Současná taxonomie některých klinicky významných G- nefermentujících tyček. I. Sedláček, CCM PřF MU

Transkript

1 Současná taxonomie některých klinicky významných G- nefermentujících tyček I. Sedláček, CCM PřF MU

2 Taxonomie prokaryot mikrobiální biosféra není statická dorozumívací jazyk Prokaryota mohou, Prokaryota mohou, a také to dělají, téměř cokoliv..

3 Historicko (praktické) ohlédnutí mikroskopická amakroskopická morfologie fyziologické abiochemické vlastnosti gramnegativní,aerobní/mikroaerofilnítyčky akoky: -počtem obrovská, morfologicky afyziologicky velmi heterogennískupina -striktně respiratorní metabolismus, konečným akceptorem elektronů je O 2 -aerobní, rostou vpřítomnosti normální atmosféry (21% kyslíku)

4 Historicko (praktické) ohlédnutí -pokračování

5 Typizace bakteriálních izolátů -fenotypizace G-, OFF- tyčky akoky komerční soupravy konvenční testy kultivace na KA/24h úspěšnost typizace absence standardní metody

6 Molekulární typizace fenotypová podobnost xfylogenetická příbuznost lipopolysacharidy amastné kyseliny analýza proteinů buněčné stěny avnější membrány metody založené na NK PCR primer TWA GATCCG CTAGGC - DNA sekvencování - RFLP - ribotypizace - PFGE - PCR Template PCR Ahoj, jak se máte?

7 Polyfázová taxonomie, fylogenetická příbuznost DNA Celková DNA: % obsah G+C restriční profil (RFLP, PFGE) velikost genomu DNA reasociace Úseky DNA: PCR metody ((rep-pcr, RAPD, AFLP) ribotypizace DNA sondy DNA sekvencování RNA RNA sekvencování analýza nízkomolekulárních RNA plazmidová DNA Chemotaxonomické znaky mastné kyseliny (FAME) mykolové kyseliny polární lipidy chinony Proteiny elektroforetický profil celobuněčných peoteinů enzymový profil (MLEE) Fenotyp morfologie biochemie a fyziologie (API, Biolog) sérologie (upraveno podle Vandamma a kol., 1996)

8 Kmen Proteobacteria Fenotypově igenotypově rozmanitá skupina DNA rrnahybridy,16s rdnasekvencování největší fylogeneticky jednotná skupina domény Bacteria pěttříd ( Alpha- až Epsilon- )

9 Třída Alphaproteobacteria Heterogenní; fotoautotrofy,chemolito- ichemoorganotrofy (fytosféra) veliká skupina; saprofyty,symbionty nebo patogeny Řád Rickettsiales - tyčkovité, kokovité, často pleomorfní mikroorganizmy, množí se pouze uvnitř hostitelské buňky, parazitické formy svázány sendotelovými cévními buňkami nebo erytrocyty obratlovců, původci onemocnění člověka nebo jiných obratlovců a bezobratlých Čeleď Rickettsiaceae těsně svázánystkáněmi členovců (vnitrobuněčnáúroveň) vazbanabuňky obratlovců sjádrem(ne na erytrocyty) Rickettsia -krátké gramnegativnínepohyblivétyčky,obligátně intracelulární -výskyt v přírodě je svázán s členovci,etiologickýmagens onemocnění člověka Orientia -krátké gramnegativnítyčky,obligátně intracelulární

10 Třída Alphaproteobacteria pokračování Čeleď Anaplasmataceae nekultivovatelnéna bezbuněčnémmédiu,obligátně parazitické morfologickypřipomínajírikétsie;přenášeny členovci celosvětově rozšířené, patogenníprorůzné savce Ehrlichia -malépleomorfníbuňky vyskytujícíse uvnitř vakuolvcytoplazmě - napadají v hostiteli retikuloendoteliální buňky (ne erytrocyty); -etiologickéagensonemocněnízvířatačlověka Neorickettsia -pleomorfníintracytoplazmatickéorganizmy,hostitelemivektoremjsoumotolice -patogennípro psovité,koně anapadajítaké člověka

11 Třída Alphaproteobacteria -pokračování Řád Sphingomonadales - aerobní, chemoheterotrofní, některé fakultativně fototrofní, nacházejíse vprostředí,širocerozšířené;dvě čeledě Čeleď Sphingomonadaceae heterogenní čeleď;kolonie jsou zbarvené Sphingomonas -lipidybuněčné stěny obsahujísfingoglykolipidy,původně pseudomonády - široce rozšířené v prostředí, oportunně patogenní (septikemie, meningitidy) Řád Caulobacterales - nacházejí se vprostředí,dvěčeledě Čeleď Caulobacteraceae rozmanitábuněčná morfologie,prostéky,oligotrofní Brevundimonas -charakteristickémastnékyseliny,polárnílipidy,menachinony(pseudomonáda) -výskytve vodě,půděavklinickémmateriálu

12 Třída Alphaproteobacteria -pokračování Řád Rhizobiales - heterogenní;13 čeledí(spojitostspůdou) Čeleď Brucellaceae patogennízástupci ipůdní organizmy Brucella -koky,kokotyčky,nepohyblivé;aerobní,vyžadujíkrůstu CO 2 -intracelulárníparazitisavců,onemocněníje přenosné Ochrobactrum -pohyblivé,?humánníklinickýmateriál?; prostředí Čeleď Methylobacteriaceae fakultativně methylotrofní, růžově zbarvené kolonie, běžné v prostředí, příležitostně ivhumánnímklinickémmateriálu Methylobacterium -koloniesvětle růžové až jasně oranžověčervené -příležitostně vklinickémmateriálu Roseomonas -souvislostshumánnímiinfekcemi(druhotnýnebooportunnípatogen)

13 Třída Betaproteobacteria 7 řádů, extrémně heterogenní; většinou chemoorganotrofní (OK,AMK) půdní, vodní organizmy; patogeny Řád Burkholderiales - fenotypově,metabolicky,ekologickyrozdílní,nepatogenníipatogenní Čeleď Burkholderiaceae vprostředí,humánnímiveterinárnímklinickémmateriálu Burkholderia -charakteristickésložení mastnýchkyselin;taxonomickýrozvoj -prostředí,patogennípro člověkaazvířatanebo rostliny Lautropia -pleomorfníkoky,ústní dutina(zubní plak),horní částrespiračníhotraktu Pandoraea -biochemickypodobnéburkholderiím(pcrtechniky,fame) -humánníklinickýmateriál,voda,odpadníkal,půda,sušené mléko Ralstonia -chemotaxonomie;původně pseudomonády,bukholderienebo alkaligenes

14 Třída Betaproteobacteria -pokračování Řád Burkholderiales -pokračování Čeleď Alcaligenaceae cukry nevyužívají, utilizují řadu organických kyselin a aminokyselin, výskyt v půdě,vodě, nemocničnímprostředí,klinickémmateriálu Alcaligenes -tyčky,kokotyčky,koky,pohyblivé,nepigmentující -voda,půda,střevnítrakt,klinickýmateriál Advenella -FAME, SDS-PAGE;různý veterinárníihumánníklinickýmateriál Achromobacter -tyčky,pohyblivé,nepigmentující;fame -půda,voda,nemocničníprostředí,klinickýmateriál Bordetella -vyžadujínikotinamid,organickousíruadusík;parazitisavců Oligella -máloaktivní,močopohlavnítrakt,moč,ucho;?patogenita?

15 Třída Betaproteobacteria -pokračování Řád Burkholderiales -pokračování Čeleď Comamonadaceae využívají organické kyseliny včetně aminokyselin, žlutý pigment, půda, bahno, voda, ojediněleihumánníklinickýmateriál Comamonas -rostounamédiíchobsahujícíchorganickékyseliny,aminokyseliny,peptony -prostředí,ojediněleiklinickýmateriál Acidovorax -G-tyčky,jednotlivě,vřetízcích,pohyblivé;někteřípatřilikpseudomonádám -prostředí,klinickýmateriál

16 Třída Betaproteobacteria -pokračování Řád Neisseriales - koky,kokotyčkynebotyčky,nepohyblivé,1čeleď svelkýmpočtemrodů Čeleď Neisseriaceae koky,tyčkyzřídka;nepohyblivénebo pohyblivéklouzáním slizniceteplokrevnýchobratlovců včetně člověka Neisseria - koky, jednotlivě, po dvou, v tetrádách, kapsuly, bezbičíkaté, nutričně náročné -sliznice savců;některé primárně patogennípro člověka

17 Třída Betaproteobacteria -pokračování Čeleď Neisseriaceae -pokračování Chromobacterium -tyčky,mírně zakřivené,fialové -půdní avodníorganizmy,příležitostně infekcesavců včetně člověka Eikenella -fakultativně anaerobní,vyžadujíhemin,růststimuluje5až 10%CO 2 -ústní dutina,střevnítrakt člověka,mohoubýtoportunně patogenní Kingella -aerobníažfakultativně anaerobní,nepohyblivé -sliznice horníhorespiračníhotraktu člověka Morococcus -gramnegativníkoky(útvarpřipomínajícímoruše),produkujesirovodík -izolovánzmozkovéhoabscesu člověka;ekologickánika je neznámá

18 Třída Gammaproteobacteria Řád Xanthomonadales - tyčky,pohyblivébičíky,klouzáním,nepohyblivé,1čeleď Čeleď Xanthomonadaceae 17rodů Stenotrophomonas -šedé, nazelenalénebo nažloutlé(ne karotenoidyanixanthomonadiny) - častý v klinických laboratořích; nozokomiální infekce, rezistentní, oportunní patogen

19 Třída Gammaproteobacteria -pokračování Řád Cardiobacteriales - gramnegativnítyčky,nepohyblivé Čeleď Cardiobacteriaceae katalázaiureáza negativní,humánnínebo veterinárníklinickýmateriál Cardiobacterium -nerostounamacconkey agaru,vyžadují3až 5%CO 2 -běžná flóravnosu člověka;mohoubýtpatogenní(endokarditidy) Suttonella -velké,rovnég- tyčky,nepohyblivé;?patogenita? Řád Legionellales - heterogennískupina,většinoupatogenní,dvě čeledě Čeleď Legionellaceae fakultativnípatogeny Legionella -aerobní,vyžadujíl-cysteinhydrochloridasolikovů -patogennípro člověka pneumonie(tzv.legionářskánemoc,pontiackáhorečka) -identifikacezaložena na sérologii,druhově početnýrod

20 Třída Gammaproteobacteria -pokračování Řád Legionellales - pokračování Čeleď Coxiellaceae obligátníparazity(organizmyve vakuoláchbuněk) patogenníproobratlovce(i člověka),nekultivovatelnémimohostitele Coxiella -krátké G-tyčky,netvoříbičíkyanipouzdra -celosvětově rozšířené uklíšťatarůzných savců včetně člověka -potenciálně zneužitelné jakobioteroristickéagens

21 Třída Gammaproteobacteria -pokračování Řád Pseudomonadales - většinoupohyblivépomocíbičíků,2čeledě Čeleď Psedomonadaceae striktně aerobní,chemoorganotrofnísrespiratornímmetabolismem půda,voda,rhizosférarostlin,narostlinách,vklinickémmateriálu Pseudomonas - heterogenní skupina, řada taxonomických změn (Burkholderia, Comamonas, Stenotrophomonas aj.) -sedmdesítekdruhů (více než 20fluorescentních);prostředí,některé patogenní

22 Třída Gammaproteobacteria -pokračování Řád Pseudomonadales - pokračování Čeleď Moraxellaceae tyčkovitý,kulovitýtvar,psychrotrofnínebo mezofilní osídlujísliznice člověkaazvířat,půda,voda,potraviny,kůže Moraxella -tyčky(podrod Moraxella),koky(podrod Branhamella) -dvě desítkydruhů, sliznice člověkaidalšíchteplokrevnýchzvířat Acinetobacter -tyčky,kokotyčky,sférickýtvar,nepohyblivé -vícenež desítkapopsanýchdruhů atéměř stejný početgenomospecies -půda,voda,humánníklinickýmateriál,nozokomiálníinfekce Psychrobacter -kokotyčky,koky,g-, pleomorfní,nepohyblivé,psychrofilní -kmeny schopné růstpři35 C-izolovány zklinického materiálu

23 Třída Gammaproteobacteria -pokračování Řád Alteromonadales - rovné, zakřivené G- tyčky,psychrofilní, psychrotolerantní, mezofilní; pohyblivé,obvyklenepatogenní Čeleď Alteromonadaceae charakteristikashodnáspopisem řádu,taxonomickybohatáskupina Shewanella -rovné,zakřivené G-tyčky,nesporulující,pohyblivé - voda, klinické vzorky, potraviny

24 Třída Deltaproteobacteria Tři početně nestejná seskupení: síran asíru redukující bakterie řád Bdellovibrionales řád Myxococcales důležitásložka mikroflóryvpůděavodě ojedinělegastrointestinálnítrakt,feces,pohlavnícesty,ústní dutina

25 Třída Epsilonproteobacteria Nepříliš početná třída hydrotermální prostředí, gastrointestinální trakt Řád Campylobacterales - čtyři čeledě; buňky zakřivené nebo spirálního tvaru, metabolicky, ekologickyrozmanití(patogeny) Čeleď Campylobacteraceae pohyblivé vývrtkovitým pohybem; mikroaerofilní člověk,zvířata(reprodukčníorgány,střevní trakt,ústní dutina) Campylobacter -štíhlé,spirálně zakřivené G-tyčky,ojedinělehelikální(sférické) -taxonomickýrozvoj-některé vyčleněnydo Arcobacter či Helicobacter -některé patogenní,pohlavníorgány,střevnítrakt,ústní dutina Arcobacter -mikroaerofilní(nevyžadujíh 2 ),schopné růst aerobně ianaerobně -habitatextrémně rozmanitý

26 Třída Epsilonproteobacteria -pokračování Řád Campylobacterales - pokračování Čeleď Helicobacteraceae mikroaerofilní,anaerobní morfologicky,metabolickyaekologickyrozmanití(patogeny) Helicobacter - helikální, zkroucené, rovné tyčky se zaoblenými konci, pohyblivé -rodvzniklzkampylobakterů;téměř třidesítky druhů -někteří zástupci jsouspojovánisvředytrávicíhotraktu

27 Kmen Bacteroidetes, třída Flavobacteria Fenotypově rozmanité G- bakterie, výskyt vprostředí ivklinickém materiálu, rozkladači vysokomolekulárních organických látek Řád Flavobacteriales - heterotrofní, rozkladači organického materiálu, někteří oportunně patogennípro člověka či zvířata,fenotypově rozmanité,nepohyblivé(klouzání) Čeleď Flavobacteriaceae rostouaerobně,mikroaerofilně,anaerobně rodově bohatá čeleď,nepigmentované,pigmentované někteří izolovániz onemocnění člověka,zvířat,primárně patogenní Flavobacterium -výskytvhumánnímklinickémmateriálu-neplatný (např. Myroides, Chryseobacterium,Empedobacter aj.) Bergeyella -patogenitanevyjasněná,respiračnítraktpsů, člověkpo pokousání Capnocytophaga -fakultativně anaerobní(5%co 2 ),obligátně anaerobní -patogenní(ústní dutina,poškození plic,hemokultury,abscesy)

28 Kmen Bacteroidetes, třída Flavobacteria Čeleď Flavobacteriaceae -pokračování Chryseobacterium -žlutý, oranžovýpigment(nepigmentující),proteolytické -volně vprostředí (půda,voda),klinickýmateriál(parazitické) Empedobacter -světle žluté;oxidáza,fosfatázapozitivní,tvoříindol,proteolytické -prostředí,klinickýmateriál Myroides - žlutě pigmentované,charakteristickávůně;striktně aerobní - humánníklinickýmateriál,nemocničníprostředí Weeksella -paraziti,saprofyti,komenzálové člověka,teplokrevnýchzvířat

29 Kmen Bacteroidetes, třída Sphingobacteria G- bakterie, absence bičíků, mezofilní, sfingolipidy v cytoplazmatické membráně Řád Sphingobacteriales - jeden řádspěti čeleděmi, pochvaté bakterie Čeleď Sphingobacteriaceae odlišujese obsahemsfingolipidů,vyššímobsahemg+c, bakterieosídlujícípřevážně prostředí Sphingobacterium -neproteolytické,cukryokyselujeoxidativně,původně flavobakterie -prostředí,ojediněleklinickýmateriál

30 DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST