Кіріспе

Бактериялар туысы

Автоматты taxobox
| image = Serratia marcescens 01. jpg
| image caption = Serratia marcescens, XLD агардағы типтік түр.
| taxon = Serratia
| authority = Bizio, 1823
| subdivision ranks = Түрлер
| subdivision = S. aquatilis, S. entomophila, S. ficaria, S. fonticola, S. glossinae. Прокариоттық атаулардың тұрақты номенклатурасы (LPSN) тізіміне сәйкес, 2020 жылға дейін дәл атаулармен жарияланған Serratia тұқымдастың 19 түрі бар: S. aquatilis, S. entomophila, S. ficaria, S. fonticola, S. grimesii, S. liquefaciens, S. marcescens, S. microhaemolytica, S. myotis, S. nematodiphila, S. odoriferae, S. oryzae, S. plymuthica, S. proteamaculans, S. quinivorans corrig, S. rubidaea, S. symbiotica, S. ureilytica, S. vespertilionis. Олардың ұзындығы 1–5 мкм, споралар түзбайды және суда, топырақта, өсімдіктерде және жануарларда кездеседі. Бұл туыстың кейбір өкілдері ерекше қызыл пигмент – продигиозин өндіреді және оларды Enterobacterales орденінің басқа өкілдерінен үш ферменттің бірегей өндірісімен ажыратуға болады: DNase (nucA), липаза және желатиназа (серрализин). S. marcescens көбінесе душ кабиналарында, унитаздарда және ылғал плиткалардың маңында қызғылт-қызыл биожұқақ қабат ретінде кездеседі, бірақ тек иммундық жүйесі әлсіреген адамдарда ғана ауру тудырады. S. marcescens-тен басқа, Serratia тұқымдастың кейбір сирек штаммдары – S. plymuthica, S. liquefaciens, S. rubidaea және S. odoriferae – остеомиелит және эндокардит сияқты инфекцияларға себеп болатыны көрсетілген.

Тіршілік ету ортасы

Серратияның әртүрлі штамдары әртүрлі және алуан түрлі орталарда кездеседі: топырақ, су, өсімдіктер, жәндіктер және басқа да орталар.

Су

Қазіргі уақытта теңіз суында Serratia төрт түрі анықталды: S. marcescens, S. liquefaciens, S. plymuthica және S. marinorubra. S. marcescens ең көп кездесетін түрі, ол табылган штаммдардың шамамен жартысын құрайды. S. aquatilis – ішуге арналған суда кездесетін Serratia-ның жаңа түрі.

Өсімдіктер

Серратияның ең көп таралған өсімдік түрлері – көкөністер, саңырауқұлақтар, мүктер, шөптер және шіріген өсімдік материалдары. Серратия инжір мен кокоста тұрақты түрде табылды. S. marcescens және S. ficaria көбінесе Калимирна инжірінде кездеседі. Смирна инжірлері мен оның инжір араларында Серратияға жақын бірнеше түрлер де анықталды. Кокостарда әлемнің түрлі аймақтарында, соның ішінде Калифорния, Франция және Бразилияда Серратияның тек бір түрі – S. marinorubra анықталды. Кокос пальмаларының тамыр айналасында S. marcescens және Enterobacter-дің белгілі бір штаммдары да анықталды.

Құрт-құмырсқалар

Серратия 70-нен астам түрдегі сау, өлген және ауру жәндіктерде табылады. Олардың ішінде ыстықжел, саранча, ара, шырың және жеміс шырыңдары бар. 2017 жылы Серратияны генетикалық түрлендіру арқылы масаларда безгек ауруының алдын алуға болатыны хабарланды. Зерттеу нәтижесінде, емделмеген масалармен салыстырғанда Plasmodium паразитінің саны 93%-ға төмендегені анықталды.

Оқшаулау

S. marcescens – бұл туыстағы ең жақсы зерттелген түр. Жаз айларында Италияның Падура қаласындағы тұрғындар өздерінің бақақтан жасалған тағамының қызыл түске енгенін анықтады. Бастапқыда, халық бұл оқиғаның себебі шайтан екеніне сенді. Бартоломео Бицио атындағы фармацевт осы ерекше құбылысты зерттеу үшін тағайындалды. Бірнеше тәжірибеден кейін Бицио өз қорытындыларын ұсынды. S. marcescens алғаш рет Падуадағы Бартоломео Биционың бақақтың қызыл түсті шіруі ретінде тіркелді. S. fonticola шақырган алғашқы инфекция 1989 жылы Франциядағы әйелдің аяғындағы іріңді жара болды. 1991 жылы S. fonticola тағы бір француз әйелінің қолына инфекция жұқтырды.

Геномдық мазмұны

Serratia түрлерінің көпшілігінің орташа геномдық мөлшері құжатталмаған, тек S. marcescens үшін 3,57 × 109 дальтонға тең. Әрбір түрдің G+C құрамының диапазоны төмендегідей: S. marcescens 57,5–60,4%, S. liquefaciens 52,6–54,4%, S. plymuthica 53,3–56,3%, S. marinorubra 53,5–58,5%. S. marcescens геномы барлық энтеробактериялардың арасында ең жоғары G+C құрамына ие.

Ферменттер мен биофильмдер

Серратия көптеген вирулентті факторларды бөліп шығарады, оның ішінде продигиозин, биосурфактанттар, ДНҚза, липаза, протеаза, желатиназа, гемолизин, хитиназа, хлоропероксидаза және сілтілік фосфатаза. Продигиозин – өсу пигменті, Serratia түрлерінің фенотиптік сәйкестендіру маркері ретінде жиі қолданылады, себебі ол қызыл түс береді. Биосурфактанттар Serratia marcescens, Serratia rubidaea және Serratia faciens-тен эмульгациялау, беттік белсенділік, антифоулингтік, ісікке қарсы және микробқа қарсы белсенділік сияқты кең қолданыс үшін оқшауланды. ДНҚза сияқты эндонуклеаздар, қоршаған ортадан қоректік заттарды алуға және олардың қолжетімділігін арттыруға көмектеседі. Адамдарда контактілік линзалармен байланысты мүйіз қабығының ойық жараларын тудыратын штаммдардан термостабильді липаза, сілтілі протеаза және желатиназа өндіретін штаммдар бөліп алынды. Гемолизиннің қысқа жартылай өмір шамасы және секрециядан кейін жасушаларға байланысып қалуға бейімділігі салдарынан, Serratia-да оны анықтау сирек кездеседі. Алайда, дәлірек анықтау әдістерін қолданған кейбір зерттеулер Serratia штаммдарының көпшілігінде гемолитикалық белсенділік бар екенін көрсетті. Өсімдік хитиназалары, Serratia түрлерімен ортақ өсімдік ортасында кездесетін өсімдік патогендеріне қарсы қорғаныс механизмі ретінде қолданылады. Хлоропероксидаза фосфодиэстерлік байланыстардың гидролизіне мүмкіндік береді, ал сілтілік фосфатазалар жасушалық сигналдау процестеріне қатысады.

Метаболизм

Serratia энтеробактериялардан өзгеше кинетикалық қасиеттері бар ADP глюкоза пирофосфорилазасы метаболикалық ферментін пайдаланады, себебі ол фруктоза бифосфатымен күшті белсендірілмейді. S. marcescens штамдарынан алынған ADP глюкоза пирофосфорилазасы буферде pH 7,5 және 8,0 шамасында тиісінше ең жоғары белсенділікті көрсетті. Ол фосфоенолпируват, 3-фосфоглицерат, фруктоза-6-фосфат және 2-фосфоглицерат сияқты гликолиздің аралық өнімдерімен күшті белсендіріледі.

Патология

Серратияның көптеген түрлері патогенді емес, бірақ патогенді түрлері әдетте иммундық қабылдауы нашарлаған адамдарда инфекция тудырады. S. marcescens – жануарлар мен өсімдіктерге инфекция жұқтыратын негізгі патогенді түр, бірақ Serratia plymuthica, Serratia liquefaciens, Serratia rubidaea, Serratia odorifera және Serratia fonticola сияқты адамдарға жұқтырған басқа түрлер де кездеседі.

Адамға патогенді пайдаланғыш

S. marcescens қолдан-қолға беріледі деп саналады; бір ауруханада тексерілген барлық қызметкерлердің жартысынан көбінің қолында бұл патоген табылды. Serratia түрлері көбінесе асқазан-ішек жолынан гөрі тыныс жолдары мен зәр жолдарында қоныстануға бейім. Serratia инфекциясы қан ағыны, төменгі тыныс жолдары, зәр жолдары, хирургиялық жаралар, тері және жұмсақ тіндер инфекцияларының, сондай-ақ басқа бактериялардың шақыруымен туындайтын басқа да аурулардың шамамен 2% құрайды. Вена арқылы есірткі қолданушыларда инфекциялық эндокардиттің ошақтары тіркелген. Сыртқы емделушілерде тізе ішіне инъекция жасағанда Serratia артритінің жағдайлары туралы хабарламалар келіп түскен.

Адамға емес патогенді пайдаланбайтын оппортунистикалық

Адам емес жануарларға Serratia жұқтыру жағдайлары тіркелген. Бір зерттеуде S. marcescens бұқалар мен сиырларда ерте түсіктермен байланысты екені анықталғаннан кейін, жануарларда ауруханадан тыс инфекцияның бір жағдайы табылды. Патоген зерттеушілер сиырлардан қызыл түсті қын сөлдерін байқағаннан кейін зертханада оқшауланды, сондай-ақ патоген бұқаның спермасында да анықталды, олардың барлығы бір штаммнан еді.

Өсімдіктердің патогендік қоздырғышы

S. marcescens және S. proteamaculans мүмкіндік туғызған өсімдік патогендері деп есептеледі. S. marcescens кукурбит сары жүзім ауруын (CYVD) қоздырады. CYVD алғаш рет қабақ және сквош түрлерінде анықталды. CYVD өсімдіктердің флоэма тініне жұғады және қурауға, сарғаюға, флоэманың түсінің өзгеруіне, өсімдіктің нашарлауына және соңында өлімге алып келеді. CYVD негізінен сквош, канталупа, қарбыз және т.б. зиян көреді. Зерттеулер көрсеткендей, бұл ауру жәндіктер арқылы таралады. S. proteamaculans – өсімдіктерге зиян келтіретін тағы бір белгілі түр. S. proteamaculans жапырақ дақты ауруымен байланысты. Жапырақ дақты ауруы көбінесе саңырауқұлақтардан туындайды, бірақ бактериялар да (мысалы, S. proteamaculans) тудыруы мүмкін. Жапырақ дақты ауруы жапырақтарда қоңыр немесе қара дақтар түрінде көрінеді және өсімдіктерге қайтымсыз зақым келтіруі мүмкін. Бұл дақтардың мөлшері мен түсі әртүрлі болуы мүмкін.