Corynebacterium diphtheriae

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Corynebacterium diphtheriae
Corynebacterium diphtheriae Gram stain.jpg
Znanstvena klasifikacija
Domena: Bacteria (bakterije)
Deblo: "Actinobacteria"
Razred: Actinobacteria
Red: Mycobacteriales
Družina: Corynebacteriaceae
Rod: Corynebacterium
Vrsta: C. diphtheriae
Znanstveno ime
Corynebacterium diphtheriae
(Kruse 1886) Lehmann & Neumann 1896[1]

Corynebacterium diphtheriae je negibljiva, nekapsulirana, nesporogena gram-pozitivna paličasta bakterija[2] z visoko vsebnostjo GC, ki se pojavlja v štirih biovarjih: gravis, mitis, intermedius in belfanti, kar temelji na kolonialni morfologiji in biokemičnih profilih. Je povzročitelj davice.[3]

Razvrstitev[uredi | uredi kodo]

Priznane so štiri podvrste: C. d. mitis, C. d. intermedius, C. d. gravis in C. d. belfanti. Štiri podvrste se nekoliko razlikujejo po kolonialni morfologiji in biokemičnih lastnostih, kot je sposobnost presnove določenih hranil, vendar so vse lahko toksigene (in zato povzročajo davico) ali netoksične. C. diphtheriae proizvaja davični toksin, ki spremeni delovanje beljakovin v gostitelju z inaktivacijo faktorja raztezanja EF-2. To povzroča faringitis in 'psevdomembrano' v grlu. Gen za davični toksin je kodiran z bakteriofagom, ki ga najdemo v toksigenih sevih, integriranim v bakterijski kromosom.[4][5]

Za natančno identifikacijo C. diphtheriae izvedemo barvanje po Gramu, da pokažemo po Gramu pozitivne, visoko pleomorfne organizme brez posebne razporeditve. Za prikaz metakromatskih zrnc, ki nastanejo v polarnih območjih, se uporabljajo posebni madeži, kot sta Albertov madež in Ponderjev madež. Granule se imenujejo polarne granule, Babes Ernst granule, volutin granule itd. Za prednostno gojenje C. diphtheriae se uporablja medij za obogatitev, kot je Löfflerjev medij. Po tem diferencialna plošča, znana kot teluritni agar, omogoča vsem vrstam rodu Cornyebacterium (vključno s C. diphtheriae), da reducirajo telurit v kovinski telur. Zmanjšanje telurita je kolorimetrično označeno z rjavimi kolonijami za večino vrst Cornyebacterium ali s črnim halom okoli kolonij C. diphtheriae.

Za proizvodnjo toksinov je v mediju potrebna nizka koncentracija železa. Pri visokih koncentracijah železa se molekule železa vežejo na aporepresor na beta bakteriofagu, ki nosi gen Tox. Ko je vezan na železo, aporepresor ustavi proizvodnjo toksinov.[6] Elekov test za toksičnost se uporablja za ugotavljanje, ali je organizem sposoben proizvajati toksin davice.

Patogen in bolezen[uredi | uredi kodo]

Lezija zaradi davice na nogi

Bolezen se pojavlja predvsem v tropskih regijah in nerazvitih državah, vendar je znano, da se pojavlja po vsem svetu. Osebe z oslabljenim imunskim sistemom, slabo imunizirani odrasli in necepljeni otroci so najbolj izpostavljeni tveganju za okužbo z davico. Med tipičnim potekom bolezni so prizadeta le zgornja dihala. V nazofaringealnem predelu se nabira debela, siva obloga, ki otežuje dihanje in požiranje. Bolezen ostane nalezljiva vsaj dva tedna po izginotju simptomov, znano pa je, da traja tudi do enega meseca.[7] Najpogostejši poti vnosa C. diphtheriae so nos, tonzile in grlo. Posamezniki, ki trpijo za to boleznijo, lahko občutijo vneto grlo, šibkost, zvišano telesno temperaturo in otekle žleze. Način prenosa je stik od osebe do osebe preko dihalnih kapljic (tj. kašljanje ali kihanje), redkeje pa z dotikom odprtih ran ali kontaminiranih površin. Če se ne zdravi, lahko toksin davice pride v krvni obtok in povzroči poškodbe ledvic, živcev in srca. Izjemno redki zapleti vključujejo zadušitev in delno paralizo. Cepivo DTaP učinkovito preprečuje bolezen in je v ZDA obvezno za sodelovanje v javnem izobraževanju in nekaterih poklicih (veljajo izjeme).

Patogeneza[uredi | uredi kodo]

Na območjih, kjer je davica endemična, je C. diphtheriae v nazofaringealnih prehodih pogosta. Njegov eksotoksin se absorbira v krvi, kar posledično poškoduje srce, ledvice in živčne celice z blokiranjem sinteze beljakovin.[8] Toksigeni sevi pri občutljivih posameznikih lahko povzročijo bolezen z razmnoževanjem in izločanjem toksina davice v kožne ali nazofaringealne lezije. Difterična lezija je pogosto prekrita s psevdomembrano, sestavljeno iz fibrina, bakterijskih celic in vnetnih celic. Davični toksin se lahko proteolitično razcepi na dva fragmenta - N-terminalni fragment A (katalitična domena) in fragment B (transmembranska in receptorska vezavna domena). Fragment A katalizira NAD+-odvisno ADP-ribozilacijo faktorja elongacije 2, s čimer zavira sintezo beljakovin v evkariontskih celicah. Fragment B se veže na receptor celične površine in olajša dostavo fragmenta A v citosol.

Občutljivost[uredi | uredi kodo]

Bakterija je občutljiva na večino antibiotikov, kot so penicilini, ampicilin, cefalosporini, kinoloni, kloramfenikol, tetraciklini, cefuroksim in trimetoprim.

Genetika[uredi | uredi kodo]

Genom C. diphtheriae je sestavljen iz enega kromosoma 2,5 Mbp brez plazmidov.[9][10] Genom kaže izjemno pristranskost v sestavi, saj je v G+C v bližini izvora opazno višji kot na koncu.

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. Parte, A.C. "Corynebacterium". LPSN.
  2. "Diphtheria | CDC". www.cdc.gov (angleščina). 2021-07-22. Pridobljeno dne 2021-11-29.
  3. https://www.termania.net/slovarji/slovenski-medicinski-slovar/5510509/corynebacterium-diphtheriae?query=Corynebacterium+diphtheriae&SearchIn=All Slovenski medicinski e-slovar, vpogled: 29. 11. 2021.
  4. Freeman, V. J. (1951–06). "Studies on the virulence of bacteriophage-infected strains of Corynebacterium diphtheriae". Journal of Bacteriology. Vol. 61 no. 6. str. 675–688. doi:10.1128/jb.61.6.675-688.1951. ISSN 0021-9193. PMC 386063. PMID 14850426.CS1 vzdrževanje: Date format (link) CS1 vzdrževanje: PMC format (link)
  5. Freeman, V. J.; Morse, I. U. (1952–03). "Further observations on the change to virulence of bacteriophage-infected a virulent strains of Corynebacterium diphtheria". Journal of Bacteriology. Vol. 63 no. 3. str. 407–414. doi:10.1128/jb.63.3.407-414.1952. ISSN 0021-9193. PMC 169283. PMID 14927573.CS1 vzdrževanje: Date format (link) CS1 vzdrževanje: PMC format (link)
  6. Nester, Eugene W. (2004). Microbiology : a human perspective (4th ed izd.). Boston: McGraw-Hill. ISBN 0-07-247382-7. OCLC 50003269.CS1 vzdrževanje: Dodano besedilo (link)
  7. "Diphtheria". medlineplus.gov. Pridobljeno dne 2021-11-29.
  8. "Diphtheria: Causes, Symptoms, and Diagnosis". Healthline (angleščina). 2012-07-25. Pridobljeno dne 2021-11-29.
  9. Cerdeño-Tárraga, A. M.; Efstratiou, A.; Dover, L. G.; Holden, M. T. G.; Pallen, M.; Bentley, S. D.; Besra, G. S.; Churcher, C.; James, K. D. (2003-11-15). "The complete genome sequence and analysis of Corynebacterium diphtheriae NCTC13129". Nucleic Acids Research. Vol. 31 no. 22. str. 6516–6523. doi:10.1093/nar/gkg874. ISSN 1362-4962. PMC 275568. PMID 14602910.CS1 vzdrževanje: PMC format (link)
  10. Sangal, Vartul; Tucker, Nicholas P.; Burkovski, Andreas; Hoskisson, Paul A. (2012–06). "The draft genome sequence of Corynebacterium diphtheriae bv. mitis NCTC 3529 reveals significant diversity between the primary disease-causing biovars". Journal of Bacteriology. Vol. 194 no. 12. str. 3269. doi:10.1128/JB.00503-12. ISSN 1098-5530. PMC 3370853. PMID 22628502.CS1 vzdrževanje: Date format (link)