Bagheta de ciumă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 11 septembrie 2022; verificarea necesită 1 editare .
bagheta de ciumă

Yersinia pestis , micrografie electronică
clasificare stiintifica
Domeniu:bacteriiTip de:ProteobacteriiClasă:Proteobacterii gammaOrdin:EnterobacteriileFamilie:YersiniaceaeGen:YersiniaVedere:bagheta de ciumă
Denumire științifică internațională
Yersinia pestis (Lehmann și Neumann 1896) van Loghem 1944
Sinonime
  • „Bacterium pestis”
    Lehmann și Neumann 1896     [1]
  • Yersinia pseudotuberculosis subsp. pestis  (Lehmann și Neumann 1896) Bercovier și colab. 1981 [1]

Bagheta de ciuma ( lat.  Yersinia pestis ) este o specie de bacterii gram -negative din familia Yersiniaceae . Un agent infecțios al ciumei bubonice , poate provoca, de asemenea, pneumonie și ciuma septicemică . Toate cele trei forme, fără tratament modern, sunt aproape întotdeauna fatale și sunt responsabile pentru rata ridicată a mortalității în epidemiile care au avut loc în istoria omenirii, precum Ciuma lui Iustinian (100 de milioane de victime) și Moartea Neagră , timp în care o treime. a populaţiei Europei a murit.pentru perioada 1347-1353 .

Rolul Yersinia pestis în Moartea Neagră este dezbătut. Unii susțin că „Moartea Neagră” s-a răspândit prea repede pentru a fi cauzată de Yersinia pestis [2] . ADN -ul acestei bacterii a fost găsit în dinții celor care au murit de Moartea Neagră, în timp ce testarea rămășițelor medievale ale persoanelor care au murit din alte cauze nu a dat o reacție pozitivă la Yersinia pestis [3] [4] .

Genul Yersinia este un cocobacil  Gram negativ cu dimensiunea de aproximativ 1,5 µm. Coloranții cu anilină colorează bipolar (mai intens la capete). Au un metabolism enzimatic . Y. pestis produce mucus antifagocitar. O bacterie care este mobilă în cultură devine imobilă atunci când intră în corpul unui mamifer.

Agentul patogen tolerează bine temperaturile scăzute, înghețul; sensibil la uscare, încălzire, distrus rapid de dezinfectanți și fierbere [5] .

Istorie

Y. pestis a fost descoperit în 1894 de medicul elvețian-francez și bacteriologul Institutului Pasteur, Alexandre Yersin , în timpul unei epidemii de ciumă din Hong Kong . Yersin a fost un susținător al școlii Pasteur . Un bacteriolog japonez cu pregătire germană , Kitasato Shibasaburo , care a practicat metoda Koch , a fost, de asemenea, implicat în acest moment în căutarea unui agent care a provocat ciuma. Cu toate acestea, Yersen a fost cel care a legat de fapt ciuma de Y. pestis . Multă vreme, agentul patogen al ciumei a fost atribuit genului Bacterium , mai târziu - genului Pasteurella . În 1967, genul de bacterii căruia îi aparținea agentul ciumei a fost redenumit în onoarea lui Alexandre Yersin.

Sunt cunoscute trei biovariuri de bacterii; Se crede că fiecare corespunde uneia dintre pandemiile istorice de ciumă . Biovar antiqua este considerat responsabil pentru „ Cuma lui Justinian ”. Nu se știe dacă acest biovar a fost cauza unor epidemii mai devreme, mai mici, sau dacă aceste cazuri nu au fost deloc epidemii de ciumă. Se crede că biovarul medievalis este asociat cu „ Moartea Neagră ”. Biovar orientalis a fost asociat cu a treia pandemie și cu cele mai moderne focare de ciumă.

Potrivit unor studii recente, „Cuma lui Iustinian” a fost cauzată de mai multe tulpini ale bacteriei simultan, și nu de un singur soi [6] .

În prezent, doar în Rusia din 2001 până în 2006 au fost înregistrate 752 de tulpini ale agentului patogen al ciumei [7] .

Patogenitate și imunitate

Patogenitatea Yersinia pestis constă în două antigene antifagocitare numite F1 și VW , ambele esențiale pentru virulență [8] . Aceste antigene sunt produse de bacterie la 37°C. În plus, Y. pestis supraviețuiește și produce antigene F1 și VW în interiorul celulelor sanguine , cum ar fi monocitele , cu excepția granulocitelor neutrofile polimorfonucleare [9] .

Genele responsabile de formarea capsulei F1 ciumei au fost donate și secvențiate în 1990-1992. angajaţii Institutului de Inginerie Imunologie . [10] [11] [12] A fost construită și o tulpină a agentului patogen, lipsită de antigenul F1 și, prin urmare, nu poate fi recunoscută de diagnosticul corespunzător.

Anterior, un vaccin inactivat cu formalină era disponibil în Statele Unite pentru adulții cu risc ridicat, dar a fost întrerupt la direcția FDA al Departamentului de Sănătate al SUA din cauza eficacității slabe și a potențialului de inflamație gravă. Există experimente promițătoare în inginerie genetică pentru a crea un vaccin bazat pe antigenele F1 [13] și VW, deși bacteriile lipsite de antigenul F1 păstrează suficientă virulență și antigenele V sunt suficient de variabile încât vaccinarea bazată pe acești antigene ar putea să nu ofere suficientă protecție completă . 14] .

Un vaccin viu bazat pe o tulpină de ciumă non-virulentă este disponibil în Rusia [15] .

Vaccinarea nu protejează împotriva ciumei pneumonice . În timpul epidemiei din 1910-1911, utilizarea serurilor de ciumă ( limfa lui Khavkin și serul lui Yersen ) nu a făcut decât să prelungească cursul bolii pentru câteva zile, dar nu a salvat viața niciunui pacient [16] . Ulterior, în cele din urmă, a devenit clar pentru oamenii de știință că imunitatea umorală în timpul infecției aerogene cu agentul patogen al ciumei nu contează [17] .

După boală, rămâne o imunitate puternică pe termen lung [18] .

Genomul

Sunt disponibile secvențe genetice complete pentru diferite subspecii ale bacteriei: tulpină KIM (de la Medievalis biovar) [19] , tulpină CO92 (din Orientalis biovar obținută dintr-un izolator clinic din SUA) [20] , tulpină Antiqua, Nepal516, tulpină Pestoides F. KIM cromozomii constau din 4.600.755 perechi de baze, din tulpina CO92 - 4.653.728 perechi de baze. Ca si Y. pseudotuberculosis si Y. enterocolitica inrudite, bacteria Y. pestis contine plasmide pCD1 . În plus, conține și plasmide pPCP1 și pMT1 , care nu se găsesc la alte specii de Yersinia . Plasmidele enumerate și insula de patogenitate , numită HPI , codifică proteine ​​care sunt cauza patogenității bacteriei. Printre altele, acești factori de virulență sunt necesari pentru aderența bacteriană și injectarea proteinelor în celula gazdă, invazia bacteriană a celulei gazdă și captarea și legarea fierului extras din eritrocite.

ADN antic

În 2018, ADN-ul de la Yersinia pestis a fost găsit în rămășițele unei femei din localitatea suedeză Frälsegården care a murit în urmă cu aproximativ 4.900 de ani (neolitic) . Genomul tulpinii de la înmormântarea suedeză a fost izolat cu aproximativ 5700 de ani în urmă, două ramuri ale tulpinilor actuale de Y. pestis au fost izolate acum 5100 și 5300 de ani [21] .

Cea mai veche tulpină de Yersinia pestis a fost găsită în rămășițele vânătorului-culegător RV 2039 din situl Riņņukalns de pe râul Salaca din regiunea Burtnieki din nordul Letoniei, care a trăit acum cinci mii de ani (acum 5300-5050 de ani). După cum arată analiza genetică, strămoșul agentului de ciumă a fost inițial mai puțin contagios și mai puțin mortal [22] [23] . Această tulpină nu are gena care îi conferă capacitatea de a fi transmisă de la purici la om. Aparent, o persoană a fost infectată direct de la rozătoare, de exemplu, de la castori [24] .

În rămășițele a doi oameni din regiunea Samara , asociate cu cultura Pokrovskaya Srubnaya (acum aproximativ 3800 de ani), a fost găsită o tulpină de Yersinia pestis , capabilă să răspândească ciuma bubonică prin purici [25] . De asemenea, ADN-ul Yersinia pestis a fost găsit în rămășițele unui bărbat din Kapan ( Armenia ), care a trăit în epoca fierului cu aproximativ 2900 de ani în urmă [25] .

Fagul filamentos dobândit prin transfer orizontal contribuie la patogenitatea bacilului ciumei [26] . Ca urmare a unei comparații între tulpinile vechi ale genelor Yersinia pestis și strămoșul său probabil Yersinia pseudotuberculosis (bacilul pseudotuberculosis), a fost dezvăluit că Yersinia pestis a suferit mutații dintr-un microorganism relativ inofensiv în urmă cu aproximativ 10 mii de ani. S-a dovedit că Y. pseudotuberculosis care locuiește în sol, care provoacă o boală gastrointestinală ușoară , a dobândit apoi mai multe gene care i-au permis să pătrundă în plămânii umani. Mai mult, a avut loc o singură schimbare a aminoacizilor în gena cheie Pla, care codifică proteaza, drept urmare microorganismul a reușit să descompună moleculele de proteine ​​din plămâni cu o forță crescută și să se înmulțească în tot corpul prin sistemul limfatic. Cercetătorii bănuiesc că bacilul ciumei a împrumutat gena Pla de la un alt microb ca urmare a schimbului orizontal de gene [27] [28] . Acest lucru este confirmat și de studiile oamenilor de știință danezi și britanici care au efectuat un studiu al moleculelor de ADN extrase din dinții a 101 oameni din epoca bronzului găsiți pe teritoriul Eurasiei (din Polonia până în Siberia). Urme ale bacteriei Y. pestis au fost găsite în ADN-ul a șapte probe cu o vechime de până la 5783 de ani, în timp ce în șase dintre ele nu a existat nicio „genă de virulență” ymt (toxina murină yersina) și mutații în „gena de activare” pla. Mai târziu, la cumpăna dintre milenii II și I î.Hr., din cauza condițiilor demografice, exprimate într-o creștere a densității populației, a apărut o mutație „bubonică” mai letală a bacteriei [29] [30] .

Analiza ADN din rămășițele umane din Kara-Dzhigach și Buran ( Kârgâzstan ) a arătat că cei îngropați în înmormântările Issyk-Kul din 1338 cu pietre funerare în siriacă au murit din cauza tulpinii foarte originale a ciumei, care a provocat Moartea Neagră. Tulpinile moderne cele mai strâns legate de tulpina antică se găsesc astăzi în rezervoarele de ciumă din jurul munților Tien Shan [31] .

Tratament

Din 1947, streptomicina [32] [33] , cloramfenicolul sau tetraciclina [34] au fost tratamentul tradițional de primă linie pentru Y. pestis . Există, de asemenea, dovezi ale unui rezultat pozitiv din utilizarea doxiciclinei sau gentamicinei [35] .

Trebuie remarcat faptul că tulpinile izolate sunt rezistente la unul sau doi dintre agenții enumerați mai sus, iar tratamentul ar trebui, dacă este posibil, să se bazeze pe susceptibilitatea lor la antibiotice. Pentru unii pacienți, tratamentul cu antibiotice singur nu este suficient și poate fi necesar suport circulator, respirator sau renal.

Note

  1. ↑ 1 2 Specia Yersinia pestis  : [ ing. ]  // LPSN . – Institutul Leibniz DSMZ .  (Accesat: 15 iulie 2021) .
  2. ↑ Al Buchbinder. Between Plague and Ebola Arhivat 11 ianuarie 2018 la Wayback Machine  - Un articol publicat în Knowledge-Power Magazine #2, 2002 oferă o speculație care critică legătura bacteriei cu ciuma.
  3. ↑ Drancourt M., Aboudharam G., Signolidagger M., Dutourdagger O., Raoult D.  Detectarea ADN-ului Yersinia pestis de 400 de ani în pulpa dentară umană: O abordare a diagnosticului septicemiei antice  // Proceedings of the National Academy de Științe  : jurnal. - Academia Națională de Științe , 1998. - Vol. 95 , nr. 21 . - P. 12637-12640 .
  4. ↑ Drancourt M., Raoult D. Molecular insights into the history of plague  (engleză)  // Microbes Infect .. - 2002. - Vol. 4 . - P. 105-109 .
  5. ↑ Ciuma: condiții de infecție, forme; ME "Stolbtsovskaya CRH" .
  6. ^ Cercetătorii descoperă diversitatea bacteriană în Ciuma Iustiniană . Preluat: 6 iunie 2019.
  7. ↑ Ordinul Administrației Teritoriale Rospotrebnadzor pentru Regiunea Moscova din 02.05.2006 N 100 „Cu privire la organizarea și implementarea măsurilor de prevenire a ciumei în regiunea Moscovei”
  8. ↑ Collins F. M. Pasteurella, Yersinia și Francisella. În: Barron's Medical Microbiology (Barron S et al , eds.)  (nedefinit) . - Ed. a 4-a - Univ of Texas Medical Branch, 1996.
  9. ↑ Salyers AA, Whitt DD Bacterian Pathogenesis: A Molecular Approach  . — Ed. a II-a — ASM Press, 2002. - P. 207-212.
  10. ↑ EE Galyov, O.Yu. Smirnov, AV Karlishev, KI Volkovoy, AI Denesyuk. Secvența de nucleotide a genei Yersinia pestis care codifică antigenul F1 și structura primară a proteinei: epitopi presuputivi ai celulelor T și B  (engleză)  // Litere FEBS. — 17-12-1990. — Vol. 277 , iss. 1-2 . — P. 230–232 . - doi : 10.1016/0014-5793(90)80852-A .
  11. ↑ EE Galyov, AV Karlishev, TV Chernovskaya, DA Dolgikh, O.Yu. Smirnov. Exprimarea antigenului de înveliș F1 al Yersinia pestis este mediată de produsul genei caf1M având omologie cu proteina chaperonă PapD a Escherichia coli  (engleză)  // FEBS Letters. — 29-07-1991. — Vol. 286 , iss. 1-2 . — P. 79–82 . - doi : 10.1016/0014-5793(91)80945-Y .
  12. ↑ A. V. Karlyshev, E. E. Galyov, O. Yu. Smirnov, A.P. Guzayev, V.M. Abramov. O nouă genă a operonului ƒ1 al Y. pestis implicată în biogeneza capsulei  (engleză)  // FEBS Letters. - 03-02-1992. — Vol. 297 , iss. 1-2 . — P. 77–80 . - doi : 10.1016/0014-5793(92)80331-A .
  13. ↑ Wei Sun, Shilpa Sanapala, Hannah Rahav, Roy Curtiss. Administrarea orală a unei tulpini de Yersinia pseudotuberculosis recombinantă atenuată determină imunitate protectoare împotriva ciumei   // Vaccin . — 2015-11. — Vol. 33 , iss. 48 . — P. 6727–6735 . - doi : 10.1016/j.vaccine.2015.10.074 .
  14. ↑ Welkos S. et al.  Determinarea virulenței tulpinilor cu deficit de pigmentare și activator de pigmentare / plasminogen de Yersinia pestis la modele neumane de primate și șoareci de ciuma pneumonică  // Vaccin : jurnal. - Elsevier , 2002. - Vol. 20 . - P. 2206-2214 .
  15. ↑ Vaccin împotriva ciumei viu uscat (Vaccine ciuma) .
  16. ↑ Supotnitsky M.V. , Supotnitskaya N.S. Eseuri despre istoria ciumei. Eseul XXXI. Epidemia de ciumă pneumonică în Manciuria și Transbaikalia (1910-1911) . — 2006.
  17. ↑ Supotnitsky M.V. , Supotnitskaya N.S. Eseuri despre istoria ciumei. Eseul XXXV. Epidemii de ciumă în Manciuria în 1945-1947. - un punct de cotitură în tratamentul și prevenirea ciumei . — 2006.
  18. ↑ Serviciul Federal pentru Supravegherea Protecției Drepturilor Consumatorului și Bunăstarea Umanului „Prevenirea Ciumei” - Serviciul Federal al Federației Ruse
  19. ↑ Deng W. și colab. Secvența genomului  Yersinia  pestis KIM // Societatea Americană pentru Microbiologie. — Societatea Americană pentru Microbiologie, 2002. - Vol. 184 , nr. 16 . - P. 4601-4611 .
  20. ↑ Parkhill J. et al. Secvența genomului Yersinia pestis , agentul cauzator al ciumei  (engleză)  // Nature: journal. - 2001. - Vol. 413 . - P. 523-527 .
  21. ↑ Nicolás Rascovan și colab. Apariția și răspândirea liniilor bazale de Yersinia pestis în timpul declinului neolitic , 2018
  22. ↑ Julian Susat și colab. Un vânător-culegător vechi de 5.000 de ani, afectat deja de Yersinia pestis // Cell. Volumul 35, numărul 13, 109278, 29 iunie 2021
  23. ↑ Cea mai veche tulpină de infecție mortală găsită în craniul antic . , 30 iunie 2021
  24. ↑ Ciuma castorului // Știință și viață
  25. ↑ 1 2 Maria A. Spyrou et al. Analiza genomurilor Yersinia pestis, vechi de 3800 de ani, sugerează originea din epoca bronzului pentru ciuma bubonică // Nature Communications. Volumul 9, Număr articol: 2234, 08 iunie 2018
  26. ↑ Derbise, A; Chenal-Francisque, V; Pouillot, F; Fayolle, C; Prevost, M.C.; Medigue, C; Hinnebusch, BJ; Carniel, E. Un fag filamentos dobândit orizontal contribuie la patogenitatea bacilului ciumei  (engleză)  // Mol Microbiol : journal. - 2007. - Vol. 63 , nr. 4 . - P. 1145-1157 . - doi : 10.1111/j.1365-2958.2006.05570.x . — PMID 17238929 .
  27. ↑ Ciuma a apărut dintr-o mutație întâmplătoare . Lenta.ru . Preluat: 23 octombrie 2015.
  28. ↑ Daniel L. Zimbler, Jay A. Schroeder, Justin L. Eddy și Wyndham W. Lathem. Apariția timpurie a Yersinia pestis ca agent patogen respirator sever . natura.com . Data accesului: 13 februarie 2016.
  29. ↑ O formă antică de ciumă sa dovedit a fi un vinovat necunoscut în catastrofele din epoca bronzului . Lenta.ru . Preluat: 23 octombrie 2015.
  30. ↑ Simon Rasmussen. Tulpinile divergente timpurii de Yersinia pestis în Eurasia cu 5.000 de ani în urmă . cell.com. Data accesului: 13 februarie 2016.
  31. ↑ Maria A. Spyrou et al. Sursa morții negre în Eurasia centrală a secolului al XIV-lea , 15 iunie 2022
  32. ↑ Wagle PM. Progrese recente în tratamentul ciumei bubonice  (neopr.)  // Indian J Med Sci. - 1948. - T. 2 . - S. 489-494 .
  33. ↑ Meyer KF. Terapia modernă a ciumei  (engleză)  // JAMA . - 1950. - Vol. 144 . - P. 982-985 .
  34. ↑ Kilonzo BS, Makundi RH, Mbise TJ. Un deceniu de epidemiologie și control al ciumei în munții Usambara de Vest, nord-estul Tanzaniei  (engleză)  // Acta Tropica : jurnal. - 1992. - Vol. 50 . - P. 323-329 .
  35. ↑ Mwengee W., Butler T., Mgema S., et al. Tratamentul ciumei cu gentamicină sau doxiciclină într-un studiu clinic randomizat în Tanzania  (engleză)  // Clin Infect Dis: journal. - 2006. - Vol. 42 . - P. 614-621 .

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
Taxonomie
În cataloagele bibliografice