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

Enterococcus er en af ​​de fire slægter i Enterococcaceae-familien af ​​bakterier, der hører til Lactobacillales-ordenen, Bacilli-klassen i Firmicutes-stammen. Denne slægt grupperer en stor mangfoldighed af gram-positive bakterier med en ovoid form, der ikke danner sporer. Mindst 34 arter genkendes i denne slægt.

Bakterier af slægten Enterococcus er en del af tarmfloraen hos mennesker. Imidlertid er det et opportunistisk patogen, der i stigende grad er involveret i nosokomiale infektioner eller hospitaler.

Enterococcus faecalis. Af det amerikanske landbrugsministerium via Wikimedia Commons

Enterococcus faecalis er den hyppigt isolerede art i medicinske materialer (80–90%) efterfulgt af Enterococcus faecium (8–16%). Bakterier af denne slægt er også blevet isoleret fra mad, planter, jord og overfladevand, men det antages, at deres tilstedeværelse i disse miljøer er forbundet med fækal kontaminering.

Enterococci er ekstremt hårdføre organismer, der er i stand til at leve i ekstreme miljøer. De kan vokse ved temperaturer fra 10 til 45 ºC. De understøtter hypotoniske, hypertoniske, sure eller alkaliske miljøer og kan vokse i atmosfærer med eller uden ilt, da de er fakultative anaerober. De er meget resistente over for dehydrering.

Nogle arter af enterokokker kan skabe antibiotikaresistens, hvilket gør dem til et folkesundhedsmæssigt problem. Verdenssundhedsorganisationen lister Enterococcus faecium på en liste over patogener med kritisk prioritet for forskning og udvikling af nye antibiotika på grund af dets bekymrende resistens mod vancomycin.

Enterococcus er blevet brugt som probiotika i mad og foder, men denne anvendelse er kontroversiel, fordi de er potentielle patogener, der er knyttet til menneskelige sygdomme, og på grund af risikoen for at overføre antimikrobiel resistens og virulensgener til humane stammer.

Generelle karakteristika

stofskifte

Bakterier af slægten Enterococcus er fakultativt anaerobe og foretrækker anaerobe atmosfærer.

Fysiologisk er de for det meste katalase-negative, selvom nogle stammer afslører pseudocatalase-aktivitet, når de dyrkes i blodholdige medier. Hemolytisk aktivitet er variabel og afhænger i vid udstrækning af arten.

Den optimale væksttemperatur for de fleste arter er mellem 35 og 37 ° C, selvom mange arter kan vokse mellem 42 og 45 ° C og meget langsomt ved 10 ° C. De er i stand til at overleve ved 60 ° C i 30 minutter.

De er kemoganotrofe med generelt komplekse næringsbehov. Disse bakterier kan få deres energi fra oxidation af reducerede uorganiske forbindelser såsom ammoniak, elementært svovl, brint, jernioner, nitrit og svovl. Derfor kan de hente alt deres cellulære kulstof fra kuldioxid, og de kan vokse uden organiske forbindelser og uden lys.

Bakterier af slægten Enterococcus har en fermentativ metabolisme, der er i stand til at fermentere en lang række substrater. Den vigtigste vej til energiproduktion er den homofermentative dannelse af mælkesyre hovedsageligt fra glukose. Under aerobe forhold metaboliseres glukose til eddikesyre, acetoin og CO ₂.

Nogle arter er afhængige af CO ₂ (carbophilic).

Morfologi

Bakterier af slægten Enterococcus er ægformede celler og kan måle fra 0,6 til 2,0 mikron med 0,6 til 2,5 mikron. De er stilige, men nogle stammer kan have korte flageller, der giver dem en vis mobilitet.

Cellerne forekommer enkeltvis eller i par, undertiden i korte kæder, ofte aflange i retning af kæden. Afhængig af arten, stammen og kulturbetingelserne kan datterceller adskilles, så kulturen ser ud til at være sammensat af enkelte celler og par opdelende celler, når de ses ved fasekontrastmikroskopi.

I andre tilfælde kan dattercellerne forblive knyttet til hinanden, hvilket viser celler af celler.

Taksonomi

Medlemmer af slægten Enterococcus blev klassificeret i slægten Streptococcus indtil 1984, hvor resultaterne af genomisk DNA-analyse indikerede, at en separat klassificering af slægten ville være passende.

Efterfølgende er eksistensen af ​​grupper inden for arten af ​​slægten blevet fastlagt, som forbinder arter med lignende fænotype egenskaber, som er meget vanskelige at differentiere fra hinanden.

Nogle af dem kan have 99,8% lignende gensekvenser. Disse kan imidlertid identificeres ved bestemmelse af DNA-DNA-lighed og ved nogle molekylære metoder.

Pathogeny

Enterococcus har et lavt patogent potentiale hos raske mennesker, men de udgør opportunistiske patogener hos ældre patienter, spædbørn og immunsupprimerede.

På trods af deres lave patogenicitet er Enterococcus i stigende grad involveret i nosokomiale infektioner eller hospitaler. Disse bakterier er således blevet betragtet som de vigtigste årsager til nosokomiale infektioner, idet de er ansvarlige for mere end 10% af infektioner erhvervet på hospitaler.

Patogeniciteten af ​​Enterococcus-bakterier formidles af deres høje adhæsionskapacitet til at være vært for celler og deres efterfølgende invasion i væv, af deres høje grad af resistens over for ugunstige tilstande og endelig af deres potentiale til at skabe resistens over for antibiotika og Virulensfaktorer.

Humane infektioner

Bakterier af slægten Enterococcus er blevet impliceret i humane infektioner hovedsageligt i urinvej, blod, hjerte og sår, skønt de med mindre hyppighed er blevet isoleret i infektioner i luftvejene, centralnervesystemet, otitis, bihulebetændelse, septisk arthritis, endophthalmitis og forbrændinger.

Disse bakterier er også blevet identificeret som en årsag til infektioner hos fjerkræ og andre dyrearter, specifikt ved septikæmi, osteomyelitis og endocarditis.

Modstand

Enterokokker er iboende resistente over for chloramphenicol, tetracycliner, makrolider, lincosamider, streptograminer, quinoloner, aminoglycosider, ß-lactamer og glycopeptider.

Disse bakterier opnår resistens over for antibiotika gennem ekstrakromosomale DNA-elementer (plasmider, transposoner). Modstand mod vancomycin er et alvorligt problem, især på hospitaler, da dette er det mest potent antibiotikum, der bruges som en sidste udvej til behandling af bakterielle infektioner, der ikke reagerer på noget andet antibiotikum.

Behandling af infektioner forårsaget af Enterococcus-bakterier afhænger af stammernes følsomhed. Det er således muligt at behandle nogle følsomme stammer med ampicillin, penicillin og vancomycin.

Nitrofurantoin kan også bruges, selv i tilfælde af vancomycinresistens, til behandling af urinvejsinfektioner.

Anvendelse i mad

Enterococcus er mælkesyrebakterier, hvorfor de er blevet brugt i fødevareindustrien som gæringsmidler og som probiotika hos dyr og mennesker. Imidlertid er brugen i fødevarer kontroversiel på grund af disse bakteriens patogene egenskaber.

Disse fødevarer gives som en behandling af diarré, irritabel tarm-syndrom, for at sænke kolesterolniveauer eller for at forbedre værtens immunsystem.

Hos dyr bruges disse probiotika primært til at behandle eller forhindre diarré, til immunstimulering eller til at forstærke væksten.

Set fra fødevaremikrobiologi skal sikkerheden for bakterier, der anvendes som probiotika, garanteres. Data om de vigtigste stammer, der er anvendt indtil videre, indikerer, at de er sikre.

Referencer

1. Devriese L., Baele M., Butaye P. (2006). Slægten 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) Grundlæggende aspekter af slægten Enterococcus som et meget vigtigt 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. Anvendelser.
4. Wikipedia. (2018, 1. oktober). Enterococcus. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 03:14, 2. oktober 2018, fra
5. Ferreira Araújo, T. & Fortes Ferreira, CL 2013. Slægten Enterococcus som probiotisk: sikkerhedsproblemer. Brazilian Archive for Biology and Technology, 56 (3): 457-466.