir yedikten sonra balgamından izole edildi. [17] Organizmalar yıllar boyunca birkaç insandan izole edilmeye devam etti. S. ficaria'nın neden olduğu belgelenen son enfeksiyon Yunanistan'daydı. Sağlıklı bir adamı köpek ısırdı, köpek ısırığı apseye dönüştü. Bu, sağlıklı bir bireyde görülen ilk enfeksiyondu. S. fonticola türü ilk olarak 1985 yılında insan örneklerinde bulunmuştur. [17]Bölgeye travma sonrası doku enfeksiyonlarına neden olduğu bilinmektedir. [18] S. fonticola türlerinin neden olduğu bildirilen ilk enfeksiyon 1989'daydı . Organizma Fransa'da bir kadında bacak apsesine neden oldu. 1991'de S. fonticola , başka bir Fransız kadında el enfeksiyonuna neden oldu. [17] S. fonticola , yıllar içinde birkaç başka hastadan da iyileşti. S. quinivoran'ın insanlarda enfeksiyona neden olduğuna dair çok fazla rapor bulunmamaktadır . Fransa'da evsiz bir adam ağız apsesi şikayetiyle hastaneye kaldırıldı. Adam zatürree ve solunum sorunları geliştirdi. S. quinivoran bir örnekten ele geçirildi ve daha sonra organ yetmezliğinin ve ölümünün nedeni olarak tanımlandı. [17] S. rubidaea, S. odorifera ve S. plymuthica , insan patojenleri olan diğer Serratia türleridir. Ancak, tüm Serratia türleri insan patojenleri değildir. S. entomophia ve S. proteamaculans , böcek ve bitki patojenleridir.
Kimlik Serratia türleri, toprak, su, bitkiler, hayvanlar ve hatta hava dahil olmak üzere çeşitli ortamlarda izole edilmiştir. S. marcescens'in epidemiyolojisini incelemek için çeşitli yöntemler kullanılabilir . Olağan zenginleştirme stratejileri, antibiyotik ve antifungal maddeler içeren ortamların kullanımını içerir. Bir kaprilat-tallöz ortam , bir karbon kaynağı olarak kaprilik asit kullanabildiğinden, Serratia cinsinin seçici büyümesi için oldukça tercih edilir görünmektedir . Serratia'yı tanımlamak için serolojik tipleme ve farklı polimeraz zincir reaksiyonu türleri kullanılabilir . Biyotipleme, bakteriyosin tipleme, faj tipleme, plazmit analizi ve ribotipleme de kullanılabilir. S. marcescens'in çoğu suşu , yaklaşık 25 °C'de büyütüldüğünde triptikaz soya agar slantlarında kırmızı görünür. S. marcescens ve S. liquefaciens , analitik profil indeks sistemi kullanılırken laboratuvarda kolaylıkla karıştırılabilir . Her ikisi de arabinozu oksitleyebilir , ancak sadece S. liquefaciens arabinozu pepton suyunda fermente edebilir . Serratia'nın virülansısuşlar ayrıca tip 4 fimbria, küçük saç benzeri çıkıntılarla da tanımlanabilir.
Genom içeriği
En ortalama genom büyüklüğü Serratia türlerinin olan hariç belgelenmiştir edilmemiştir S. marcescens, 3.57 * 10 9 Dalton. Her türün G+C içeriği aralığı şu şekildedir: S. marcescens %57,5 – %60,4, S. liquefaciens %52.6-54,4, S. plymuthica %53.3- 56,3, S. marinorubra %53,5-58.5. S. macescens genomu, tüm enterobakteriler arasında en yüksek G+C içeriğine sahiptir.
Enzimler ve biyofilm
Serratia , prodigiosin, biyosürfaktanlar, DNAz, lipaz, proteaz, jelatinaz, hemolizin, kitinaz, kloroperoksidaz ve alkalin fosfataz dahil olmak üzere bir dizi virülans faktörü salgılar. Bir büyüme pigmenti olan prodigiosin , kırmızı renklenmesi nedeniyle genellikle Serratia türlerinin fenotipik bir tanımlama belirteci olarak kullanılır . [21] Biyosurfaktanlar , emülsifikasyon, yüzey, zehirli boya, antitümör ve antimikrobiyal aktivite dahil olmak üzere çeşitli uygulama alanları için Serratia marcescens, Serratia rubidaea ve Serratia surfactantfaciens'den izole edilmiştir . [22] [23]DNAse gibi endonükleazlar, çevreyi kullanmalarına ve besinlerin kullanılabilirliğini en üst düzeye çıkarmalarına izin vererek, temizleme aktivitesine yardımcı olabilir. [24] Termostabil lipaz, [25] alkalin proteaz ve jelatinaz [26] üreten suşlar , insanlarda kontakt lensle ilişkili kornea ülserlerine neden olan suşlardan izole edilmiştir. Kısa yarı ömrü ve salgılama üzerine hücrelere bağlı kalma eğilimi nedeniyle, hemolizin Serratia'da nadiren tanımlanmıştır . Bununla birlikte, daha doğru tespit teknikleri kullanan bazı çalışmalar, Serratia'nın hemen hemen tüm suşlarında hemolitik aktiviteyi kanıtlamıştır . [27] Bitki kitinazlarSerratia'nın bitki habitatını paylaştığı bitki patojenlerine karşı savunma mekanizmaları olarak kullanılır . [28] [29] Kloroperoksidaz, fosfodiester bağlarının hidrolizine izin verir [30] , alkalin fosfatazlar ise hücre sinyalleşme süreçlerinde yer alır.
Metabolizma
Serratia , fruktoz bifosfat tarafından büyük ölçüde aktive edilmediğinden Enterobacteriaceae'de bulunanlardan farklı kinetik özelliklere sahip bir metabolik enzim ADP glikoz pirofosforilaz kullanır. S. marcescens suşlarından elde edilen ADP glukoz pirofosforilazı , sırasıyla pH 7.5 ve 8.0'da tamponda optimal aktivite gösterdi. Fosfoenolpiruvat, 3-fosfogliserat, fruktoz-6-fosfat ve 2-fosfogliserat gibi glikoliz ara maddeleri tarafından büyük ölçüde aktive edilir. [
Patoloji
Çoğu Serratia türü patojenik değildir, ancak patojenik olanlar tipik olarak bağışıklığı baskılanmış kişilerde enfeksiyona neden olur. [32] S. marcescens , hayvanları ve bitkileri enfekte eden ana patojenik türdür, ancak bireyleri enfekte ettiği bildirilen diğer türler arasında Serratia plymuthica, Serratia liquefaciens, Serratia rubidaea, Serratia odorifera ve Serratia fonticola bulunur .
Fırsatçı insan patojeni
S. marcescens'in enfekte olmayan kişiler tarafından elden ele bulaşma, hastane ekipmanları, hastane personeli yoluyla elden ele bulaşma yoluyla bulaştığı düşünülmektedir. [33] Hastanede, Serratia türleri yetişkinlerde gastrointestinal sistemden ziyade solunum ve idrar yollarını kolonize etme eğilimindedir . Serratia enfeksiyonu, kan dolaşımı, alt solunum yolu, idrar yolu, cerrahi yaralar, cilt ve yumuşak dokuların hastane enfeksiyonlarının ve diğer bakterilerin yaygın olarak neden olduğu diğer rahatsızlıkların yaklaşık % 2'sinden sorumludur. [10] S. marcescens menenjit salgınları , yara enfeksiyonları ve artrit pediatri servislerinde meydana gelmiştir. Ayaktan eklem içi enjeksiyon alan hastalarda Serratia artriti vakaları bildirilmiştir.
Fırsatçı insan dışı patojen
Vakaları olmuştur Serratia insan olmayan hayvan enfeksiyonları. S. marcescens'in bufalo ve ineklerin erken düşüklerinde ilişkili olduğu bulunduktan sonra, bir çalışmada hayvanlarda hastane dışı bir enfeksiyon vakası bulundu. Araştırmacılar ineklerden kırmızımsı vajinal akıntıyı gözlemledikten sonra patojen kültürde izole edildi ve patojenin, hepsi aynı türden olan bir boğanın sperminde olduğu keşfedildi.
Fırsatçı bitki patojeni
S. marcescens ve S. Proteamaculans fırsatçı bitki patojenleri olarak kabul edilir. S. marcescens , kabakgil sarı asma hastalığına (CYVD) neden olur. [36] CYVD ilk olarak kabak ve kabakta tespit edilmiştir. CYVD bitkilerde floem dokusunu enfekte eder ve solmaya, sararmaya, floem renginin bozulmasına, bitki azalmasına ve nihayetinde ölüme neden olur. [36] CYVD esas olarak kabak, kavun, karpuz vb. etkiler. Bu hastalığın böcekler tarafından bulaştığını gösteren çalışmalar vardır. [36] S. proteamaculans , bitkilere zarar verdiği bilinen tek türdür. S. proteamaculansyaprak lekesi hastalığı ile ilişkilidir. Yaprak lekesi hastalığına genellikle bir mantar neden olur, ancak bakterilerden de kaynaklanabilir (örn. S. proteamaculans ). Yaprak lekesi hastalığı yapraklarda kahverengi veya koyu lekeler olarak görülür ve bitkilere kalıcı olarak zarar verebilir. Bu lekelerin boyutları ve renkleri değişebilir.
