PROTEOBACTERIA: ĐẶC ĐIỂM, SUBPHILES, CƠ CHẾ BỆNH SINH - SINH HỌC - 2026

Các proteobacteria là vi khuẩn phylum lớn hơn, phức tạp và đa dạng giữa các prokaryote. Nó bao gồm khoảng 384 chi và 1.300 loài vi khuẩn gram âm với thành tế bào chủ yếu bao gồm lipopolysaccharid.

Ở người, vi khuẩn proteobacteria có trên da, khoang miệng, lưỡi và đường âm đạo, ngoài ruột và phân. Proteobacteria là một trong những phyla phong phú nhất trong hệ vi sinh vật đường ruột của con người.

Nhóm vi khuẩn E. coli (Gammaproteobacteria). Ảnh của Eric Erbe, màu kỹ thuật số của Christopher Pooley, cả USDA, ARS, EMU. , qua Wikimedia Commons

Sự gia tăng tỷ lệ bình thường của vi khuẩn thuộc nhóm này so với các loại khác (Bacteroidetes và Firmicutes) có liên quan đến các bệnh đường ruột và đường tiêu hóa, chủ yếu là với kiểu hình viêm.

Proteobacteria bao gồm rất nhiều loại mầm bệnh, chẳng hạn như các chi Brucella và Rickettsia thuộc lớp Alphaproteobacteria, Bordetella và Neisseria từ lớp Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella và Yersinia từ lớp Gammaproteobacteria và cuối cùng là Helicobacter từ lớp lớp Epsilonproteobacteria.

Ngoài tác nhân gây bệnh, vi khuẩn phylum proteobacteria bao gồm các loài tương hỗ như côn trùng bắt buộc phải ăn thịt, bao gồm các chi Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis và Wigglesworthia.

Các nghiên cứu gần đây đã kết luận rằng vi khuẩn proteobacteria cộng sinh đã tiến hóa trong hầu hết các trường hợp từ tổ tiên ký sinh, điều này phù hợp với mô hình mà các vi khuẩn tương hỗ thường phát triển từ mầm bệnh.

nét đặc trưng

Các vi khuẩn của loài này rất đa dạng về hình thái, sinh lý và sinh thái học. Tên của nó có nguồn gốc từ thần biển cả Hy Lạp cổ đại Proteus, người có khả năng giả tạo nhiều dạng khác nhau, ám chỉ đến sự đa dạng tuyệt vời của các dạng vi khuẩn tập trung trong đơn vị phân loại này.

Tế bào có thể ở dạng trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, có hoặc không có tuyến tiền liệt, có trùng roi hoặc không, và chỉ một số loài mới có thể hình thành quả thể. Chúng có thể là quang dưỡng, dị dưỡng và quang hóa.

Subphiles

Dựa trên phân tích phát sinh loài của gen 16S rRNA, proteobacteria phylum được chia thành 6 lớp: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria và Zetaproteobacteria.

Tất cả các lớp đều là đơn sinh, ngoại trừ vi khuẩn gammaproteobacteria là vi khuẩn cận vệ với vi khuẩn Betaproteobacteria.

Vi khuẩn alphaproteobacteria

Lớp Alphaproteobacteria bao gồm 13 bậc vi khuẩn. Chúng có thể áp dụng các hình thái khác nhau như có cuống, hình sao và xoắn ốc. Chúng cũng có thể hình thành thân và chồi, cho phép chúng tăng tỷ lệ giữa bề mặt và thể tích, cho phép chúng tồn tại trong môi trường có ít chất dinh dưỡng.

Vi khuẩn alphaproteobacteria thể hiện sự đa dạng của các chiến lược trao đổi chất như quang hợp, cố định nitơ, oxy hóa amoniac, và methylotrophy. Các sinh vật biển phong phú nhất được bao gồm trong nhóm này.

Nhiều loài vi khuẩn thuộc lớp này có xu hướng áp dụng lối sống nội bào như những kẻ tương sinh của thực vật hoặc mầm bệnh của thực vật hoặc động vật, chẳng hạn như Rhizobim, hình thành từ rễ của một số loài thực vật hoặc Wolbachia, một loại ký sinh trùng của muỗi thông thường.

Vi khuẩn alphaproteobacteria cũng có liên quan đến nhóm tổ tiên đã tạo ra ty thể, Rickettsiales. Các chi khác, chẳng hạn như Rickettsia, là mầm bệnh.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria được hình thành bởi 14 đơn hàng vi khuẩn có sự đa dạng về hình thức và chuyển hóa. Họ có thể là hiếu khí nghiêm ngặt hoặc tùy tiện.

Một số loài có thể tự dưỡng hóa trị, chẳng hạn như chi Nitrosomonas, là chất oxy hóa amoniac. Những loài khác là sinh vật quang dưỡng như Rhodocyclus và Rubrivivax, sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng.

Betaproteobacteria can thiệp vào quá trình cố định nitơ, thông qua quá trình oxy hóa amoni, tạo ra nitrit, một hợp chất rất quan trọng trong sinh lý thực vật.

Các loài khác có thể gây bệnh trong nhóm này, chẳng hạn như Neisseriaceae (gây bệnh lậu và viêm màng não), Ralstonia, một mầm bệnh thực vật của bọ ve đêm (cà chua, khoai tây) và Burkholderia glumae, gây hại cho bông hoa ở Trồng lúa.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria nhóm 7 bậc vi khuẩn gram âm. Chúng kỵ khí và thường được phân lập trong trầm tích của hồ, đầm lầy và đáy biển. Chúng là chất khử sunfat và tham gia vào chu trình lưu huỳnh tự nhiên.

Nhóm này bao gồm các vi khuẩn ăn thịt các vi khuẩn khác, chẳng hạn như các loài thuộc giống Bdellovibrio và Myxococcus. Myxobacteria phát ra bào tử và tập hợp thành các quả thể đa bào trong môi trường hạn chế thức ăn. Chúng tạo thành nhóm vi khuẩn phức tạp nhất

Vi khuẩn Epsilonproteobacteria

Vi khuẩn epsilonproteobacteria chỉ bao gồm một bậc vi khuẩn gram âm. Chúng có hình dạng như những thanh xoắn hoặc thanh cong mỏng. Một số loài ký sinh trong đường tiêu hóa của động vật, một số loài khác là ký sinh trùng ở dạ dày (Helicobacter spp.) Hoặc tá tràng (Campylobacter spp.).

Vi khuẩn trong nhóm này sống trong môi trường vi sinh vật ưa khí hoặc kỵ khí, chẳng hạn như các miệng phun thủy nhiệt dưới biển sâu. Chúng là chất quang hóa, bởi vì chúng thu được năng lượng từ quá trình oxy hóa lưu huỳnh bị khử hoặc hydro cùng với sự khử nitrat hoặc oxy. Những loài khác là tự dưỡng và sử dụng chu trình Krebs ngược để cố định carbon dioxide trong sinh khối.

Nguồn gốc

Vì proteobacteria là nhóm vi khuẩn có số lượng loài lớn nhất và phức tạp và đa dạng nhất, nó bao gồm nhiều loại mầm bệnh.

Escherichia coli

Những vi khuẩn này được bài tiết qua phân của động vật bị nhiễm bệnh và có thể tồn tại trong môi trường đến ba ngày.

E. coli xâm nhập vào vật chủ mới qua đường phân-miệng, bằng cách ăn thức ăn sống hoặc nước bị ô nhiễm, bám vào các tế bào ruột và gây tiêu chảy cho những người bị ảnh hưởng.

Vi khuẩn trong phân có thể cư trú ở niệu đạo và lây lan qua đường tiết niệu đến bàng quang và thận hoặc tuyến tiền liệt ở nam giới, gây nhiễm trùng đường tiết niệu.

Khi một chủng vi khuẩn E. coli cụ thể, có chứa kháng nguyên hình mũ gọi là K1, cư trú trong ruột của trẻ sơ sinh qua âm đạo của người mẹ bị ô nhiễm, nhiễm khuẩn huyết xảy ra, dẫn đến viêm màng não ở trẻ sơ sinh.

Trong một số trường hợp hiếm gặp hơn, các chủng độc lực cũng là nguyên nhân gây ra hội chứng tán huyết-urê huyết, viêm phúc mạc, viêm vú, nhiễm trùng máu và viêm phổi.

Salmonella

Khi S. enterica xâm nhập vào vật chủ mới, nó bắt đầu chu kỳ lây nhiễm qua mô bạch huyết. Vi khuẩn bám vào các tế bào biểu mô ruột của hồi tràng và các tế bào M, gây ra sự sắp xếp lại bộ xương tế bào của chúng, kích hoạt sự hình thành các nếp gấp lớn trên bề mặt cho phép nội bào không chọn lọc, mà vi khuẩn quản lý để xâm nhập vào tế bào .

Tương tự như vậy, Salmonella tạo ra tác dụng gây độc tế bào phá hủy tế bào M và gây ra hiện tượng chết rụng ở các đại thực bào được kích hoạt và thực bào ở các đại thực bào không được kích hoạt, chúng được vận chuyển đến gan và lá lách, nơi chúng sinh sôi.

Ở người S. enterica có thể gây ra hai bệnh: sốt thương hàn, do S. enterica sub. enterica Kiểu huyết thanh Paratyphi hoặc bệnh salmonellosis do các kiểu huyết thanh khác gây ra.

Vibrio

Hầu hết các trường hợp nhiễm vi khuẩn Vibrio có liên quan đến viêm dạ dày ruột, nhưng chúng cũng có thể lây nhiễm sang vết thương hở và gây nhiễm trùng huyết. Những vi khuẩn này có thể được mang bởi động vật biển và việc ăn phải chúng gây ra các bệnh nhiễm trùng gây tử vong ở người.

Y. cholerae (tác nhân gây bệnh tả) thường lây lan qua nước bị ô nhiễm. Các loài gây bệnh khác như V. parahaemolyticus và V. vulnificus được truyền qua thực phẩm bị ô nhiễm, thường liên quan đến việc tiêu thụ động vật có vỏ nấu chưa chín.

Sự bùng phát của V. vulnificus gây chết người và thường xảy ra ở những vùng có khí hậu nóng. Sau cơn bão Katrina, ở New Orleans, một đợt bùng phát loài này đã xảy ra.

Helicobacter

Một số loài Helicobacter sống trong đường tiêu hóa trên và gan của động vật có vú và một số loài chim. Một số chủng vi khuẩn này gây bệnh cho người và có liên quan chặt chẽ đến loét dạ dày tá tràng, viêm dạ dày mãn tính, viêm tá tràng và ung thư dạ dày.

Các loài thuộc giống Helicobacter có thể phát triển mạnh trong dạ dày của động vật có vú, tạo ra một lượng lớn urease, làm tăng độ pH cục bộ từ 2 đến 6 hoặc 7, làm cho nó trở thành môi trường tương thích hơn.

Y. pylori lây nhiễm tới 50% dân số. Nó được tìm thấy trong chất nhầy, trên bề mặt bên trong của biểu mô và đôi khi trong các tế bào biểu mô của dạ dày.

Sự xâm chiếm dạ dày của H. pylori có thể dẫn đến viêm dạ dày mãn tính, viêm niêm mạc dạ dày tại vị trí nhiễm trùng.

Yersinia

Chi Yersinia bao gồm 11 loài, trong đó chỉ có Y. pestis, Y. pseudotuber tuberculosis, và một số chủng Y. enterocolitica có tầm quan trọng gây bệnh cho người và một số động vật máu nóng.

Y. pestis là tác nhân gây ra bệnh dịch hạch thể phổi, nhiễm trùng huyết và dịch hạch. Loại bệnh dịch phụ thuộc vào hình thức lây nhiễm, hoặc qua vết cắn của bọ chét bị nhiễm (bệnh dịch hạch và bệnh dịch hạch) hoặc từ người này sang người khác do ho, nôn mửa và hắt hơi, khi bệnh đã tiến triển sang thể phổi. (bệnh dịch phổi hoặc thể phổi).

Bệnh dịch thể phổi xảy ra khi vi khuẩn lây nhiễm sang phổi, trong khi bệnh dịch hạch xảy ra khi vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể qua da từ vết cắn của bọ chét và di chuyển qua mạch bạch huyết đến hạch bạch huyết, gây viêm. Cuối cùng, bệnh dịch hạch nhiễm trùng xảy ra do nhiễm trùng máu, sau vết cắn của bọ chét bị nhiễm trùng

Y. pseudotuber tuberculosis mắc phải khi tiếp xúc với động vật bị nhiễm bệnh hoặc tiêu thụ thức ăn và nước bị ô nhiễm. Nó là nguyên nhân của một căn bệnh tương tự như bệnh lao, được gọi là bệnh ban đỏ, ảnh hưởng đến các hạch bạch huyết. Nó có thể gây hoại tử mô khu trú, u hạt ở lá lách, gan và các hạch bạch huyết.

Nhiễm trùng Y. enterocolitica thường xảy ra do ăn thịt lợn nấu chưa chín hoặc từ nước, thịt hoặc sữa bị ô nhiễm. Nhiễm trùng cấp tính thường dẫn đến viêm ruột kết tự giới hạn hoặc viêm hồi tràng giai đoạn cuối và viêm phần phụ ở người. Các triệu chứng có thể bao gồm tiêu chảy ra nước hoặc có máu và sốt, tương tự như viêm ruột thừa hoặc nhiễm khuẩn salmonella hoặc shigellosis.

Người giới thiệu

1. Garrity, Gm, Bell, JA, & Lilburn, TG (2004). Sơ lược về phân loại của Prokariotes. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Second Edition. Springer-Verlag, New York.
2. Rizzatti, G., Lopetuso, LR, Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: Một yếu tố phổ biến trong các bệnh ở người. Nghiên cứu Y sinh Quốc tế, 2017: 9351507.
3. Sachs, JL, Skophammer, RG, Nidhanjali Bansal & Stajich, JE (2013). Nguồn gốc tiến hóa và sự đa dạng hóa của các vi khuẩn tương hỗ. Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia, 281: 20132146.
4. Euzéby, JP (1997). Danh sách Tên Vi khuẩn có Danh pháp Thường trực: một Thư mục Có sẵn trên Internet. Tạp chí Quốc tế về Vi khuẩn học Hệ thống 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Truy cập ngày 7 tháng 10 năm 2018.
5. Kelly P. Williams, KP, Sobral, BW và Dickerman AW (2007). Một loài cây mạnh mẽ cho vi khuẩn Alphaproteobacteria. Tạp chí Vi khuẩn học, 189 (13): 4578-4586.