Francisella tularensis

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
Francisella tularensis
Macrophage Infected with Francisella tularensis Bacteria (5950310835).jpg
F. tularensis-ის (ლურჯი) მიერ მაკროფაგის (ყვითელი) ინფიცირება
მეცნიერული კლასიფიკაცია
დომენი:  ბაქტერიები
სამეფო:  ბაქტერიები
ტიპი:  Proteobacteria
კლასი:  Gammaproteobacteria
რიგი:  Thiotrichales
ოჯახი:  Francisellaceae
გვარი:  Francisella
სახეობა:  Francisella tularensis
ლათინური სახელი
Francisella tularensis

Francisella tularensis — გრამუარყოფითი, კოკობაცილური, პათოგენური, აერობული ბაქტერია, რომელიც Francisella-ს გვარს მიეკუთვნება.[1] იგი სპორებს არ წარმოქმნის და უძრავია.[2] F. tularensis ტულარემიის გამომწვევი აგენტია, რომლის პნევმონურ ფორმას, თუ არ მოხდა მკურნალობა, შეუძლია ლეტალური გამოსავალი ჰქონდეს. იგი მოთხოვნადი, ფაკულატუტრი უჯრედშიდა ბაქტერიაა, რომელიც ზრდისთვის ცისტეინს საჭიროებს.[3] იმის გამო, რომ ინფექციისთვის ბაქტერიის მცირე დოზაა საჭირო, ა.შ.შ მას პირველი რიგის სელექტიური აგენტების რიგს მიაკუთვნებს (სადაც შედის აგრეთვე Yersinia pestis, Bacillus anthracis, Ebolavirus და სხვა). ბუნებრივ პირობებში, F. tularensis დაბალ ტემპერატურაზე სიცოცხლისუნარიანობას ინარჩუნებს რამდენიმე კვირის განმავლობაში (ნიადაგში, წყალში, გვამებში). ლაბორატორიულ პირობებში F. tularensis-ს მოკლე ჩხირების ფორმას იღებს (0.2x0.2 მკმ), მისი ტემპერატურული ოპტიმუმია 35-37°C.[4]

ქვესახეობები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ეს სახეობა აღმოჩენილი იყო 1911 წელს ტულარის ოლქში (კალიფორნია), ციყვებში. შემდგომში, Bacterium tularense იზოლირებული იყო ჯორჯ მაქკოის (1876-1952) მიერ სან ფრანცისკოში, შავი ჭირის ლაბორატორიაში, რის შესახებაც ინფორმაცია გამოქვეყნდა 1912-ში. 1922 წელს, ედუარდ ფრანცისი (1872-1957), ექიმი და სამედიცინო მკვლევარი ოჰაიოდიან, აღმოაჩნა, რომ Bacterium tularense ტულარემიის გამომწვევი აგენტია. ამ სახეობას "Francisella tularensis" დაარქვეს მის საპატივცემლოდ.[5][6][7]

F. tularensis-ის ოთხი ქვესახეობა (ბიოვარი) არსებობს:

  1. F. t. tularensis (A ტიპი): უმეტესად ჩრდილოეთ ამერიკაში გვხვდება და ყველაზე ვირულენტური ქვესახეობაა. დაკავშირებულია ლეტალურ პულმონალურ ინფექციებთან. აქ მოიაზრება A ტიპის ლაბორატორიული ფორმაც - SCHUS4.
  2. F. t. holarctica (აგრეთვე ცნობილი როგორც F. t. paleartica ან B ტიპი) უმეტესად ევრპოასა და აზიაში გვხვდება, მაგრამ იშვიათად იწვევს ლეტალურ შედეგებს. მის საწინააღმდეგოდ არსებობს ცოცხალი ატენუირებული ვაქცინა, მაგრამ არ გამოიყენება. მას არ ახასიათებს ციტრულინაზური აქტივობა.
  3. F. t. novicida (წინათ ცნობილი, როგორც F. novicida[8]) შეფასდა, როგორც შედარებით არავირულენტური ქვესახეობა. ჩრდილოეთ ამერიკაში მხოლოდ 2 შემთხვევა მიაწერეს F. t. novicida-ს. გასათვალისწინებელია, რომ ამ 2 შემთხვევაში საქმე ჰქონდათ დასუსტებული იმუნიტეტის მქონე პაციენტებთან.
  4. F. t. mediasiatica, უმეტესად ნაპოვნია ცენტრალურ აზიაში. მის შესახებ ცოტაა ცნობილი.

1938 წელს, ბაქტერიოლოგმა ვლადიმირ დოროფეევმა (1911-1988) და მისმა გუნდმა შეძლო ამ პათოგენის ინფექციური ციკლის მოდელირება და მოახერხეს მის წინააღმდეგ ზომების შემუშავება. 1947 წელს, დოროფეევმა შეძლო ფრანცისის მიერ 1922 წელს აღმოჩენილი პათოგენის დამოუკიდებელი იზოლირება, რის გამოც პოსტ-საბჭოთა ქვეყნებში მას ზოგჯერ Francisella dorofeev-ს უწოდებენ.

პათოგენეზი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

F. tularensis გვხვდება ჩიტებში, რეპტილიებში, თევზებში, უხერხემლოებში და ძუძუმწოვრებში, მათ შორის ადამიანებშიც. მიუხედავად ამისა, ტულარემიის ისეთი შემთხვევა არ დაფიქსირებულა, რომელიც ადამიანიდან ადამიანზე ტრანსმისიით იყო განპირობებული. იგი ვრცელდება ინფიცირებულ ცხოველთან ან ვექტორთან (ტკიპი, კოღო და ა.შ.) პირდაპირი კონტაქტით. სხვა ცხოველური რეზერვუარებიც არსებობს: კურდღლები, ვირთხები, ირმები, ქათმისნაირები.

F. tularensis-ით ინფიცირება შეიძლება რამდენიმე გზით მოხდეს. ინფექციის ძირითადი კარიბჭეებია სისხლი და სასუნთქი სისტემა. ყველაზე ხშირად ხდება კანის დაზიანებით, რის შედეგადაც ვითარდება დაავადების წყლულჯირკვლოვანი ფორმა. მისი ინჰალაცია (ჩასუნთქვა), განსაკუთრებით F. t. tularensis-ის ბიოვარის, იწვევეს ტულარემიის პნევმონიურ ფორმას, რომელსაც პოტენციურად ლეტალური შედეგი აქვს. მიკრობით დაბინძურებული საკვების მიღების შედეგად შეიძლება განვითარდეს ოროფარინგეალური ინფექცია ან მისი თვალჯირკვლოვანი ფორმა თვალის ინფექციის შედეგად.

F. tularensis-ს მასპინძლის გარეთ შეუძლია სიცოცხლისუნარიანობის შენარჩუნება რამდენიმე კვირის განმავლობაში და ნაპოვნია წყალში, მინდვრებსა და ზვინებში. ბაკტერიის შემცველი აეროზოლების გამოთავისუფლება შესაძლებელია ცხოველურ კარკასთან კონტაქტისას ბალახის საკრეჭის გამოყენების შედეგად, რის გამოც მას "ბალახის საკრეჭის დაავადება" უწოდეს. ეპიდემიოლოგიური კვლევების მიხედვით, არსებობს დადებითი კორელაცია F. tularensis-ით განპირობებულ ინფექციებსა და ისეთ პროფესიებს შორის, სადაც ჩართულია ზემოთ ხსენებული საქმიანობა.

სასიცოცხლო ციკლი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

F. tularensis ფაკულტატური უჯრედშიდა ბაქტერიაა და შეუძლია უჯრედების მრავალი ტიპის ინფიცირება, მაგრამ მასპინძელ ორგანიზმში უმეტესად მაკროფაგებს აინფიცირებს. მაკროფაგში მოხვედრა ხდება ფაგოციტოზის გზით და მისი სეკვესტრაცია ხდება ფაგოსომის მიერ. იგი თავისუფლდება ფაგოსომისგან და ციტოზოლში იწყებს პროლიფერაციას. დროთა განმავლობაში, ინფიცირებული უჯრედი განიცდის აპოპტოზს და ახლად გამრავლებული ბაქტერიები თავისუფლდებიან, ახალი უჯრედების ინფიცირების მიზნით.

ვირულენტობის ფაქტორები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ტულარემიით განპირობებული კანის დაზიანება


F. tularensis-ის ვირულენტობის მექანიზმები ჯერჯერობით არაა სრულიად შესწავლილი. სხვა უჯრედშიდა ბაქტერიების მსგავსად, რომლებიც ფაგოსომული კომპარტამენტებიდან თავისუფლდებიან ციტოზოლში გასამრავლებლად, F. tularensis წარმოებს სხვადასხვა ჰემოლიზურ აგენტებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფაგოსომის დეგრადირებას.[9] F. t. novicida-ს ბიოვარში იდენტიფიცირებული იყო ჰემოლიზინი NlyA, რომელსაც იმუნოლოგიური რეაქტიულობა ჰქონდა E. coli-ს ანტი-HlyA ანტისხეულის მიმართ.[10] მჟავა ფოსფატაზა AcpA ნაპოვნი იყო სხვა ჰემოლიზური თვისებების მქონე ბაქტერიებში, მაგრამ მისი როლი Francisella-ს გვარის წარმომადგენლების პათოგენეზში სადავოა.

F. tularensis შეიცავს VI ტიპის სეკრეციულ სისტემას (T6SS), რომელიც სხვა პათოგენურ ბაქტერიებშიც გვხვდება.[11] იგი აგრეთვე შიეცავს ატფ-ის დამაკავშირებელ ცილებს (ATP-binding cassette proteins), რომლებიც, შესაძლოა, დაკავშირებულნი არიან ვირულენტობის ფაქტორების სეკრეციასთან.[12] F. tularensis იყენებს IV ტიპის ფიბრიებს მასპინძელი უჯრედის ზედაპირთან დასაკავშირებლად. მუტანტურ შტამებს, რომლებსაც ფიბრიები არ გააჩნიათ, გაცილებით უფრო ატენუირებული (დასუსტებული) პათოგენური უნარი აქვთ.

ფაგოსომებიდან გამოთავისუფლებისა და უჯრედშიდა რეპლიკაციის მიზნით აუცილებელი წინაპირობაა 23-kD (23 კილოდალტონი) ცილის - IglC-ს ექსპრესია. მის გარეშე, მუტანტური შტამები იღუპებიან და იშლებიან მაკროფაგის მიერ.

F. tularensis, in vitro პირობებში, უარყოფითად მოქმედებს ინფიცირებული უჯრედების იმუნურ რეაქციებზე, რაც მრავალი პათოგენური მიკროორგანიზმის მიერ შემუშავებული ტაქტიკაა მასპინძელი ორგანიზმის იმუნური პასუხის შესანელებლად. ამისთვის საჭიროა IglC ცილა, თუმცა მისი და სხვა გენების ზუსტი როლი არაა ცნობილი.

გენეტიკა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სხვა ბაქტერიების მსგავსად, F. tularensis უსქესო რეპროდუქციას განიცდის. ერთი უჯრედი ორ შვილეულ უჯრედს იძლევა და თითოეულს იდენტური გენეტიკური ინფორმაცია გააჩნია. გენეტიკური ვარიაცია შესაძლებელია მუტაციით ან გენების ჰორიზონტალური გადაცემით.

F. t. tularensis-ის შტამის (SCHU4) გეომი სეკვენსირებულია.[13] სეკვენსირების საფუძველზე განხორციელებული კვლევები მიუთითებენ იმაზე, რომ მისი გენების მაკოდირებელი ზოგიერთი მონაკვეთი დარღვეულია მუტაციების შედეგად, რის გამოც გადარჩენისთვის საჭირო მეტაბოლური და სინთეზური გზები დაბლოკილია. ეს იმას ნიშნავს, რომ F. tularensis შესაძლოა ევოლუციის განმავლობაში დამოკიდებული გახდა მასპინძელ ორგანიზმებზე ზოგიერთი ნივთიერების მოსაპოვებლად.

F. tularensis-ის გენომი შეიცავს უჩვეულო ტრანსპოზონისმაგვარ ელემენტებს, რომლებსაც მსგავსება აქვთ ეუკარიოტულ ორგანიზმებში არსებულ ფორმებთან.

ფილოგენეტიკა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

F. t. holarctica-ს ყველაზე მაღალი გენეტიკური ვარიაცია ნაპოვნია შვედეთში.[14] ეს მიუთითებს სახეობის წარმოშობის შესაძლო გეოგრაფიულ წერტილზე.

გამოყენება ბიოლოგიური იარაღის სახით[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

როდესაც ა.შ.შ-ს ბიოლოგიური იარაღების პროგრამა დასრულდა 1969 წელს, F. tularensis მის არსენალში შედიოდა.[15]

დიაგნოზი, მკურნალობა, პრევენცია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

დიაგნოზი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

F. tularensis-ით განპირობებული ინფექციის დიაგნოსტირება კლინიკური სიმპტომების, პაციენტის ისტორიის და ლაბორატორიული ანალიზის საფუძველზე.

მკურნალობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ტულარემია იმკურნება ანტიბიოტიკებით, როგორიცაა ამინოგლიკოზიდები, ტეტრაციკლინები და ფლუოროკვინოლები.

პრევენცია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

პრევენციულ ღონისძიებებს მიეკუთვნება: ტკიპებისა და კოღოების ნაკბენის პრევენცია, ნანადირევის სრულყოფილი მომზადება, დაუმუშავებელი წყლის დალევისგან თავის არიდება, ლაბორატორიაში მუშაობის შემთხვევაში - ნიღბის, შეუღწევადი ხელთათმანების გამოყენება.[16]

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. Francisella tularensis. Wadsworth Center: New York State Department of Health. ციტირების თარიღი: 12 May 2015.
  2. Tularemia (Francisella tularensis). Michigan Department of Community Health. ციტირების თარიღი: 12 May 2015.
  3. Ryan KJ; Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology, 4th, McGraw Hill, გვ. 488–90. ISBN 0-8385-8529-9. 
  4. Francisella tularensis - microbewiki.
  5. A. Tärnvik1 and L. Berglund, Tularaemia. Eur Respir J 2003; 21:361-373.
  6. McCoy GW, Chapin CW. Bacterium tularense, the cause of a plaguelike disease of rodents. Public Health Bull 1912;53:17–23.
  7. Jeanette Barry, Notable Contributions to Medical Research by Public Health Service Scientists. National Institute of Health, Public Health Service Publication No. 752, 1960, p. 36.
  8. Sjöstedt AB. "Genus I. Francisella Dorofe'ev 1947, 176AL", Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 2nd, New York: Springer, გვ. 200–210. 
  9. http://iai.asm.org/cgi/reprint/76/8/3690
  10. Wiley Interscience[მკვდარი ბმული]
  11. Spidlova, Petra; Stulik, Jiri (2017). "Francisella tularensis type VI secretion system comes of age". Virulence 8 (6): 628–631. . ISSN 2150-5594. PMC 5626347. PMID 28060573. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5626347/.
  12. "The identification and evaluation of ATP binding cassette systems in the intracellular bacterium Francisella tularensis". Res Microbiol 157 (6): 593–604. 2006. . PMID 16503121.
  13. Larsson P; Oyston P; Chain P და სხვები. (2005). "The complete genome sequence of Francisella tularensis, the causative agent of tularemia". Nat Genet 37 (2): 153–9. . PMID 15640799.
  14. Karlsson E, Svensson K, Lindgren P, Byström M, Sjödin A, Forsman M, Johansson A (2012) The phylogeographic pattern of Francisella tularensis in Sweden indicates a Scandinavian origin of Eurosiberian tularaemia. Environ Microbiol doi: 10.1111/1462-2920.12052
  15. Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books), Springer, 2002, pp. 30-31, (ISBN 0387950761), accessed October 24, 2008.
  16. http://publichealth.lacounty.gov/acd/procs/b73/B73Part4.pdf

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]