Ralstonia pickettii что это
Ralstonia (ралстония, род бактерий)
|
Ralstonia mannitolilytica |
Ralstonia (ралстония) — род бактерий, аэробных неферментативных оксидаза-положительных грамотрицательных палочек, обычно встречающихся в воде и почве. Ralstonia может существовать в суровых условиях. Например, она способна переносить дезинфицирующие средства, такие как хлоргексидин и этакридин лакатат, но лучше всего растет во влажной среде.
Ralstonia — патоген человека
Ralstonia mannitolilytica — один из наиболее распространенных патогенов, вызывающих внутрибольничные инфекции у пациентов с ослабленным иммунитетом. У тех, кто получает искусственную вентиляцию легких, вероятность развития инфекции в двенадцать раз выше, чем у тех, кто не получает искусственную вентиляцию легких.
Бактерии рода Ralstonia редко вызывают бактериемию, инфекции мочевыводящих путей, раневую инфекцию, перитонит.
Ralstonia mannitolilytica — оппортунистический патоген, который ассоциируется с тяжелым заболеванием, включая септический шок, менингит и инфекции трансплантата почек*.
У страдающих болезнью Паркинсона содержание в слизистой оболочке бактерий рода Ralstonia значительно выше по сравнению со здоровыми людьми (Толегенова И.Х.).
* Owusu, M., Acheampong, G., Annan, A. et al. Ralstonia mannitolilytica sepsis: a case report. J Med Case Reports 13, 318 (2019).
Бактерии рода Ralstonia — фитопатогены, вызывающие массовую гибель сельскохозяйственных культур
Бактерии рода Ralstonia являются распространенным фитопатогеном, вызывающим увядание с гибелью многих экономически важных сельскохозяйственных культур и декоративных растений. Проникнув через корни растения-хозяина в сосуды, бактерии накапливаются и заполняют их слизистой массой, что затрудняет передвижение воды. Происходит увядание из-за деградации закупоренных сосудов ксилемы и разрушения окружающих тканей. Из пораженных стеблей Ralstonia проникает в столоны и сосудистую часть клубня, где под действием экзоферментов происходит ее размягчение и побурение.
Ralstonia solanacearum поражает более 200 видов растений, принадлежащих к 53 различным ботаническим семействам, но наиболее чувствительны к патогену представители семейства пасленовых. К растениям-хозяевам этого фитопатогена относятся подсолнечник, картофель, баклажаны, томат, различные виды табака, перца, физалиса. Кроме того, Ralstonia solanacearum поражает мальвовые, хлопчатник, бананы, гречиху, ревень, щавель, бобовые, различные виды сложноцветных.
Род Ralstonia в систематике бактерий
Род Ralstonia входит в семейство Burkholderiaceae, порядок Burkholderiales, класс Betaproteobacteria, тип протеобактерии (Proteobacteria), царство Бактерии.
В род Ralstonia входят следующие виды: Ralstonia detusculanense, Ralstonia insidiosa, Ralstonia mannitolilytica, Ralstonia pickettii, Ralstonia pseudosolanacearum, Ralstonia solanacearum, Ralstonia syzygii.
Burkholderia pickettii (Ральстон и другие. 1973) Ябуучи и другие. 1993 [1]
Pseudomonas pickettii Ральстон и другие. 1973
Ralstonia pickettii это Бетапротеобактерии виды, обитающие во влажных средах, таких как почвы, реки и озера. Это также было обнаружено в биопленки в пластиковых водопроводах. Это олиготрофный организм, поэтому он способен выживать в районах с очень низкой концентрацией питательных веществ. Некоторые штаммы показали способность выживать в средах, сильно загрязненных металлами. Способность выстоять в этих суровых условиях делает Р. пикетти кандидат на биоремедиация. [3]
Ralstonia pickettii и R. insidiosa новые патогены в настройки больницы. [4] Р. пикетти патология не поддается легкому определению; Хотя ни один полностью здоровый человек никогда не заболел от нее, бактерия серьезно повлияла на людей с плохим здоровьем. Несколько больниц сообщили о вспышках, в частности, пациенты с кистозный фиброз и болезнь Крона было показано, что они инфицированы Р. пикетти. Из 55 зарегистрированных случаев такой инфекции большинство связано с загрязненными растворами, такими как вода, физиологический раствор и стерильные лекарства. [5] Эти растворы обычно загрязняются при производстве продукта, потому что Р. пикетти обладает способностью проходить через фильтры 0,45 и 0,2 мкм, которые используются для стерилизации лекарственных препаратов. Большая часть чего-либо Р. пикетти и R. insidiosa изоляты показали чувствительность к большинству протестированных антибиотиков. [6] Наиболее эффективными оказались хинолоны и сульфаметоксазол/триметоприм. Два вида бактерий сложно отличить друг от друга. [7] [8]
Pseudomonas (псевдомонады, род бактерий)
Псевдомонады (лат. Pseudomonas) — род грамотрицательных аэробных неспорообразующих бактерий. Псевдомонады подвижны и имеют форму прямых или изогнутых палочек и два полярно расположенные жгутика.
Псевдомонады широко используются в хозяйственной практике, для производства антибиотиков, извлечения остаточной нефти из скважин, для борьбы с загрязнением окружающей среды, а также в качестве моделей для многочисленных теоретических исследований.
Pseudomonas aeruginosa и другие виды, вызывающие инфекции человека
Наиболее важное с медицинской точки зрения имеет значение вид Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) — один из основных возбудителей локальных и системных гнойно-воспалительных процессов, особенно в условиях стационара. Риск развития инфекции, вызванной синегнойной палочкой, существенно возрастает у больных с нарушениями барьерных систем и факторов резистентности. Особому риску развития тяжелых инфекций, обусловленных синегнойной палочкой, подвержены больные, ослабленные муковисцидозом, а также страдающие нейтропенией. Инфекции, вызванные псевдомонадами, наиболее часто развиваются у недоношенных детей, у детей с врожденными аномалиями и у больных лейкозом, у больных с ожогами, у престарелых больных с изнуряющими заболеваниями. Большая часть этих инфекций наблюдается в стационарах, и они являются инфекциями, заражение которыми происходит из окружающей среды, а не от нормальной микрофлоры пациентов. В больницах синегнойные палочки выявляют на предметах обихода, санитехническом оборудовании, включая раковины, на мочеприемниках, катетерах, у обслуживающего персонала, а также в антисептических растворах и водных растворах медикаментов. Синегнойная палочка обнаруживается в кишечнике примерно 5% здоровых взрослых людей, у госпитализированных больных частота носительства возрастает.
В то же время, синегнойная палочка относится к нормальной микрофлоре человека и может встречаться в кишечнике, в дыхательных путях и на коже здоровых людей.
Кроме Pseudomonas aeruginosa инфекционные заболевания человека могут вызывать некоторые другие виды псевдомонад, которые, также как Pseudomonas aeruginosa, могут быть причиной пневмоний, бактериемий, септиемий.
В Положении 3 «Компоненты микробиоты желудка могут играть роль в развитии Н. pylori-связанных заболеваний» консенсуса «Масстрихт V» (раб. группа 5) отмечается, что микробиота желудка у больных раком желудка значительно менее разнообразна, при этом в большей степени выявлены представители рода Pseudomonas, чем у пациентов с атрофическим гастритом (Старостин Б.Д.).
Псевдомонады — возбудители заболеваний мочеполовых органов
Pseudomonas syringae
Псевдомонас сиреневый (лат. Pseudomonas syringae) — вид фитопатогенных псеводмонад, вызывающих заболевания у большого числа растений, выражающихся в виде бурого слизеточение, обморожения, повреждения плодов и пятнистость листьев.
Существует около 50 патоваров (штаммов) Pseudomonas syringae, способных заражать разные виды растений, в частности, свёклу, пшеницу, ячмень, фасоль, горох, просо, клён, ясень, олеандр, оливковое дерево, яблони, сирень и другие.
Антибиотики, активные и неактивные в отношении псевдомонад
Pseudomonas в МКБ-10
Pseudomonas в систематике бактерий
Род псевдомонады (Pseudomonas) входит в семейство Pseudomonadaceae, порядок Pseudomonadales, класс гамма-протеобактерии (γ proteobacteria), тип протеобактерии (Proteobacteria), царство бактерии.
Pseudomonas nitroreducens/multiresinivorans group включает P. multiresinivorans, P. nitroreducens.
Pseudomonas oleovorans/pseudoalcaligenes group — P. oleovorans, P. pseudoalcaligenes.
Pseudomonas chlororaphis group — P. chlororaphis, P. fragi, P. lundensis, P. taetrolens.
Pseudomonas fluorescens group (флюоресцирующие псевдомонады) — P. azotoformans, P. brenneri, P. cedrina, P. congelans, P. corrugata, P. costantinii, P. extremorientalis, P. fluorescens, P. gessardii, P. libanensis, P. mandelii, P. marginalis, P. mediterranea, P. migulae, P. mucidolens, P. orientalis, P. poae, P. protegens, P. proteolytica, P. reptilivorous, P. rhodesiae, P. synxantha, P. cf. synxantha V4.BP.03, P. tolaasii, P. trivialis, P. veronii.
Pseudomonas pertucinogena group — P. aestusnigri, P. denitrificans (nomen rejiciendum), P. pertucinogena.
Pseudomonas putida group — P. fulva, P. monteilii, P. cf. monteilii, P. mosselii, P. oryzihabitans, P. plecoglossicida, P. putida, P. cf. putida CH-B107, P. reidholzensis, P. syncyanea? P. wadenswilerensis.
Pseudomonas stutzeri group — [Spirillum] lunatum, P. balearica, P. luteola, P. stutzeri subgroup, P. xanthomarina.
Pseudomonas stutzeri subgroup — P. chloritidismutans, P. stutzeri.
Pseudomonas syringae group genomosp. 1 — P. syringae.
Pseudomonas syringae group genomosp. 2 — P. amygdali, P. ficuserectae, P. meliae, P. savastanoi, P. syringae pv. coryli.
Pseudomonas syringae group genomosp. 3 — P. syringae pv. antirrhini, P. syringae pv. apii, P. syringae pv. berberidis, P. syringae pv. coriandricola, P. syringae pv. delphinii, P. syringae pv. maculicola, P. syringae pv. passiflorae, P. syringae pv. persicae, P. syringae pv. philadelphi, P. syringae pv. primulae, P. syringae pv. ribicola, P. syringae pv. tomato, P. syringae pv. viburni.
Pseudomonas syringae group genomosp. 7 — P. syringae pv. helianthi, P. syringae pv. tagetis.
Ralstonia pickettii
Contents
Classification
Bacteria; Proteobacteria; Beta Proteobacteria; Burkholderiales; Ralstoniaceae
Ralstonia Picketti
Synonyms: Burkholderia picketti, Burkholderia solanacearum, Alcaligenes eutrophus
Description and Significance
Ralstonia pickettii is a gram-negative, rod shaped beta proteobacteria found in moist environments such as soils, river and lakes [2]. It has also been identified in biofilms in plastic water pipes [1]. It is an olgiotrophic organism, making it capable of surviving in areas with a very low concentration of nutrients [1]. Several strains have shown an ability to survive in environments highly contaminated with metals such as Copper (Cu), Nickel (Ni), Iron (Fe) and Zinc (Zn). The ability to persist in these harsh conditions makes R. picketti a unique candidate for bioremediation. In a study done by Fett et al., R. pickettii was shown to be resistant to environments with up to 1200 µg/mL of Cu, surviving by using phosphates to sequester the metal [3].
Genome Structure
There are two separate strains of Ralstonia pickettii, 12 D and 12 J of sizes 3.5 Mb and 3.0 Mb respectively [7]. While their rRNA sequence is indentical, there are significant differences in their genomic structures [7]. The 12 D strain contains two circular chromosomes 3,647,724bp and 1,323,321 bp in size; as well as three circular plasmids 389,779 bp, 273,136 bp and 51,398 bp in size [8]. The 12 J strand also consists of two circular chromosomes 3,942,557 bp and 1,302,228 bp in size; but has only one circular plasmid that is 80,934 bp in size [9].
Cell Structure and Metabolism
Ralstonia pickettii is a gram-negative rod shaped bacteria. These bacteria are culturable in the lab and often form dense dark white colonies. It is strictly an aerobe and is not capable of fermentive respiration [4]. As a chemoheterotroph it depends on an outside carbon source for cell growth, meaning that in remediation, biostimulation can result in increased results of disposing of the pollutant [1]. And, as a siderophore, R. pickettii thrives in environments containing high levels of Iron, and is capable of sollublizing Fe3+ [5]. R. pickettii can also break down several aromatic hydrocarbons or volatile organic compounds (VOC’s) such as cresol (C7H8O), phenol (C6H5OH) and toluene (C7H8). These chemical compounds are commonly found in household products including antiseptics, germicides and cleaners. They are hazardous to the environment, and often accumulate to toxic levels in soil and groundwater [1]. R. pickettii is able to exploit this resource by using the hydrocarbons as both a source of carbon and energy. This process is achieved through a series of multi-enzyme pathways, including the Tbu pathway which converts aromatic hydrocarbons to catechols [1]. Another distinguishing feature of this bacteria is that is can metabolize aromatic hydrocarbons in hypoxic environments. Unlike other toluene metabolizing bacteria, R. pickettii can break down toluene even when oxygen levels are only 25% of air-saturated water [1].
Pathogenesis
Ecology and Biotechnology
The ability of Ralstonia pickettii to withstand high metal concentrations led to multiple test to determine if the bacteria could be used for bioremediation. The fact that R. pickettii grows easily in so many environments and does act as a pathogen makes it a great option. In vitro tests have shown that through biostimulation, R. pickettii was capable of degrading such contaminates as TCE and aromatic hydrocarbons [1]. The PKO1 strain has a future to be a great biodegrader as it was capable of remediating several pollutants [1]. The LD1 strain showed the ability to degrade chlorinated phenolic compounds [1]. These CPC’s were frequently used, as pesticides are an extremely common contaminate [1].
References
1. Adley C, Pembroke J, Ryan M. (Feb 2007) Ralstonia pickettii in environmental biotechnology potential and applications. Journal of Applied Microbiolgy. Vol 103. pp 754-764.
2. Coenye T, De Vos P, Goris J, Vandamme P. (2003). Classification of Ralstonia pickettii-like isolates from the environment and clinical samples as Ralstonia insidiosa. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Vol 53. 2003 pp 1075-1080
3. Fett J, Konstantinidis K, Isaacs N, Long D, Marsh T. (Feb 2003).Microbial Diversity and Resistance to Copper in Metal-Contaminated Lake Sediment. Microbial Ecology. Vol 45. Feb 2003. pp 191-202
4. Buckner D, Colona P. (Jul 1997) Nomenclature for Aerobic and Facultative Bacteria. Clinical Infectious Diseases. Vol 25. pp 1-10
5. Biebl M, Bonatti H, Eller M, Fille M, Hoeller E, Lass-Floerl C, Stelzmueller I, Weiss G. (2006) Ralstonia pickettii-innocent bystander or a potential threat?. Clinical Microbial Infect. Vol 12. pp 99-101
6. Ryan, M. P., J. T. Pembroke, and C. C. Adley. (2006) Ralstonia Pickettii: a Persistent Gram-negative Nosocomial Infectious Organism.» Journal of Hospital Infection Vol 62. March 2006. pp278-84.
Author
Page authored by Jeff Eggleston and Sarah Dionne, students of Prof. Jay Lennon at Michigan State University.
Burkholderia solanacearum (Smith 1896) Yabuuchi et al. 1993
Bacillus solanacearum Smith 1896
Pseudomonas solanacearum (Smith 1896) Smith 1914 Pseudomonas batatae Cheng and Faan 1962
Pseudomonas ricini (Archibald) Роббс 1954 г.
Ralstonia solanacearum когда-то считался возможным средством биологической борьбы с имбирем кахили ( Hedychium gardnerianum ), высокоинвазивным видом. Однако R. solanacearum больше не используется в качестве биологического средства борьбы с имбирем кахили в гавайских лесах из-за его широкого диапазона хозяев. Паразитирующий имбирь штамм заразит множество видов имбиря, включая съедобный имбирь ( Zingiber officinale ), шампунь имбирь ( Z. zerumbet ), а также розовый и красный имбирь ( Alpinia purpurata ).
СОДЕРЖАНИЕ
Хозяева и симптомы
Хосты
Растения-хозяева, поражаемые R. solanacearum, включают:
Симптомы
Цикл болезни
Выживание
Ralstonia solanacearum может перезимовать в растительных остатках или больных растениях, диких хозяевах, семенах или вегетативных органах размножения (другой зародышевой плазме ), таких как клубни. Бактерии могут выжить в воде в течение длительного времени (до 40 лет при 20–25 ° C (68–77 ° F) в чистой воде), а популяция бактерий уменьшается в экстремальных условиях (температура, pH, соли, например ). Иногда зараженные земли нельзя снова использовать для выращивания восприимчивых культур в течение нескольких лет. R. solanacearum также может выжить в прохладную погоду и перейти в состояние жизнеспособности, но не культивирования. В большинстве случаев эта стадия не представляет угрозы для сельского хозяйства, поскольку после выздоровления бактерии обычно становятся невирулентными.
Рассредоточение
Инфекционное заболевание
После заражения восприимчивого хозяина R. solanacearum размножается и систематически перемещается внутри растения до появления симптомов бактериального увядания. Увядание следует рассматривать как наиболее заметный побочный эффект, который обычно возникает после обширной колонизации патогена. Когда патоген попадает в ксилему через естественные отверстия или раны, могут образовываться тилозы, блокирующие осевую миграцию бактерий внутри растения. У восприимчивых растений это иногда происходит медленно и нечасто, чтобы предотвратить миграцию патогенов, и вместо этого может привести к сосудистой дисфункции из-за неспецифической закупорки неколонизированных сосудов.
Естественная генетическая трансформация
Механизмы вирулентности
Система секреции типа III не уникальна для R. solanacearum и, по сути, очень древняя. Эволюционная история T3SS оспаривается; высокая степень сходства со жгутиком вызвала дебаты по поводу взаимоотношений между этими двумя структурами.
Среда
Управление
Общее руководство
Коммерческие химикаты, как правило, неэффективны в борьбе с патогеном и не рекомендуются в качестве средства борьбы. В регионах, где патоген установлен, стратегия интегрированного управления заболеванием является лучшим методом уменьшения любого воздействия патогена. Использование посадочного материала, свободного от патогенов, является необходимостью. Посадка устойчивых сортов сводит к минимуму вредное воздействие патогена, хотя в настоящее время нет полностью иммунных сортов. Наконец, хорошая система севооборота, которая следует за восприимчивыми культурами с устойчивыми культурами или без них, может помочь уменьшить количество патогенов. Патоген внесен в список избранных агентов в США; если патоген обнаружен надлежащим органом, может быть реализован ряд протоколов управления. Они могут варьироваться от обследований до карантина инфицированного и потенциально инфицированного растительного материала, что, в свою очередь, может привести к более широким программам ликвидации и санитарии.
Специфические симптомы растения-хозяина и лечение
Картошка
Увядание и пожелтение листьев, а также общая задержка роста растения являются типичными симптомами. Листья также могут приобретать бронзовый оттенок, стебли становятся полосатыми, а глазки клубней обесцвечиваются. Клубни также начинают гнить, если их оставить в земле. Молочно-белый липкий экссудат или ил, состоящий из бактериальных клеток и их внеклеточного полисахарида, обычно заметен на свежесрезанных срезах инфицированных клубней. Бороться с R. solanacearum сложно, потому что это почвенный патоген, имеет широкий круг хозяев, длительное время выживания в почве и широкие биологические вариации. Не было обнаружено, что ни один единственный метод контроля является эффективным на 100%, хотя в местах, где установлен патоген, некоторый уровень контроля бактериального увядания был возможен за счет использования комбинации различных методов. Эти методы включают фитосанитацию и культивирование, химический контроль, биологический контроль и устойчивость хозяев. Для предотвращения распространения болезни рекомендуются общие санитарные меры, поскольку химический контроль неэффективен. Севооборот с устойчивыми культурами полезен, так как изменяет pH почвы, чтобы поддерживать его на низком уровне летом (4-5) и выше осенью (6).
Помидор
Более молодые листья растения станут вялыми, а на стебле растения могут появиться придаточные корни. Сосудистая система приобретает все более темный коричневый цвет по мере прогрессирования заболевания в дополнение к возможным поражениям на стебле. Практика управления аналогична картофельной.
Банан
Важность
Ralstonia solanacearum классифицируется как одна из самых важных фитопатогенных бактерий в мире из-за ее летальности, устойчивости, широкого круга хозяев и широкого географического распространения. Хотя патоген вызывает большие потери урожая в тропиках и субтропиках, в настоящее время он представляет постоянную угрозу в умеренном климате.
Ralstonia solanacearum является широко распространенным чужеродным патогеном растений с карантинным статусом A2, поражающим очень широкий спектр сельскохозяйственных культур. Это означает, что он присутствует в некоторых частях Европы, но находится под законодательным контролем. Наиболее пострадавшими культурами во всем мире являются картофель, томаты, табак, бананы и герань. В Великобритании и остальных странах ЕС наиболее важными затронутыми культурами являются картофель и томаты. Это нанесло бы серьезный экономический ущерб, если бы оно стало более авторитетным, чем сейчас. Убытки вызваны фактическим снижением урожайности, а также законодательными мерами по ликвидации болезни.