ENTEROCOCCUS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, TAKSONOMIA, PATOGENEZA - BIOLOGIA - 2026

Enterococcus to jeden z czterech rodzajów rodziny bakterii Enterococcaceae, należących do rzędu Lactobacillales, klasy Bacilli z gromady Firmicutes. Ten rodzaj grupuje dużą różnorodność bakterii Gram-dodatnich o jajowatym kształcie, które nie tworzą zarodników. Co najmniej 34 gatunki są rozpoznawane w tym rodzaju.

Bakterie z rodzaju Enterococcus są częścią flory jelitowej człowieka. Jest to jednak patogen oportunistyczny, w coraz większym stopniu związany z zakażeniami szpitalnymi lub szpitalnymi.

Enterococcus faecalis. Ministerstwo Rolnictwa Stanów Zjednoczonych, za pośrednictwem Wikimedia Commons

W materiałach medycznych najczęściej izolowanym gatunkiem jest Enterococcus faecalis (80–90%), a następnie Enterococcus faecium (8–16%). Bakterie tego rodzaju zostały również wyizolowane z pożywienia, roślin, gleby i wód powierzchniowych, ale uważa się, że ich obecność w tych środowiskach wiąże się z zanieczyszczeniem odchodami.

Enterokoki to niezwykle odporne organizmy, zdolne do życia w ekstremalnych środowiskach. Mogą rosnąć w temperaturach od 10 do 45ºC. Obsługują środowiska hipotoniczne, hipertoniczne, kwaśne lub zasadowe i mogą rosnąć w atmosferach z tlenem lub bez, ponieważ są fakultatywnie beztlenowymi. Są bardzo odporne na odwodnienie.

Niektóre gatunki enterokoków mogą powodować oporność na antybiotyki, co czyni je problemem zdrowia publicznego. Światowa Organizacja Zdrowia umieszcza Enterococcus faecium na liście patogenów o kluczowym znaczeniu dla badań i rozwoju nowych antybiotyków ze względu na niepokojącą oporność na wankomycynę.

Enterococcus były stosowane jako probiotyki w żywności i paszy, jednak ich zastosowanie jest kontrowersyjne, ponieważ są one potencjalnymi patogenami powiązanymi z chorobami człowieka oraz ze względu na ryzyko przenoszenia genów oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i zjadliwości na szczepy ludzkie.

Charakterystyka ogólna

Metabolizmy

Bakterie z rodzaju Enterococcus są fakultatywnie beztlenowe, preferowane są atmosfery beztlenowe.

Fizjologicznie są w większości ujemne pod względem katalazy, chociaż niektóre szczepy wykazują aktywność pseudokatalazy, gdy rosną w pożywkach zawierających krew. Aktywność hemolityczna jest zmienna i zależy w dużej mierze od gatunku.

Optymalna temperatura wzrostu dla większości gatunków wynosi od 35 do 37 ° C, chociaż wiele gatunków może rosnąć między 42 a 45 ° C i bardzo wolno w temperaturze 10 ° C. Są w stanie przetrwać w 60ºC przez 30 minut.

Są chemoganotroficzne i mają ogólnie złożone wymagania pokarmowe. Bakterie te mogą czerpać energię z utleniania zredukowanych związków nieorganicznych, takich jak amoniak, siarka elementarna, wodór, jony żelaza, azotyny i siarka. Dlatego mogą uzyskać cały swój komórkowy węgiel z dwutlenku węgla i mogą rosnąć bez związków organicznych i bez światła.

Bakterie z rodzaju Enterococcus mają metabolizm fermentacyjny, zdolny do fermentacji wielu różnych substratów. Główną drogą produkcji energii jest homofermentacyjne tworzenie kwasu mlekowego, głównie z glukozy. W warunkach tlenowych glukoza jest metabolizowana do kwasu octowego, acetoiny i CO ₂ .

Niektóre gatunki są zależne od CO ₂ (karbofilne).

Morfologia

Bakterie z rodzaju Enterococcus mają jajowate komórki i mogą mierzyć od 0,6 do 2,0 mikronów na 0,6 do 2,5 mikronów. Są siedzące, ale niektóre szczepy mogą mieć krótkie wici, które zapewniają im pewną mobilność.

Komórki występują pojedynczo lub w parach, czasem w krótkich łańcuchach, często wydłużonych w kierunku łańcucha. W zależności od gatunku, szczepu i warunków hodowli, komórki potomne można rozdzielić, tak że hodowla wydaje się składać z pojedynczych komórek i par dzielących się komórek, patrząc pod mikroskopem z kontrastem fazowym.

W innych przypadkach komórki potomne mogą pozostać połączone ze sobą, ukazując w ten sposób łańcuchy komórek.

Taksonomia

Członkowie rodzaju Enterococcus byli klasyfikowani w ramach rodzaju Streptococcus do 1984 r., Kiedy to wyniki analizy genomowego DNA wskazały, że odpowiednia byłaby oddzielna klasyfikacja rodzaju.

Następnie ustalono istnienie grup w obrębie gatunku z rodzaju, które kojarzą gatunki o podobnych cechach fenotypowych, które są bardzo trudne do odróżnienia.

Niektóre z nich mogą mieć 99,8% podobnych sekwencji genów. Jednak można je zidentyfikować poprzez określenie podobieństwa DNA-DNA i za pomocą niektórych metod molekularnych.

Patogeneza

Enterococcus mają niski potencjał patogenny u osób zdrowych, jednak stanowią patogeny oportunistyczne u osób starszych, niemowląt i osób z obniżoną odpornością.

Pomimo niskiej zjadliwości Enterococcus jest coraz bardziej zaangażowany w zakażenia szpitalne lub szpitalne. W związku z tym bakterie te zostały uznane za jedną z głównych przyczyn zakażeń szpitalnych, odpowiadając za ponad 10% zakażeń szpitalnych.

Patogeniczność bakterii Enterococcus wynika z ich wysokiej zdolności adhezji do komórek gospodarza i ich późniejszej inwazji do tkanek, z ich wysokiego stopnia odporności na niekorzystne warunki i wreszcie z ich potencjału do tworzenia oporności na antybiotyki i Czynniki zjadliwości.

Infekcje ludzkie

Bakterie z rodzaju Enterococcus są zaangażowane w infekcje u ludzi, głównie dróg moczowych, krwi, serca i ran, chociaż rzadziej izolowano je w infekcjach dróg oddechowych, ośrodkowego układu nerwowego, zapaleniu ucha, zapaleniu zatok, septycznym zapaleniu stawów, zapaleniu wnętrza gałki ocznej i oparzeniach .

Bakterie te zostały również zidentyfikowane jako przyczyna infekcji u drobiu i innych gatunków zwierząt, szczególnie w posocznicy, zapaleniu kości i szpiku oraz zapaleniu wsierdzia.

Odporność

Enterokoki są z natury oporne na chloramfenikol, tetracykliny, makrolidy, linkozamidy, streptograminy, chinolony, aminoglikozydy, β-laktamy i glikopeptydy.

Bakterie te nabywają oporność na antybiotyki poprzez pozachromosomalne elementy DNA (plazmidy, transpozony). Oporność na wankomycynę jest poważnym problemem, szczególnie w warunkach szpitalnych, ponieważ jest to najsilniejszy antybiotyk, stosowany w ostateczności w leczeniu zakażeń bakteryjnych, które nie reagują na żaden inny antybiotyk.

Leczenie infekcji wywołanych przez bakterie Enterococcus zależy od wrażliwości szczepów. W ten sposób możliwe jest leczenie niektórych podatnych szczepów ampicyliną, penicyliną i wankomycyną.

Nitrofurantoinę można również stosować, nawet w przypadkach oporności na wankomycynę, w leczeniu infekcji dróg moczowych.

Zastosowania w żywności

Enterococcus to bakterie kwasu mlekowego, dlatego są stosowane w przemyśle spożywczym jako fermentatory i probiotyki u zwierząt i ludzi. Jednak jego zastosowanie w żywności jest kontrowersyjne ze względu na patogenne właściwości tych bakterii.

Te pokarmy są podawane jako lekarstwo na biegunkę, zespół jelita drażliwego, w celu obniżenia poziomu cholesterolu lub wzmocnienia układu odpornościowego gospodarza.

U zwierząt te probiotyki są stosowane głównie w leczeniu lub zapobieganiu biegunce, w celu stymulacji odporności lub w celu zwiększenia wzrostu.

Z punktu widzenia mikrobiologii żywności należy zagwarantować bezpieczeństwo bakterii stosowanych jako probiotyki. Dane dotyczące głównych stosowanych dotychczas szczepów wskazują, że są one bezpieczne.

Bibliografia

1. Devriese L., Baele M., Butaye P. (2006). Rodzaj Enterococcus. W: Dworkin M., Falkow S., Rosenberg E., Schleifer KH., Stackebrandt E. (red.) The Prokaryotes. Springer, Nowy Jork, NY.
2. Díaz Pérez, M., Rodríguez Martínez, CC & Zhurbenko, R. (2010) Fundamental Aspects of the genus Enterococcus as a very important pathogen Today. Kubański dziennik higieny i epidemiologii. 48 (2) 147-161.
3. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Tom 3: The Firmicutes. ZASTOSOWANIA.
4. Wikipedia. (2018, 1 października). Enterococcus. W Wikipedii, wolna encyklopedia. Pobrano 03:14, 2 października 2018, z https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Enterococcus&oldid=861943567.
5. Ferreira Araújo, T. & Fortes Ferreira, CL 2013. Rodzaj Enterococcus jako probiotyk: obawy dotyczące bezpieczeństwa. Brazilian Archives of Biology and Technology, 56 (3): 457-466.