Streptococcus iniae -Streptococcus iniae
| Streptococcus iniae | |
|---|---|
|
|
| Фазовый контраст микрофотография из S. iniae колоний , окрашенных стрептавидином - ФИТЦ | |
Научная классификация 
|
|
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Фирмикуты |
| Класс: | Бациллы |
| Заказ: | Лактобациллы |
| Семья: | Streptococcaceae |
| Род: | Стрептококк |
| Разновидность: |
S. iniae
|
| Биномиальное имя | |
|
Streptococcus iniae Пирс, 1976
|
|
| Синонимы | |
|
Streptococcus shiloi (Эльдар, 1994) |
|
Streptococcus iniae является видом из гр-положительных , шарообразная бактерии , принадлежащей к роду Streptococcus . После изоляции от пресноводных дельфинов Амазонки в 1970-х годах S. iniae стал ведущимпатогеном рыб в аквакультуре во всем мире, что привелок ежегодным убыткам на сумму более 100 миллионов долларов США . С момента его открытияинфекции S. iniae были зарегистрированы как минимум у 27 видов культурных или диких рыб со всего мира. Пресноводная и морская рыба, включая тилапию , красный барабан ,гибрид полосатого окуня и радужная форель относятся к числу тех, кто подвержен заражению S. iniae . Инфекции у рыб проявляются в виде менингоэнцефалита , кожных поражений и сепсиса .
S. iniae иногда вызывает инфекцию у людей, особенно у рыбаков азиатского происхождения. Инфекции человека включают сепсис , синдром токсического шока и воспаление кожи , межпозвонковых дисков или внутреннего слоя сердца . Идентификация S. iniae в лаборатории может быть трудной, поскольку традиционные методы, используемые для идентификации стрептококков, не дают достаточных результатов. Его нельзя сгруппировать с помощью метода антигена Лэнсфилда, который обычно используется для классификации видов Streptococcus . Два известных серотипа можно различить биохимически по разнице в активности ферментов . Для лечения инфекций, вызванных S. iniae, использовалось несколько антибиотиков .
История
Streptococcus iniae был впервые выделен в 1972 году из подкожных абсцессов у пойманного в неволе дельфина реки Амазонки ( Inia geoffrensis ), страдающего инфекцией, известной как «болезнь мяча для гольфа». Бактерия оказалась чувствительной к бета-лактамным антибиотикам , и дельфин успешно лечился пенициллином и тилозином . Возбудитель был признан новым видом Streptococcus и получил название Streptococcus iniae в 1976 году. Примерно в это же время в Азии и США произошли другие вспышки стрептококков; некоторые штаммы, связанные со вспышками в Японии, позже были предложены как S. iniae .
В 1980-х годах предполагаемый новый вид Streptococcus , названный S. shiloi , был идентифицирован как одна из причин эпидемии менингоэнцефалита (воспаления головного мозга и окружающих его оболочек), поражающей выращиваемую радужную форель и тилапию в Израиле с 1986 года. Поскольку S. shiloi был альфа-гемолитическим , имел содержание G + C% 37% и не ферментировал сахар- галактозу , он не был классифицирован как S. iniae , который является бета-гемолитическим и имеет содержание G + C% 32. % и сбраживает галактозу. В 1995 год С. shiloi был найден в том , чтобы быть бета-гемолитическими, и после гибридизации ДНК-ДНК методик с АТССОМ типа С. iniae и перерасчетом содержания G + C%, был переведен с помощью одной и той же группы , как младший синоним из С. iniae .
Филогенетический анализ, основанный на 16S рибосомной ДНК, позволяет предположить, что S. iniae тесно связан с другими стрептококковыми патогенами людей и животных. В частности, он сгруппирован в пиогенную группу вместе с другими патогенными стрептококками, такими как S. pyogenes , S. agalactiae , S. uberis , S. canis , S. porcinus , S. phocae и S. кишечника . Из этих родственных видов он наиболее близок к S. porcinus . Анализ геномных рестрикционных фрагментов различных панелей-хозяев и географических панелей изолятов S. iniae показал общие профили между вирулентными штаммами рыб и людей, хотя среди человеческих изолятов были выявлены множественные образцы гель-электрофореза в импульсном поле .
Идентификация
S. iniae можно легко ошибочно идентифицировать (или не идентифицировать вообще) с помощью обычных автоматизированных микробиологических систем. Методы молекулярной генетики , такие как секвенирование ДНК и гибридизация ДНК-ДНК, могут быть полезны для правильной идентификации, хотя работа Центров по контролю и профилактике заболеваний США показала, что в большинстве случаев они не нужны. Несколько групп использовали секвенирование рДНК 16S для идентификации изолятов S. iniae , и хотя оно может отличить этот вид от других родственных видов, таких как S. porcinus и S. uberis , секвенирование 16S не может использоваться для дифференциации штаммов S. iniae . Риботипирование представляет собой аналогичный метод, с помощью которого гены 16S и 23S рРНК переваривают эндонуклеазами рестрикции и проводят блоттинг по Саузерну с использованием видоспецифичных олигонуклеотидных зондов . Этот метод более чувствителен, чем секвенирование 16S рДНК, так как помимо видовой дифференциации его можно использовать для различения штаммов. Риботипирование использовалось в 1997 году для дифференциации израильских и американских штаммов, что исключило возможность эпидемиологической связи между вспышками в двух странах.
S. iniae является бета-гемолитическим при инкубации в анаэробных условиях , хотя его можно ошибочно принять за альфа-гемолитический, поскольку у некоторых штаммов зоны бета-гемолиза (полное разрушение эритроцитов в культуральной среде кровяного агара ) окружены большие зоны альфа-гемолиза (неполное разрушение эритроцитов с зеленоватым обесцвечиванием из-за распада гемоглобина ). Бактерия является каталазо-отрицательной и LAP -положительной (как и все стрептококки), PYR -тестом и CAMP-тестом- положительной, не гидролизует гиппурат натрия и не растет в желчном эскулиновом агаре . Он не экспрессирует ни один из известных антигенов Лансфилда .
Серотипы
Два серотипы из S. iniae установлены. Штамм типа ATCC 29178, впервые охарактеризованный в 1976 г. Пьером и Мадином, является представителем изолятов серотипа I. Серотип II был впервые идентифицирован как типовой штамм (ATCC 29177), выделенный у другого дельфина, у которого была «болезнь мяча для гольфа». Биохимический анализ измерения аргинина dihydrolase активности был использован для различения серотип (серотип я положителен), хотя предложенная hyperencapsulation серотипа II может представлять собой наиболее существенное функциональное различие между этими двумя типами.
Роль в болезни
В рыбе
S. iniae очень патогенен для пресноводных , морских и эвригалинных рыб и очень смертен: вспышки могут быть связаны с 30-50% смертностью. Следовательно, это один из основных экономически важных патогенов в интенсивной аквакультуре . В 1997 году глобальное экономическое воздействие инфекции S. iniae на аквакультуру оценивалось в 100 миллионов долларов США (одна десятая из которых приходится на Соединенные Штаты). По состоянию на 2007 год инфекция была зарегистрирована у 27 видов рыб, включая тилапию (род Oreochromis и Tilapia ), радужную форель ( Oncorhynchus mykiss ), кижуч ( Oncorhynchus kisutch ), японский амберджек ( Seriola quinqueradiata ), красный барабан ( Sciaenops ocellatus ). , и barramundi ( Lates calcarifer , который может быть бессимптомным носителем ). Обыкновенный карп ( Cyprinus carpio ), канальный сом ( Ictalurus punctatus ) и золотая рыбка ( Carassius auratus ) оказались устойчивыми. Рыба, выращиваемая в условиях интенсивной аквакультуры и подверженная стрессовым факторам окружающей среды (например, неоптимальная температура, плохое качество воды, скученность, обращение и т. Д.), Наиболее подвержена инфекции S. Популяции диких рыб, расположенные как вблизи, так и вдали от объектов аквакультуры, также оказались восприимчивыми к инфекции S. iniae .
Место заражения S. iniae и его клинические проявления варьируются от вида к виду. При тилапии S. iniae вызывает менингоэнцефалит с такими симптомами, как летаргия , ригидность спины и беспорядочное плавание; смерть следует в считанные дни. У радужной форели это обычно связано с сепсисом и повреждением центральной нервной системы. Симптомы соответствуют сепсису и включают летаргию и потерю ориентации (как при тилапии), экзофтальмию , помутнение роговицы, а также внешнее и внутреннее кровотечение.
В людях
S. iniae может вызывать оппортунистические инфекции у ослабленных людей или людей с ослабленным иммунитетом . Это чаще всего связано с бактериемическим целлюлитом , но известно, что оно вызывает эндокардит , менингит , остеомиелит и септический артрит . Первые признанные случаи заражения человека произошли в Техасе в 1991 году и в Оттаве в 1994 году, но источники инфекции не были установлены. Заражение человека S. iniae было также выявлено в Торонто в период с 15 по 20 декабря 1995 года, когда трое азиатских пациентов были госпитализированы с целлюлитом руки после травм при обращении с сырой рыбой. У всех троих была обнаружена бактериемия, первоначально отнесенная к Streptococcus uberis , но позже правильно идентифицированная как S. iniae . В феврале 1996 года китаец был госпитализирован в ту же больницу с сепсисом через неделю после приготовления свежей цельной тилапии, и ему также был поставлен диагноз бактериемии S. iniae . Последующее эпидемиологическое расследование выявило другие случаи в районе Торонто, в общей сложности у девяти пациентов; все были выходцами из Азии, и все до того, как заразились, употребляли сырую рыбу (в основном тилапию). Позже были выявлены другие случаи заболевания в США и Канаде, а с тех пор они были зарегистрированы в Азии ( Гонконг , Тайвань и Сингапур ). Азиатское происхождение является общей тенденцией в большинстве инвазивных случаев заболевания людей, но неизвестно, связано ли это с врожденными различиями в иммунитете или с культурными различиями в приготовлении рыбы, что способствует более высокому уровню заражения.
Контроль и лечение
После подтверждения вспышки S. iniae можно принять ряд мер по борьбе с инфекцией в аквакультуре . Было показано, что уменьшение количества корма для рыб снижает уровень смертности , так как потребление бактерий в воде ускоряется при кормлении. Уменьшение плотности рыбных запасов увеличивает выживаемость за счет уменьшения травматизма рыб и снижения общего уровня стресса в популяции. Было также показано, что снижение температуры воды и поддержание оптимального уровня кислорода снижает стресс у рыб и препятствует росту бактерий.
Исследование 2005 года показало возможность использования пробиотиков для борьбы с инфекцией S. iniae у форели. В этом исследовании использовалось содержимое желудочно-кишечного тракта радужной форели для поиска бактерий, подавляющих рост S. iniae и Lactococcus garvieae . Они определили Aeromonas sobria как потенциального кандидата для борьбы с инфекциями S. iniae и L. garvieae в аквакультуре. A. sobria , даваемая живым в корме, защищала форель при заражении S. iniae или L. garvieae .
Некоторые антибиотики успешно применялись для лечения инфекции S. iniae у рыб. Энрофлоксацин , хинолоновый антибиотик , был использован с большим эффектом на гибридных полосатых окунях ( Morone chrysops × M. saxatilis ), хотя данные свидетельствуют о развитии устойчивого штамма во время этого испытания. Также применялись амоксициллин , эритромицин , фуразолидон и окситетрациклин (последний с переменным успехом, только у баррамунди). Вакцинация против S. iniae была предпринята с ограниченным успехом, поскольку она обеспечивает только до 6-месячного иммунитета.
Пенициллин был предложен в качестве препарата выбора для лечения инфекции S. iniae у млекопитающих, включая человека. В группе случаев 1995–1996 гг. У людей все клинические изоляты были чувствительны к пенициллину, нескольким цефалоспоринам , клиндамицину , эритромицину и ко-тримоксазолу ( МПК 0,25 мкг / мл); все девять пациентов лечились парентеральными бета-лактамными антибиотиками и выздоровели без осложнений. Исследование изолятов, представленных в Центры по контролю и профилактике заболеваний в период с 2000 по 2004 год, показало, что все они чувствительны к бета-лактамам, макролидам , хинолонам и ванкомицину .
Рекомендации
Внешние ссылки