ENTEROCOCCUS: KJENNETEGN, MORFOLOGI, TAKSONOMI, PATOGENESE - BIOLOGI - 2025

Enterococcus er en av de fire slektene i Enterococcaceae-familien av bakterier, som tilhører Lactobacillales-ordenen, Bacilli-klassen i Firmicutes-filylen. Denne slekten grupperer et stort mangfold av gram-positive bakterier, med en eggformet form som ikke danner sporer. Minst 34 arter er anerkjent i denne slekten.

Bakterier av slekten Enterococcus er en del av tarmfloraen til mennesker. Imidlertid er det et opportunistisk patogen, som stadig blir involvert i nosokomiale eller sykehusinfeksjoner.

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

Enterococcus faecalis er den hyppigst isolerte arten i medisinske materialer (80–90%) etterfulgt av Enterococcus faecium (8–16%). Bakterier av denne slekten er også blitt isolert fra mat, planter, jord og overflatevann, men det antas at deres tilstedeværelse i disse miljøene er assosiert med fekal forurensning.

Enterokokker er ekstremt hardføre organismer, som er i stand til å leve i ekstreme miljøer. De kan vokse ved temperaturer fra 10 til 45 ºC. De støtter hypotoniske, hypertoniske, sure eller alkaliske miljøer og kan vokse i atmosfærer med eller uten oksygen, da de er fakultative anaerober. De er veldig motstandsdyktige mot dehydrering.

Noen arter av enterokokker kan skape antibiotikaresistens, noe som gjør dem til et folkehelseproblem. Verdens helseorganisasjon lister Enterococcus faecium på en liste over patogener med kritisk prioritet for forskning og utvikling av nye antibiotika, på grunn av dets bekymringsresistens mot vankomycin.

Enterococcus har blitt brukt som probiotika i mat og fôr, men denne bruken er kontroversiell fordi de er potensielle patogener knyttet til menneskelige sykdommer og på grunn av risikoen for å overføre antimikrobiell resistens og virulensgener til menneskelige stammer.

Generelle egenskaper

metabolisms

Bakterier av slekten Enterococcus er fakultativt anaerobe, med en preferanse for anaerobe atmosfærer.

Fysiologisk er de stort sett katalase-negative, selv om noen stammer avslører pseudokatalaseaktivitet når de dyrkes i blodholdige medier. Hemolytisk aktivitet er variabel og avhenger i stor grad av arten.

Den optimale veksttemperaturen for de fleste arter er mellom 35 og 37 ° C, selv om mange arter kan vokse mellom 42 og 45 ° C og veldig sakte ved 10 ° C. De er i stand til å overleve ved 60 ° C i 30 minutter.

De er kjemoganotrofe, med generelt komplekse næringsbehov. Disse bakteriene kan få sin energi fra oksidasjon av reduserte uorganiske forbindelser som ammoniakk, elementært svovel, hydrogen, jernioner, nitritt og svovel. Derfor kan de hente alt sitt cellulære karbon fra karbondioksid, og de kan vokse uten organiske forbindelser og uten lys.

Bakterier av slekten Enterococcus har en fermentativ metabolisme, og kan fermentere en lang rekke underlag. Hovedveien for energiproduksjon er den homofermentative dannelsen av melkesyre hovedsakelig fra glukose. Under aerobe forhold metaboliseres glukose til eddiksyre, acetoin og CO ₂ .

Noen arter er avhengige av CO ₂ (karbofilt).

morfologi

Bakterier av slekten Enterococcus er eggformede celler og kan måle seg fra 0,6 til 2,0 mikron med 0,6 til 2,5 mikron. De er stilige, men noen stammer kan ha korte flageller som gir dem litt bevegelighet.

Cellene forekommer enkeltvis eller i par, noen ganger i korte kjeder, ofte langstrakte i retning av kjeden. Avhengig av arten, belastningen og kulturbetingelsene, kan datterceller skilles fra hverandre, slik at kulturen ser ut til å være sammensatt av enkeltceller og par av delende celler når de sees ved fasekontrastmikroskopi.

I andre tilfeller kan dattercellene forbli knyttet til hverandre, og dermed vise kjeder av celler.

Taksonomi

Medlemmer av slekten Enterococcus ble klassifisert i slekten Streptococcus til 1984, da resultatene fra genomisk DNA-analyse indikerte at en egen klassifisering av slekten ville være passende.

Deretter har eksistensen av grupper i arten av slekten blitt etablert, som forbinder arter med lignende fenotype egenskaper, som er svært vanskelig å skille fra hverandre.

Noen av dem kan ha 99,8% lignende gensekvenser. Imidlertid kan disse identifiseres ved DNA-DNA likhetsbestemmelser og ved noen molekylære metoder.

Pathogeny

Enterococcus har et lavt patogent potensial hos friske mennesker, men de utgjør opportunistiske patogener hos eldre pasienter, spedbarn og immunsupprimerte mennesker.

Til tross for deres lave patogenitet, er Enterococcus stadig mer involvert i nosokomiale eller sykehusinfeksjoner. Dermed har disse bakteriene blitt ansett som de viktigste årsakene til nosokomiale infeksjoner, og er ansvarlige for mer enn 10% av infeksjonene ervervet på sykehus.

Patogenisiteten til Enterococcus-bakterier er formidlet av deres høye heftekapasitet til å være vert for celler og deres påfølgende invasjon i vev, av deres høye grad av resistens mot ugunstige forhold og til slutt, av deres potensial til å skape resistens mot antibiotika og Virulensfaktorer.

Infeksjoner hos mennesker

Bakterier av slekten Enterococcus har vært involvert i infeksjoner hos mennesker hovedsakelig i urinveiene, blod, hjerte og sår, selv om de med mindre hyppighet har blitt isolert i infeksjoner i luftveiene, sentralnervesystemet, otitt, bihulebetennelse, septisk leddgikt, endoftalmitt og brannskader .

Disse bakteriene er også blitt identifisert som en årsak til infeksjoner hos fjærkre og andre dyrearter, spesielt ved septikemi, osteomyelitt og endokarditt.

Motstand

Enterokokker er iboende resistente mot kloramfenikol, tetracykliner, makrolider, lincosamider, streptograminer, kinoloner, aminoglykosider, p-laktamer og glykopeptider.

Disse bakteriene oppnår resistens mot antibiotika gjennom ekstrakromosomale DNA-elementer (plasmider, transposoner). Motstand mot vankomycin er et alvorlig problem, spesielt i sykehusinnstillinger, da dette er det kraftigste antibiotikumet, som brukes som en siste utvei for å behandle bakterielle infeksjoner som ikke svarer på noe annet antibiotikum.

Behandling for infeksjoner forårsaket av Enterococcus-bakterier avhenger av sensitiviteten til stammene. Dermed er det mulig å behandle noen mottagelige stammer med ampicillin, penicillin og vancomycin.

Nitrofurantoin kan også brukes, selv i tilfeller av vankomycinresistens, til å behandle urinveisinfeksjoner.

Bruk i mat

Enterococcus er melkesyrebakterier, og det er grunnen til at de har blitt brukt i næringsmiddelindustrien som gjærere og som probiotika hos dyr og mennesker. Imidlertid er bruken i mat kontroversiell på grunn av de patogene egenskapene til disse bakteriene.

Disse matvarene blir gitt som en behandling mot diaré, irritabel tarm-syndrom, for å senke kolesterolnivået, eller for å forbedre vertens immunsystem.

Hos dyr brukes disse probiotika først og fremst til å behandle eller forhindre diaré, for immunstimulering eller for å styrke veksten.

Fra matsmikrobiologiens synspunkt må sikkerheten til bakterier som brukes som probiotika garanteres. Data om de viktigste stammene som er brukt så langt indikerer at de er trygge.

referanser

1. Devriese L., Baele M., Butaye P. (2006). Slekten 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) Grunnleggende aspekter ved slekten Enterococcus som et svært viktig patogen i dag. 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). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. BRUKER.
4. Wikipedia. (2018, 1. oktober). Enterococcus. I Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 03:14, 2. oktober 2018, fra https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Enterococcus&oldid=861943567.
5. Ferreira Araújo, T. & Fortes Ferreira, CL 2013. Slekten Enterococcus som probiotisk: sikkerhetshensyn. Brazilian Archives of Biology and Technology, 56 (3): 457-466.