Leptospira noguchii
| Leptospira noguchii | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | Bakterie |
| Provins: | Spirochaetota |
| Klass: | Spirochaetia |
| Beställa: | Leptospirales |
| Familj: | Leptospiraceae |
| Släkte: | Leptospira |
| Arter: |
L. noguchii
|
| Binomialt namn | |
|
Leptospira noguchii Yasuda et al., 1987
|
|
Leptospira noguchii är en gramnegativ , patogen organism uppkallad efter den japanske bakteriologen Dr. Hideyo Noguchi som döpte släktet Leptospira . L. noguchii är känd för att ha orsakat febersjukdomen i Fort Bragg, NC under andra världskriget . Det fanns 40 fall av denna feber dokumenterade under varje sommar från 1942 till 1944; dock fanns det 0 dödsfall registrerade från detta utbrott. Till skillnad från andra stammar av Leptospira som orsakar leptospiros kännetecknas L. noguchii av att uppvisa ett pretibialutslag på offret . Dess specifika epitet känner igen Hideyo Noguchi .
Bakgrund
Upptäckt
Leptospira noguchii odlades ursprungligen 1907, men ansågs vara Spirochaeta interrogans på grund av cellens frågeteckens form. Men efter ytterligare forskning på 16-talets rRNA Yasuda et al. kunde klassificera denna organism som Leptospira noguchii.
Fylogeni
Ursprungligen fanns det bara två artklassificeringar av Leptospira. De kategoriserades som Leptospira interrogans , den patogena arten, och Leptospira biflexa , den icke-patogena arten. Men 1989 upptäcktes det att det fanns 21 olika arter av Leptospira. Inom dessa 21 arter kändes Leptospira noguchii igen . Konjugering är dock mycket vanligt bland de genetiska materialen vilket gör dem svåra att särskilja enskilda arter.
Ekologi
Leptospira noguchii kan växa i stillastående vatten och är känd för att växa optimalt mellan 28 °C - 30 °C vid ett pH mellan 7,2 och 7,6. L. noguchii är också känt för att ha ett parasitiskt förhållande och växa i värdens njurar . Det kan isoleras från urin , blod och cerebrospinalvätska .
Egenskaper
Leptospira noguchii är spiroketformade , gramnegativa bakterier som vanligtvis sträcker sig från 0,1 μm gånger 6 μm till 0,1 μm till 20 μm. Leptospira noguchii saknar också glykolipider i sin peptidoglykan och innehåller diaminopimelinsyra . L. noguchii är en rörlig organism på grund av att de har amfitrika flageller på motsatta ändar av varandra. Leptospira- organismer kan odlas i Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris- medium vid 30 °C. På grund av Leptospiras morfologi använder forskare vanligtvis mörkfältsmikroskopi i motsats till ljusfältsmikroskopi eftersom de amfitrika flagellerna producerar snabba rörelser längs mikroskopet som är svåra att se på ett ljusfältsmikroskop.
Ämnesomsättning
Leptospira noguchii är en kemoorganotrof organism. Metabolismen av L. noguchii är ovanlig på grund av det faktum att huvudkällan till energi och kol kommer från beta -oxidation av långkedjiga fettsyror . Ett intressant faktum om Leptospira noguchii är att det är förmågan att bearbeta glukos ; detta är dock inte dess föredragna sätt att få energi, även om den har de nödvändiga enzymerna för att utföra denna process. Denna organism kan också använda den respiratoriska elektrontransportkedjan på grund av att den är en aerob organism som även kan överleva i mikroaerofila miljöer. Egenskapen att vara aerob gör att denna organism kan utföra oxidativ fosforylering för att producera ATP för energi.
Genomik
Leptospira noguchii har en låg GC-halt på 35,63 % medan genomstorleken är 4,76 Mbp. Sekvenseringen av genomet åstadkoms med användning av BASys , vilket är ett bakteriellt anteckningssystem. Det finns totalt 4 535 kodande sekvenser inom L. noguchiis genom som har identifierats.
Fort Bragg, North Carolina utbrott
Sommaren 1942 drabbades Fort Bragg, NC ut av ett utbrott av en sjukdom som presenterade sjukdomskänsla , allmän värk och smärta, huvudvärk och postorbital smärta . 40 patienter kom in med dessa liknande symtom. När de fick information om deras senaste handlingar, platser och baracker sa de flesta patienter att de nyligen simmade i sjöar nära Fort Braggs militärkomplex. Hos cirka 95 % av patienterna fick splenomegali i de tidiga stadierna, och sedan på den fjärde dagen uppträdde ett pretibialutslag hos de flesta patienterna. Medan patienterna återhämtade sig blev läkarna som tog hand om soldaten överraskad av patogenen efter differentialdiagnosen. Läkarna begärde att Surgeon General skulle begäras av den amerikanska armén att skicka andra för att hjälpa till att undersöka den oidentifierade patogenen.
Dr Norman H. Topping, Maj. Cornelius B. Phillips och Dr. John R. Paul skickades alla för att undersöka patogenen. De drog slutsatsen att patogenen var vattenburen och inte överförd av någon form av insekt . År 1944 slutförde kapten Hugh Tatlock äntligen en överföring av patogenen till ett däggdjur , vilket fick dem att räkna ut att patogenen bara kan överföras mellan däggdjur. År 1945 trodde kapten Tatlock äntligen att han klassificerade patogenen som ett virus . Senare, 1951, när den nödvändiga teknologin blev tillgänglig för att utföra agglutinationstester och korsreferensagglutinationstester, fann de att det var en art av släktet Leptospira . Vid den tiden trodde man att patogenen hette Leptospira Autumnalis , men vid ytterligare studier av hela genomet omklassificerades den senare som en serovar av Leptospira noguchii . Denna Leptospirosis blev känd som " Fort Bragg Fever ."
Isolering av huvudpatogena stammar
| Anstränga | Serovar | Isolerad från |
|---|---|---|
| Krok | Australis | Hund |
| Fort Bragg | Autumnalis | Homo sapiens |
| Bonito | Autumnalis | Homo sapiens |
| Cascata | Bataviae | Homo sapiens |
Bonito stam
Bonito-stammen av L. noguchii isolerades från en 34-årig man i Brasilien som led av leptospiros. Mannen misstänks ha fått denna sjukdom genom interaktion med råttor, hundar och andra husdjur. Mannen fördes till sjukhuset Santa Casa de Misericórdia, Pelotas, och hans labbresultat visade en förhöjd bilirubinnivå . Denna stam kunde isoleras från en blododling på sjukhuset.
Cascata stam
Denna stam erhölls initialt från en 16-årig pojke i Brasilien via en blododling. Denna patient rapporterade också att han var i närheten av råttor och hundar; han var dock inte inlagd på sjukhus för sin sjukdom.
Krok Stam
Denna stam isolerades från en hund som hittades i Brasilien och som verkade lida av anorexi . Hunden dog av denna stam av L. noguchii , och de närvarande symptomen var något annorlunda än när människor var infekterade. Hunden uppvisade desorientering , diarré, kräkningar, anorexi och slöhet . Hook-stammen isolerades från njurvävnaden, eftersom det är där L. noguchii typiskt vistas i sin värd.
Patogenes
Leptospira noguchii är en annan patogen bakterie som orsakar Leptospiros . Leptospiros kan överföras på en mängd olika sätt. Leptospiros kan överföras från djur till människor ( zoonos ), människor till människor eller djur till djur via intag av förorenade kroppsvätskor, såsom urin och blod. Sjukdomen absorberas normalt genom slemhinnorna hos ett annat djur eller människa och utsöndras från kroppen i urinen. Den infekterade individen kan vara asymtomatisk eller ha mycket svåra symtom. I allvarliga fall har njur- eller leversvikt , aseptisk meningit och dödliga lungblödningar inträffat hos människor.
Inträde
När den kommer in genom slemhinnorna eller skavsår på huden, färdas den i blodet till njurens njurslangar, där den stannar och går in i inkubationsperioden . En unik anpassning av Leptospira noguchii är att den kan fullborda translationsrörelser i tjocka vätskor, vilket ger den förmågan att penetrera djup vävnad.
Anknytning
Leptospira noguchii fäster i urinvägarna genom användning av immunglobulinliknande proteiner LigA och LigB , endostainliknande proteiner och membranproteinet LipL32 .
Virulensfaktorer
Patogen Leptospira spp. har egenskaper av både en grampositiv och gramnegativ patogen. Egenskaper hos den gramnegativa patogenen är närvaron av lipopolysackarider (LPS), men närheten av det cytoplasmatiska membranet till cellväggen visar mer av en grampositiv egenskap. Dessutom har virulensfaktorerna på flagellerna hos patogena leptospirer trott vara inblandade i den totala infektionen . Leptospira noguchii skapar specifikt en median dödlig dos (LD50 ) på tre till 100 leptospirer . L. noguchii använder också Lsa24-proteinet för att undvika värdens immunsystem och antibakteriella medel genom att binda till faktor H . Även om den viktigaste virulensfaktorn ännu inte har identifierats, är några av de andra proteinerna som anses vara bidragande till den huvudsakliga virulensen hemolysiner , mer specifikt fosfolipas C , sfingomylinasliknande proteiner och porbildande proteiner .
Symtom
Sjukdomen börjar vanligtvis med feber och leder sedan till andra symtom.
Symtomen hos människor inkluderar: Hög feber (102 °F-104 °F), huvudvärk, frossa, muskelvärk, kräkningar, gulsot, konjunktivit, buksmärtor, diarré och hudutslag . Vissa komplikationer är Weils syndrom som är en organkomplikation med flera system som orsakar gulsot, hjärnhinneinflammation , lungblödning , lever- och njurdysfunktion och kardiovaskulär kollaps .
Behandling
Leptospira noguchii är mycket känslig för ett stort antal antibiotika . De vanligaste antibiotika som används är: Beta-laktamer ( penicillin , ampicillin och amoxycillin ), rifampin , tetracyklin , doxycyklin , cefalosporiner , aminoglykosider , makrolider ( erytromycin och azitromycin ) och fluorokinoloner .