Burkholderia: diferència entre les revisions
mCap resum de modificació |
mCap resum de modificació |
||
| Línia 76: | Línia 76: | ||
== Contaminació en aliments i mètodes de detecció == |
== Contaminació en aliments i mètodes de detecció == |
||
''Burkholderia'' és un gènere que es pot trobar contaminant diferents aliments com fruites i verdures, carns, productes lactis o l'aigua. És un gènere que presenta espècies patogèniques humanes on les dues més típiques que contaminen aliments i produeixen malalties són ''Burkholderia pseudomallei'' |
''Burkholderia'' és un gènere que es pot trobar contaminant diferents aliments com fruites i verdures, carns, productes lactis o l'aigua. És un gènere que presenta espècies patogèniques humanes on les dues més típiques que contaminen aliments i produeixen malalties són ''Burkholderia pseudomallei,'' ''Burkholderia cepacia i Burkholderia gladioli.''<ref name=":5">{{Ref-publicació|article=Rapid and Simple Detection of Burkholderia gladioli in Food Matrices Using RPA-CRISPR/Cas12a Method|url=https://www.mdpi.com/2304-8158/12/9/1760|publicació=Foods|data=2023-01|issn=2304-8158|pàgines=1760|volum=12|exemplar=9|doi=10.3390/foods12091760|llengua=en|nom=Jiale|cognom=Zheng|nom2=Li|cognom2=Liu|nom3=Xiangmei|cognom3=Li|nom4=Zhenlin|cognom4=Xu|nom5=Zuoqi|cognom5=Gai}}</ref> |
||
=== Mètodes de detecció === |
|||
Hi ha diferents mètodes de detecció per aquest gènere de Betaproteobacteris en aliments, entre aquests cal destacar qPCRs que permeten descartar la contaminació de ''Burkholderia'' en aliments i una molt eficient i ràpida com RPA-CRISPR/Cas12a.<ref name=":5" /><ref>{{Ref-web|títol=Restricted Content|url=https://www.cabdirect.org/globalhealth/restricted/?target=%2fglobalhealth%2fabstract%2f20203307503|consulta=2023-10-31}}</ref> |
|||
==== qPCR ==== |
|||
Els mètodes de qPCR són PCRs a temps real amb fluorescència que duen a terme la detecció de diferents gens del gènere ''Burkholderia.'' Principalment els gens pels quals es disenyen els primers són gens que codifiquen per la proteïna ISBma2 (transposasa present en ''B.mallei'' i ''B.pseudomallei''), la proteïna psu (acetiltransferasa putativa del sistema de secreció de tipus III de ''B.pseudomallei'') o la proteïna mau (proteïna de la famíla de les integrases dels fags, presents en ''B.mallei''). <ref>{{Ref-publicació|article=Multiplex qPCR for reliable detection and differentiation of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3579680/|publicació=BMC Infectious Diseases|data=2013-02-14|issn=1471-2334|pmc=3579680|pmid=23409683|pàgines=86|volum=13|doi=10.1186/1471-2334-13-86|nom=Ingmar|cognom=Janse|nom2=Raditijo A|cognom2=Hamidjaja|nom3=Amber CA|cognom3=Hendriks|nom4=Bart J|cognom4=van Rotterdam}}</ref> |
|||
Aquest tipus de mètode és molt eficient, amb 2-3 hores ja és suficient per poder fer una bona detecció, això se li suma que són molt sensibles i són capaces de detectar petites quantitats de DNA. No obstant això aquestes tècniques solen tenir un cost elevat i tenen risc a patir resultats de falsos negatius, a més per dissenyar els primers s'ha de tenir un bon coneixement sobre el genome del bacteri en estudi. <ref>{{Ref-web|url=https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(18)30342-1|títol=Trends in Biotechnology|consulta=31 octubre 2023|llengua=Anglès}}</ref> |
|||
== Referències == |
== Referències == |
||
{{Referències}} |
{{Referències}} |
||
[[Categoria:Proteobacteris]] |
[[Categoria:Proteobacteris]] |
||
Revisió del 12:58, 31 oct 2023
El gènere Burkholderia està compost per: bacils rectes; gram negatius; oxidasa i catalasa positius; amb una proporció de G+C que oscil·la entre el 59 i el 69,5%. Són bacteris mòbils amb un flagel polar únic o bé amb un plomall de flagels polars segons les espècies. També són mesòfils i no esporulats. El seu metabolisme és aerobi. Com a substància de reserva utilitzen el polihidroxibutirat.
Ecològicament són sapròfits que intervenen en el reciclatge de matèria orgànica. Els bacteris d'aquest gènere poden ser patògenes per a l'home i els animals, com Burkholderia mallei agent causal del borm o per a les plantes com Burkholderia cepacia, que al seu torn és un patogen oportunista en malalts de fibrosis quística i presenta una gran capacitat degradativa de contaminants orgànics.
El gènere Burkholderia es va formar a partir del gènere Pseudomonas en funció de les dades d'ARNr. L'espècie tipus és B. cepacia.
 |
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Burkholderia |
Taxonomia
Aquest gènere és membre de la classe dels beta-proteobacteris, classificats dins el fílum Pseudomonadota[1][2] Tot i que encara no està totalment clar, cada vegada és més comú separar la família Burkholderiaceae en dos gèneres diferents: Burkholderia i Paraburkholderia. Aquesta divisió té com a objectiu diferenciar els gèneres basant-se en les espècies patògenes i les espècies ambientals de l'altra.[2] Per identificar les soques i les espècies noves d'aquest gènere, s'utilitza el RNA 16S o la proteïna codificada en el gen recA, que forma part de la via de biosíntesi d'histidina.[1]
Patogènia
En el context de la patogènia, aquest gènere revesteix un interès especial pel seu potencial patogènic en humans. L'espècie Burkholderia pseudomallei és l'agent causal de la melioidosi, mentre que Burkholderia cepacia pot causar neumonies.[3] És important destacar que aquesta malaltia és endèmica de les zones properes a l'equador, com el sud-est asiàtic i el nord d'Austràlia.[3] La malaltia pot ser contraguda mitjançant la ingestió d'aigua o sòl contaminat, així com per la inhalació de partícules de pols que contingui el bacteri.[3]
Un dels factors de virulència clau d'aquest gènere és el lipopolisacàrid (LPS) i la càpsula que el recobreix.[3] En el cas de B. pseudomallei, el lípid A sovint es modifica per augmentar les probabilitats d'evitar la resposta del sistema immune, afegint residus d'arabinosa 4-amino-4-desoxi-L (Ara4N) carregats positivament, el que el fa més antigènic. Pel que fa a B. cepacia, l'expressió dels sucres presents a la càpsula li atorga una alta virulència. L'exposició de l'antigen O depèn de les condicions ambientals i pot afavorir la patogenicitat en certs contextos.[3]
Una estratègia utilitzada per evadir la resposta immune és l'ús del LPS, que impedeix la formació del complex d'atac a la membrana (MAC), permetent així l'evasió del sistema del complement.[3]
Els patògens oportunistes constitueixen la majoria del grup Burkholderia sp., que es divideix en dues espècies: el complex Burkholderia cepacia (BCC) i el complex Burkholderia pseudomallei (BPC).[4] El complex Burkholderia cepacia consta de 22 espècies estretament relacionades que infecten comúment a pacients amb fibrosi quística i immunocompromesos. Entre elles es troben B. cenocepacia i B. multivorans.[5] En pacients amb fibrosi quística, les espècies de BCC sovint causen infeccions pulmonars cròniques, així com infeccions nosocomials en persones que manquen de sistema immunològic. La manifestació més greu de la malaltia és un deteriorament ràpid i incontrolat dels pacients amb septicèmia i pneumònia necrosant, coneguda com a "síndrome de cepacia".[6] Les BCC són intrínsecament resistents a una varietat de medicaments i, com la majoria de les espècies de Burkholderia, poden romandre als pulmons durant un període prolongat de temps a causa de la formació de biofilms in vivo. Els pacients amb fibrosi quística i exacerbacions pulmonars solen rebre un tractament de diversos mesos amb almenys dos antibiòtics intravenosos, com ara tobramicina, meropenem o ceftazidima.[7]
Vuit espècies altament relacionades es troben en el complex Burkholderia pseudomallei (BPC) en l'actualitat: B. pseudomallei, B. mallei, B. thailandensis, B. humptydooensis, B. oklahomensis, B. singularis, B. mayonis i B. savannae.[8] La Burkholderia pseudomallei i la Burkholderia mallei, que causen la glanders i la melioidosis, són les espècies del BPC més estudiades.[8] La Burkholderia thailandensis, un parent proper de B. pseudomallei, rarament causa malalties en els humans i és àmpliament considerada avirulent. Els CDC han classificat tant B. pseudomallei com B. mallei com a Agents Selectes de Nivell 1.[7]
Pilis
Els pilis, formats per proteïnes pilines, són apèndixs filamentosos utilitzats per les bacteris per mediar les primeres etapes de l'adhesió a les cèl·lules de l'amfitrió. Els pilis poden retraure's i estendre's a través de la polimerització i despolimerització del filament per moure's sobre superfícies i entrar en contacte estret amb les cèl·lules de l'amfitrió. En el prototip de la soca K96243 de B. pseudomallei estan codificats un total de 13 grups semblants a pilina, sent un important factor de virulència per Burkholderia spp[9].
Fímbries
Una altra estructura filamentosa present en la superfície externa de les bacteris són les fimbries de tipus I, que es lliguen a residus de sucre d-manosilats situats en els receptors glicoproteics de la superfície cel·lular, expressats per l'epiteli intestinal i els macròfags, facilitant així la internalització de les bacteris durant la infecció intestinal.[10]
Autotransportadors
Els autotransportadors (ATs) són proteïnes ancorades a la membrana externa que s'han implicat en múltiples vies de patogènesi i poden existir com a estructures monomèriques (ATs clàssics) o trímeres (trímers d'adhesines autotransportadores, TAAs). B. pseudomallei codifica onze ATs, dos dels quals són ATs clàssics i nou TAAs. Sis dels TAAs codificats, bpaA, bpaB, bpaC, bpaD, bpaE i bpaF, tenen un paper ja sigui en l'adhesió o en la invasió de les cèl·lules epitelials pulmonars humanes.[11]
Flagel·ls
El flagel d'una bacteri no només permet el seu moviment a través de l'entorn, sinó que en moltes espècies, és necessari per a la invasió de les cèl·lules de l'amfitrió. La subunitat de flagel·lina de B. pseudomallei està codificada per fliC (BPSL3319). La supressió o inactivació d'aquest gen resulta en una soca no motilitzada.[7] La flagel·lina (FliC) de B. pseudomallei també està implicada en el reconeixement pels receptors tipo toll (TLR), que són essencials perquè l'amfitrió pugui detectar patògens i estimular el sistema immune innat. La FliC purificada és reconeguda pels receptors TLR5 i, en estimular les cèl·lules HEK-BlueTM-hTLR5 i THP1-DualTM, activa el NF-κB de manera dependent de TLR5. No obstant això, aquesta estimulació no arriba al mateix nivell que la flagel·lina purificada de Salmonella Typhimurium. Recentment, s'ha demostrat que el TLR5 reconeix tant la flagel·lina purificada com els flagels filamentosos muntats adherits a B. pseudomallei, i la supressió de fliC provoca l'eliminació de l'activació de TLR5.[12] Aquestes observacions justifiquen la realització d'una investigació addicional. més a fons sobre l'activació de TLR5 per part dels flagels/flagel·lina, ja que trobar maneres de subvertir això seria beneficiós per a l'amfitrió.
Contaminació en aliments i mètodes de detecció
Burkholderia és un gènere que es pot trobar contaminant diferents aliments com fruites i verdures, carns, productes lactis o l'aigua. És un gènere que presenta espècies patogèniques humanes on les dues més típiques que contaminen aliments i produeixen malalties són Burkholderia pseudomallei, Burkholderia cepacia i Burkholderia gladioli.[13]
Mètodes de detecció
Hi ha diferents mètodes de detecció per aquest gènere de Betaproteobacteris en aliments, entre aquests cal destacar qPCRs que permeten descartar la contaminació de Burkholderia en aliments i una molt eficient i ràpida com RPA-CRISPR/Cas12a.[13][14]
qPCR
Els mètodes de qPCR són PCRs a temps real amb fluorescència que duen a terme la detecció de diferents gens del gènere Burkholderia. Principalment els gens pels quals es disenyen els primers són gens que codifiquen per la proteïna ISBma2 (transposasa present en B.mallei i B.pseudomallei), la proteïna psu (acetiltransferasa putativa del sistema de secreció de tipus III de B.pseudomallei) o la proteïna mau (proteïna de la famíla de les integrases dels fags, presents en B.mallei). [15]
Aquest tipus de mètode és molt eficient, amb 2-3 hores ja és suficient per poder fer una bona detecció, això se li suma que són molt sensibles i són capaces de detectar petites quantitats de DNA. No obstant això aquestes tècniques solen tenir un cost elevat i tenen risc a patir resultats de falsos negatius, a més per dissenyar els primers s'ha de tenir un bon coneixement sobre el genome del bacteri en estudi. [16]
Referències
- ↑ 1,0 1,1 Scoffone, Viola Camilla; Trespidi, Gabriele; Barbieri, Giulia; Irudal, Samuele; Israyilova, Aygun «Methodological tools to study species of the genus Burkholderia». Applied Microbiology and Biotechnology, 105, 24, 2021, pàg. 9019–9034. DOI: 10.1007/s00253-021-11667-3. ISSN: 0175-7598. PMC: 8578011. PMID: 34755214.
- ↑ 2,0 2,1 Sawana, Amandeep; Adeolu, Mobolaji; Gupta, Radhey S. «Molecular signatures and phylogenomic analysis of the genus Burkholderia: proposal for division of this genus into the emended genus Burkholderia containing pathogenic organisms and a new genus Paraburkholderia gen. nov. harboring environmental species». Frontiers in Genetics, 5, 19-12-2014, pàg. 429. DOI: 10.3389/fgene.2014.00429. ISSN: 1664-8021. PMC: 4271702. PMID: 25566316.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Brett, P. J.; Deshazer, D.; Woods, D. E. «Characterization of Burkholderia pseudomallei and Burkholderia pseudomallei-like strains» (en anglès). Epidemiology & Infection, 118, 2, 1997-04, pàg. 137–148. DOI: 10.1017/S095026889600739X. ISSN: 1469-4409.
- ↑ Beukes, Chrizelle W.; Palmer, Marike; Manyaka, Puseletso; Chan, Wai Y.; Avontuur, Juanita R. «Genome Data Provides High Support for Generic Boundaries in Burkholderia Sensu Lato» (en anglès). Frontiers in Microbiology, 8, 2017. DOI: 10.3389/fmicb.2017.01154. PMC: PMC5483467. PMID: 28694797.
- ↑ Sousa, Sílvia A.; Feliciano, Joana R.; Pita, Tiago; Guerreiro, Soraia I.; Leitão, Jorge H. «Burkholderia cepacia Complex Regulation of Virulence Gene Expression: A Review». Genes, 8, 1, 19-01-2017, pàg. 43. DOI: 10.3390/genes8010043. ISSN: 2073-4425. PMC: 5295037. PMID: 28106859.
- ↑ Isles, A.; Maclusky, I.; Corey, M.; Gold, R.; Prober, C. «Pseudomonas cepacia infection in cystic fibrosis: an emerging problem». The Journal of Pediatrics, 104, 2, 1984-02, pàg. 206–210. DOI: 10.1016/s0022-3476(84)80993-2. ISSN: 0022-3476. PMID: 6420530.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Bzdyl, Nicole M.; Moran, Clare L.; Bendo, Justine; Sarkar-Tyson, Mitali «Pathogenicity and virulence of Burkholderia pseudomallei». Virulence, 13, 1, 2022-12, pàg. 1945–1965. DOI: 10.1080/21505594.2022.2139063. ISSN: 2150-5608. PMC: 9635556. PMID: 36271712.
- ↑ 8,0 8,1 Sahl, Jason W.; Vazquez, Adam J.; Hall, Carina M.; Busch, Joseph D.; Tuanyok, Apichai «The Effects of Signal Erosion and Core Genome Reduction on the Identification of Diagnostic Markers». mBio, 7, 5, 20-09-2016, pàg. e00846–16. DOI: 10.1128/mBio.00846-16. ISSN: 2150-7511. PMC: 5030356. PMID: 27651357.
- ↑ Craig, Lisa; Forest, Katrina T.; Maier, Berenike «Type IV pili: dynamics, biophysics and functional consequences». Nature Reviews. Microbiology, 17, 7, 2019-07, pàg. 429–440. DOI: 10.1038/s41579-019-0195-4. ISSN: 1740-1534. PMID: 30988511.
- ↑ Avalos Vizcarra, Ima; Hosseini, Vahid; Kollmannsberger, Philip; Meier, Stefanie; Weber, Stefan S. «How type 1 fimbriae help Escherichia coli to evade extracellular antibiotics». Scientific Reports, 6, 05-01-2016, pàg. 18109. DOI: 10.1038/srep18109. ISSN: 2045-2322. PMC: 4700443. PMID: 26728082.
- ↑ Campos, Cristine G.; Byrd, Matthew S.; Cotter, Peggy A. «Functional Characterization of Burkholderia pseudomallei Trimeric Autotransporters». Infection and Immunity, 81, 8, 2013-8, pàg. 2788–2799. DOI: 10.1128/IAI.00526-13. ISSN: 0019-9567. PMC: 3719557. PMID: 23716608.
- ↑ Koosakulnirand, Sirikamon; Phokrai, Phornpun; Jenjaroen, Kemajittra; Roberts, Rosemary A.; Utaisincharoen, Pongsak «Immune response to recombinant Burkholderia pseudomallei FliC». PLoS ONE, 13, 6, 14-06-2018, pàg. e0198906. DOI: 10.1371/journal.pone.0198906. ISSN: 1932-6203. PMC: 6002054. PMID: 29902230.
- ↑ 13,0 13,1 Zheng, Jiale; Liu, Li; Li, Xiangmei; Xu, Zhenlin; Gai, Zuoqi «Rapid and Simple Detection of Burkholderia gladioli in Food Matrices Using RPA-CRISPR/Cas12a Method» (en anglès). Foods, 12, 9, 2023-01, pàg. 1760. DOI: 10.3390/foods12091760. ISSN: 2304-8158.
- ↑ «Restricted Content». [Consulta: 31 octubre 2023].
- ↑ Janse, Ingmar; Hamidjaja, Raditijo A; Hendriks, Amber CA; van Rotterdam, Bart J «Multiplex qPCR for reliable detection and differentiation of Burkholderia mallei and Burkholderia pseudomallei». BMC Infectious Diseases, 13, 14-02-2013, pàg. 86. DOI: 10.1186/1471-2334-13-86. ISSN: 1471-2334. PMC: 3579680. PMID: 23409683.
- ↑ «Trends in Biotechnology» (en anglès). [Consulta: 31 octubre 2023].