ENTEROCOCCUS: EGENSKAPER, MORFOLOGI, TAXONOMI, PATOGENES - BIOLOGI - 2025

Enterococcus är en av de fyra släkten i Enterococcaceae-familjen av bakterier, som tillhör Lactobacillales-ordningen, Bacilli-klassen i Firmicutes-filylen. Detta släkt grupperar en stor mångfald av gram-positiva bakterier, med en äggformad form som inte bildar sporer. Minst 34 arter känns igen i denna släkt.

Bakterier av släktet Enterococcus är en del av tarmfloran hos människor. Det är emellertid en opportunistisk patogen, allt mer inblandad i nosokomiala eller sjukhusinfektioner.

Enterococcus faecalis. Av United States Department of Agriculture, via Wikimedia Commons

Enterococcus faecalis är den oftast isolerade arten i medicinska material (80–90%) följt av Enterococcus faecium (8–16%). Bakterier av detta släkte har också isolerats från mat, växter, jord och ytvatten, men det tros att deras närvaro i dessa miljöer är förknippat med fekal kontaminering.

Enterococci är extremt härdiga organismer som kan leva i extrema miljöer. De kan växa vid temperaturer från 10 till 45 ºC. De stöder hypotoniska, hypertoniska, sura eller alkaliska miljöer och kan växa i atmosfärer med eller utan syre eftersom de är fakultativa anaerober. De är mycket resistenta mot uttorkning.

Vissa arter av enterokocker kan skapa antibiotikaresistens, vilket gör dem till ett folkhälsoproblem. Världshälsoorganisationen listar Enterococcus faecium på en lista över patogener med kritisk prioritering för forskning och utveckling av nya antibiotika på grund av dess oroande resistens mot vankomycin.

Enterococcus har använts som probiotika i livsmedel och foder, men denna användning är kontroversiell eftersom de är potentiella patogener kopplade till mänskliga sjukdomar och på grund av riskerna för att överföra antimikrobiell resistens och virulensgener till mänskliga stammar.

Generella egenskaper

ämnesomsättning

Bakterier av släktet Enterococcus är fakultativt anaeroba, med preferens för anaeroba atmosfärer.

Fysiologiskt är de mest katalasnegativa, även om vissa stammar avslöjar pseudokatalasaktivitet när de odlas i blodinnehållande media. Hemolytisk aktivitet är varierande och beror till stor del på arten.

Den optimala tillväxtstemperaturen för de flesta arter är mellan 35 och 37 ° C, även om många arter kan växa mellan 42 och 45 ° C och mycket långsamt vid 10 ° C. De kan överleva vid 60 ° C i 30 minuter.

De är kemoganotrofa med generellt komplexa näringsbehov. Dessa bakterier kan erhålla sin energi från oxidation av reducerade oorganiska föreningar såsom ammoniak, elementärt svavel, väte, järnjoner, nitrit och svavel. Därför kan de hämta allt sitt cellulära kol från koldioxid och de kan växa utan organiska föreningar och utan ljus.

Bakterier av släktet Enterococcus har en fermentativ ämnesomsättning, som kan jäsa en mängd olika substrat. Huvudvägen för energiproduktion är den homofermentativa bildningen av mjölksyra främst från glukos. Under aeroba förhållanden metaboliseras glukos till ättiksyra, acetoin och CO ₂ .

Vissa arter är beroende av CO ₂ (karbofilt).

Morfologi

Bakterier av släktet Enterococcus är äggformade celler och kan mäta från 0,6 till 2,0 mikron med 0,6 till 2,5 mikron. De är stilla men vissa stammar kan ha korta flageller som ger dem viss rörlighet.

Cellerna förekommer enskilt eller i par, ibland i korta kedjor, ofta långsträckta i riktning mot kedjan. Beroende på arter, stam och odlingsförhållanden kan dotterceller separeras, så att kulturen verkar vara sammansatt av enstaka celler och par av delande celler när de ses med faskontrastmikroskopi.

I andra fall kan dottercellerna förbli knutna till varandra och därmed visa cellkedjor.

taxonomi

Medlemmar av släktet Enterococcus klassificerades inom släktet Streptococcus fram till 1984, då resultaten av genomisk DNA-analys indikerade att en separat klassificering av släktet skulle vara lämpligt.

Därefter har förekomsten av grupper inom släktarterna fastställts, som associerar arter med liknande fenotypiska egenskaper, som är mycket svåra att skilja från varandra.

Vissa av dem kan ha 99,8% liknande gensekvenser. Dessa kan emellertid identifieras genom DNA-DNA-likhetsbestämningar och med vissa molekylära metoder.

Pathogeny

Enterococcus har en låg patogen potential hos friska människor, men de utgör opportunistiska patogener hos äldre patienter, spädbarn och immunsupprimerade personer.

Trots sin låga patogenicitet är Enterococcus alltmer involverad i nosokomiala eller sjukhusinfektioner. Således har dessa bakterier ansetts vara de viktigaste orsakerna till nosokomiala infektioner, och de svarar för mer än 10% av infektioner som förvärvats på sjukhus.

Patogeniciteten för Enterococcus-bakterier medieras av deras höga vidhäftningsförmåga till värdceller och deras efterföljande invasion i vävnader, av deras höga grad av resistens mot ogynnsamma tillstånd och slutligen av deras potential att skapa resistens mot antibiotika och Virulensfaktorer.

Mänskliga infektioner

Bakterier av släktet Enterococcus har varit inblandade i mänskliga infektioner främst i urinvägarna, blod, hjärta och sår, även om de med mindre frekvens har isolerats i luftvägsinfektioner, centrala nervsystemet, otit, bihåleinflammation, septisk artrit, endoftalmit och brännskador .

Dessa bakterier har också identifierats som en orsak till infektioner hos fjäderfä och andra djurarter, speciellt vid septikemi, osteomyelit och endokardit.

Motstånd

Enterokocker är naturligt resistenta mot kloramfenikol, tetracykliner, makrolider, lincosamider, streptograminer, kinoloner, aminoglykosider, p-laktamer och glykopeptider.

Dessa bakterier får resistens mot antibiotika genom extrakromosomala DNA-element (plasmider, transposoner). Vancouveromycinresistens är ett allvarligt problem, särskilt på sjukhusmiljöer, eftersom detta är det kraftfullaste antibiotikumet, som används som en sista utväg för att behandla bakteriella infektioner som inte svarar på något annat antibiotikum.

Behandling av infektioner orsakade av Enterococcus-bakterier beror på känsligheten hos stammarna. Således är det möjligt att behandla vissa mottagliga stammar med ampicillin, penicillin och vankomycin.

Nitrofurantoin kan också användas, även i fall av vankomycinresistens, för att behandla urinvägsinfektioner.

Användning i mat

Enterococcus är mjölksyrabakterier, varför de har använts i livsmedelsindustrin som jäsningsmedel och som probiotika hos djur och människor. Emellertid är dess användning i livsmedel kontroversiell på grund av patogena egenskaper hos dessa bakterier.

Dessa livsmedel ges som en behandling mot diarré, irriterande tarmsyndrom, för att sänka kolesterolnivån eller för att förbättra värdens immunsystem.

Hos djur används dessa probiotika främst för att behandla eller förebygga diarré, för immunstimulering eller för att öka tillväxten.

Med tanke på livsmedelsmikrobiologi måste säkerheten för bakterier som används som probiotika garanteras. Uppgifter om de huvudsakliga stammarna som används hittills tyder på att de är säkra.

referenser

1. Devriese L., Baele M., Butaye P. (2006). Släktet Enterococcus. I: Dworkin M., Falkow S., Rosenberg E., Schleifer KH., Stackebrandt E. (eds) The Prokaryotes. Springer, New York, NY.
2. Díaz Pérez, M., Rodríguez Martínez, CC & Zhurbenko, R. (2010) Grundläggande aspekter av släktet Enterococcus som en mycket viktig patogen idag. Cuban Journal of Hygiene and Epidemiology. 48 (2) 147-161.
3. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergeys Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. Användningsområden.
4. Wikipedia. (2018, 1 oktober). Enterococcus. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hämtad 03:14, 2 oktober 2018, från https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Enterococcus&oldid=861943567.
5. Ferreira Araújo, T. & Fortes Ferreira, CL 2013. Släktet Enterococcus som probiotiskt: säkerhetsproblem. Brazilian Archives of Biology and Technology, 56 (3): 457-466.