Serratia marcescens -Serratia marcescens

Serratia marcescens
Serratia marcescens.jpg
S. marcescens на чашке с агаром
Научная классификация редактировать
Домен: Бактерии
Тип: Протеобактерии
Класс: Гаммапротеобактерии
Порядок: Enterobacterales
Семья: Yersiniaceae
Род: Серратия
Разновидность:
S. marcescens
Биномиальное имя
Serratia marcescens
Bizio 1823 г.

Serratia marcescens ( / с ə г eɪ ʃ я ə м ɑːr с ɛ с ɪ п Z / ) представляет собой вид палочковидных , грам-отрицательных бактерий в семье Yersiniaceae . Это факультативный анаэроб и условно-патогенный микроорганизм. Он был открыт в 1819 году Бартоломео Бицио в Падуе , Италия. S. marcescens обычно вызывает внутрибольничные инфекции (HAI), особенно катетер-ассоциированную бактериемию , инфекции мочевыводящих путей и раневые инфекции , и является причиной 1,4% случаев HAI в США. Он обычно обнаруживается в респираторных и мочевыводящих путях госпитализированных взрослых и в желудочно-кишечной системе детей.

Из-за своего обильного присутствия в окружающей среде и предпочтения влажных условий S. marcescens обычно растет в ванных комнатах (особенно на затирке плитки, в углах душа, водопроводах для унитаза и умывальниках), где он проявляется как розовый, розовый -Оранжевый или оранжевый цвет и слизистая пленка, питающаяся фосфорсодержащими материалами или жирными веществами, такими как остатки мыла и шампуня.

После того, как это установлено, полное уничтожение микроорганизма часто бывает затруднительным, но может быть достигнуто путем применения дезинфицирующего средства на основе отбеливателя . Ополаскивание и сушка поверхностей после использования также может предотвратить распространение бактерий, удалив их источник пищи и сделав окружающую среду менее благоприятной.

S. marcescens также можно найти в таких средах, как грязь и поддесневая биопленка зубов. В связи с этим, а также поскольку S. marcescens производит красновато-оранжевый трипиррольный краситель, называемый продигиозин , он может вызывать окрашивание зубов. Биохимический путь производства продигиозина S. marcescens охарактеризован путем анализа того, какие промежуточные соединения накапливаются в конкретных мутантах.

Идентификация

S. marcescens - подвижный организм, который может расти при температуре от 5 до 40 ° C и уровне pH от 5 до 9. Он отличается от других грамотрицательных бактерий своей способностью к гидролизу казеина , что позволяет ему продуцируют внеклеточные металлопротеиназы, которые, как полагают, функционируют во взаимодействиях межклеточного матрикса. Поскольку эта бактерия является факультативным анаэробом, что означает, что она может расти как в присутствии кислорода (аэробный), так и в его отсутствие (анаэробный), она способна восстанавливать нитраты в анаэробных условиях. Таким образом, нитратные тесты являются положительными, поскольку в качестве конечного акцептора электронов обычно используется нитрат, а не кислород. S. marcescens также проявляет гидролиз тирозина и разложение цитрата . Цитрат используется S. marcescens для производства пировиноградной кислоты , поэтому он может полагаться на цитрат в качестве источника углерода и давать положительный результат теста на утилизацию цитрата. При идентификации организма можно также выполнить тест с метиловым красным , который определяет, выполняет ли микроорганизм смешанно-кислотное брожение. S. marcescens дает отрицательный результат. Еще одним признаком S. marcescens является его способность производить молочную кислоту путем окислительного и ферментативного метаболизма. Следовательно, S. marcescens - это молочная кислота O / F +.

Тестовое задание Результат
Окраска по Граму -
Оксидаза -
Производство индола -
Метиловый красный > 70% -
Voges-Proskaeur +
Цитрат (Симмонс) +
Производство сероводорода -
Гидролиз мочевины > 70% -
Фенилаланиндезаминаза -
Лизин декарбоксилаза +
Подвижность +
Гидролиз желатина, 22 ° C +
Кислота из лактозы -
Кислота из глюкозы +
Кислота из мальтозы +
Кислота из маннита +
Кислота из сахарозы +
Снижение содержания нитратов + (к нитриту)
Дезоксирибонуклеаза, 25 ° C +
Липаза +
Пигмент некоторые биовары производят красный цвет
Производство каталазы (24 часа) +

Патогенность

Antibiogram из S. marcescens на Мюллера-Хинтон агар

У людей S. marcescens может вызывать оппортунистическую инфекцию в нескольких местах, включая мочевыводящие пути , дыхательные пути , раны и глаза, где он может вызывать конъюнктивит , кератит , эндофтальмит и инфекции слезных протоков . Это также редкая причина эндокардита и остеомиелита (особенно у людей, употребляющих внутривенные наркотики в рекреационных целях ), пневмонии и менингита . Большинство штаммов S. marcescens устойчивы к нескольким антибиотикам из-за присутствия R-факторов , которые представляют собой тип плазмиды , несущей один или несколько генов, кодирующих устойчивость ; все они считаются внутренне устойчивыми к ампициллину , макролидам и цефалоспоринам первого поколения (таким как цефалексин ).

В Elkhorn кораллов , S. marcescens является причиной заболевания , известного как болезни белой оспы . У шелкопрядов он также может вызвать смертельное заболевание, особенно в сочетании с другими патогенами.

В исследовательских лабораториях, где используются плодовые мухи Drosophila , их заражение S. marcescens является обычным явлением. Он проявляется в виде розового обесцвечивания или налета на личинках, куколках или на них, а также в продуктах на основе крахмала и сахара (особенно при неправильном приготовлении).

Редкая клиническая форма гастроэнтерита, возникающая в раннем младенчестве, вызванная инфекцией S. marcescens . Красный цвет подгузника может быть ошибочно принят за гематурию (кровь в моче), что может вызвать ненужные исследования врачом.

S. marcescens вызывает болезнь желтой лозы тыквенных, приводя иногда к серьезным потерям на бахчевых полях.

Профессор Джим Буррит и его студенты из Университета Висконсин-Стаут обнаружили новый штамм S. marcescens в крови пчел (гемолимфе) из ульев, уничтоженных зимородками. Результаты его исследований были опубликованы, и новый штамм получил название sicaria, что на латыни означает убийца. Профессор утверждает, что S. marcescens sicaria «может способствовать разрушению семей медоносных пчел в зимний период».

История

Возможная роль в средневековых чудесах

«Кровавый хлеб»: S. marcescens, растущий на хлебе.

Из-за его красной пигментации, вызванной экспрессией продигиозина красителя , и его способности расти на хлебе, S. marcescens был вызван как натуралистическое объяснение средневековых рассказов о «чудесном» появлении крови на капрале из Больсены . Это последовало за мессой в Больсене в 1263 году, которую возглавил богемский священник, у которого были сомнения относительно пресуществления или превращения хлеба и вина в Тело и Кровь Христа во время мессы. Во время мессы казалось, что Евхаристия истекает кровью, и каждый раз, когда священник вытирал кровь, появлялось больше. Это событие празднуется в фреске в Апостольском дворце в Ватикане , написанный Рафаэлем .

Открытие

S. marcescens был обнаружен в 1819 году венецианским фармацевтом Бартоломео Бизио как причина кроваво-красного обесцвечивания поленты в городе Падуя . Бицио назвал организм четыре года спустя в честь Серафино Серрати , физика, который разработал первый пароход ; эпитет marcescens (лат. «разлагающийся») был выбран из-за быстрого ухудшения качества красителя (наблюдения Бицио заставили его поверить, что организм распадается на похожее на слизь вещество по достижении зрелости). Позднее Серратия была переименована в Monas prodigiosus и Bacillus prodigiosus, прежде чем первоначальное название Бицио было восстановлено в 1920-х годах.

Использование и неправильное использование

Роль в тестировании биологической войны

До 1950-х годов S. marcescens ошибочно считался непатогенным « сапрофитом », и его красноватая окраска использовалась в школьных экспериментах для отслеживания инфекций. Во время холодной войны он использовался в качестве имитатора в испытаниях биологического оружия американскими военными , которые изучали его в полевых испытаниях в качестве замены бактерии туляремии , которая в то время использовалась в качестве оружия.

26 и 27 сентября 1950 года ВМС США провели секретный эксперимент под названием « Операция Sea-Spray », в ходе которого воздушные шары, наполненные S. marcescens, были выпущены и взорваны над городскими районами в районе залива Сан-Франциско в Калифорнии . Хотя позже ВМС заявили, что бактерии безвредны, начиная с 29 сентября у 11 пациентов в местной больнице развились очень редкие серьезные инфекции мочевыводящих путей. Один из заболевших, Эдвард Дж. Невин, умер. Случаи пневмонии в Сан-Франциско также увеличились после выпуска S. marcescens . (То, что имитирующие бактерии вызвали эти инфекции и смерть, окончательно не установлено.) Сын и внук Невина проиграли судебный процесс, который они возбудили против правительства в период с 1981 по 1983 год, на том основании, что правительство неуязвимо, и что вероятность того, что распыленный бактерии, вызвавшие смерть Невина, были крошечными. Бактерия также была объединена с фенолом и имитатором сибирской язвы и распылена на юг Дорсета военными учеными США и Великобритании в рамках испытаний DICE, которые проводились с 1971 по 1975 год.

С 1950 года количество S. marcescens неуклонно увеличивалось как причина инфицирования человека, при этом многие штаммы были устойчивы к нескольким антибиотикам. Первые признаки проблем с вакциной против гриппа, произведенной Chiron Corporation в 2004 г., касались заражения S. marcescens .

Загрязненные инъекционные препараты

В начале 2008 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США объявило об отзыве по всей стране одной партии предварительно заполненного раствора для промывки с гепариновым замком USP. Шприцы для промывания с гепарином для внутривенного введения были заражены S. marcescens , что привело к инфицированию пациентов. В Центрах по контролю и профилактике заболеваний подтвердили рост S. marcescens из нескольких закрытых шприцев этого продукта.

S. marcescens также был связан с 19 случаями в больницах Алабамы в 2011 году, включая 10 смертельных случаев. Все вовлеченные пациенты в то время получали полное парентеральное питание , и это расследуется как возможный источник вспышки.

Отслеживание потока грунтовых вод

Благодаря его способности выращивать на агаровых пластинах на ровных , хорошо окрашенных лужайках и существованию фага, специфичного для S. marscens , его использовали для отслеживания потоков воды в карстовых известняковых системах. Известные количества фага вводятся в фиксированную точку водной системы Карста, и представляющий интерес отток контролируется обычным отбором проб небольшого объема через фиксированные интервалы времени. В лаборатории образцы выливают на выросшие газоны S. marscens и инкубируют. Бесцветные бляшки на лужайках указывают на присутствие фага. Было заявлено, что метод чувствителен при очень высоких разведениях из-за способности обнаруживать отдельные фаговые частицы.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки