Клебсиелла: характеристика, патогенность и устойчивость к антибиотикам.
Klebsiella
Клебсиелла: описание рода грамотрицательных бактерий. Морфология, история открытия (Э. Клебс, К. Фридлендер) и общие характеристики бактерий Klebsiella.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Род грам-отрицательных бактерий
Genus of gram negative bacteria
Клебсиелла – это род грам-отрицательных, оксидазо-отрицательных, палочковидных бактерий, характеризующихся выраженной капсулой на основе полисахаридов. Клебсиелла названа в честь немецкого швейцарского микробиолога Эдвина Клебса (1834–1913). Карл Фридландер описал бактерию Klebsiella, поэтому долгое время её называли бактерией Фридландера. Все виды Klebsiella являются грам-отрицательными и обычно неподвижными. По сравнению с другими представителями семейства Enterobacteriaceae, они, как правило, короче и толще. Виды Klebsiella встречаются повсеместно в природе. Это объясняется развитием у различных подлиний специфических адаптаций к определенным экологическим нишам, сопровождающихся соответствующими биохимическими изменениями, повышающими их приспособленность к конкретной среде. Их можно обнаружить в воде, почве, растениях, насекомых и других животных, включая человека. Виды являются факультативными анаэробами, и большинство штаммов способны выживать, используя цитрат и глюкозу как единственный источник углерода, а аммиак – как единственный источник азота. Представители рода Klebsiella обычно экспрессируют два типа антигенов на поверхности клеток. Первый – O-антиген, является компонентом липополисахарида (ЛПС), существует 9 его вариантов. Второй – K-антиген, капсульный полисахарид, представленный более чем 80 разновидностями. Оба антигена способствуют патогенности и лежат в основе серогруппировки. На основе этих двух основных антигенных детерминант разработано несколько вакцин.
Klebsiella is a genus of Gram negative, oxidase negative, rod shaped bacteria with a prominent polysaccharide based capsule. Klebsiella is named after German Swiss microbiologist Edwin Klebs (1834–1913). Carl Friedlander described Klebsiella bacillus which is why it was termed Friedlander bacillus for many years. The species of Klebsiella are all gram negative and usually non motile. They tend to be shorter and thicker when compared to others in the family Enterobacteriaceae. Klebsiella species are found everywhere in nature. This is thought to be due to distinct sublineages developing specific niche adaptations, with associated biochemical adaptations which make them better suited to a particular environment. They can be found in water, soil, plants, insects and other animals including humans, The species are facultative anaerobes, and most strains can survive with citrate and glucose as their sole carbon sources and ammonia as their sole nitrogen source. Members of the genus Klebsiella typically express two types of antigens on their cell surfaces. The first, O antigen, is a component of the lipopolysaccharide (LPS), of which 9 varieties exist. The second is K antigen, a capsular polysaccharide with more than 80 varieties. Both contribute to pathogenicity and form the basis for serogrouping. Based on those two major antigenic determinants several vaccines have been designed.
У людей
Виды клебсиелл обычно встречаются в носу, рту и желудочно-кишечном тракте человека как часть нормальной микрофлоры; однако они также могут выступать в роли оппортунистических патогенов. Известно, что виды Klebsiella также инфицируют различные другие животные, как часть нормальной микрофлоры, так и в качестве оппортунистических патогенов. Виды Klebsiella также были связаны с патогенезом анкилозирующего спондилита и других спондилоартропатий. Большинство инфекций Klebsiella у человека вызывается K. pneumoniae, за которой следует K. oxytoca. Инфекции чаще встречаются у младенцев, пожилых людей и лиц с сопутствующими заболеваниями, такими как рак, и для разработки вакцин против Klebsiella применялись новые технологии. Однако в настоящее время ни одна вакцина против Klebsiella не одобрена для использования в США. K. pneumoniae является наиболее частой причиной нозокомиальных инфекций дыхательных путей и инфекций, возникающих у недоношенных детей в отделениях интенсивной терапии, а также второй по частоте причиной грамотрицательной бактериемии и инфекций мочевыводящих путей. Штаммы, устойчивые к лекарственным препаратам, остаются важным внутрибольничным бактериальным патогеном, значительно увеличивают продолжительность госпитализации и представляют особую проблему в отделениях с высокой нагрузкой, таких как отделения интенсивной терапии. Считается, что эта антимикробная устойчивость в основном обусловлена мультилимитным эффлюксом. Способность K. pneumoniae колонизировать больничную среду, включая ковровые покрытия, раковины, цветы и различные поверхности, а также кожу пациентов и медицинского персонала, была определена как важный фактор распространения внутрибольничных инфекций.
Klebsiella species are routinely found in the human nose, mouth, and gastrointestinal tract as normal flora; however, they can also behave as opportunistic human pathogens. Klebsiella species are known to also infect a variety of other animals, both as normal flora and opportunistic pathogens. Klebsiella species have also been implicated in the pathogenesis of ankylosing spondylitis and other spondyloarthropathies. The majority of human Klebsiella infections are caused by K. pneumoniae, followed by K. oxytoca. Infections are more common in the very young, very old, and those with other underlying diseases, such as cancer, and new techniques were followed to construct vaccines against Klebsiella. However, currently, no Klebsiella vaccine has been licensed for use in the US. K. pneumoniae is the most common cause of nosocomial respiratory tract and premature intensive care infections, and the second most frequent cause of Gram negative bacteraemia and urinary tract infections Drug resistant isolates remain an important hospital acquired bacterial pathogen, add significantly to hospital stays, and are especially problematic in high impact medical areas such as intensive care units. This antimicrobial resistance is thought to be attributable mainly to multidrug efflux pumps. The ability of K. pneumoniae to colonize the hospital environment, including carpeting, sinks, flowers, and various surfaces, as well as the skin of patients and hospital staff, has been identified as a major factor in the spread of hospital acquired infections.
В растениях
В растительных системах клебсиеллы можно обнаружить в различных растениях-хозяевах. K. pneumoniae и K. oxytoca способны фиксировать атмосферный азот в форму, доступную для растений, и поэтому их называют ассоциативными азотфиксирующими бактериями или диазотрофами. Бактерии прочно прикрепляются к корневым волоскам и менее прочно – к поверхности зоны удлинения и слизи корневой повязки. Они представляют интерес для сельского хозяйства благодаря способности повышать урожайность сельскохозяйственных культур. Считается, что их высокая численность в растениях обусловлена, по крайней мере частично, отсутствием жгутика, поскольку известно, что жгутики индуцируют защитные реакции растений. Кроме того, K. variicola ассоциируется с рядом различных растений, включая бананы и сахарный тростник, и была выделена из грибковых садов муравьев-листорезов.
In plant systems, Klebsiella can be found in a variety of plant hosts. K. pneumoniae and K. oxytoca are able to fix atmospheric nitrogen into a form that can be used by plants, thus are called associative nitrogen fixers or diazotrophs. The bacteria attach strongly to root hairs and less strongly to the surface of the zone of elongation and the root cap mucilage. They are bacteria of interest in an agricultural context, due to their ability to increase crop yields under agricultural conditions. Their high numbers in plants are thought to be at least partly attributable to their lack of a flagellum, as flagella are known to induce plant defenses. Additionally, K. variicola is known to associate with a number of different plants including banana trees, sugarcane and has been isolated from the fungal gardens of leaf cutter ants.