Candida parapsilosis
Candida parapsilosis er en svampeart, der er ansvarlig for flere sygdomstilstande hos mennesker . Blandt de mange mikrober, der findes på menneskelige hænder, er C. parapsilosis blandt de mest udbredte svampearter . Denne art er kendt for at forårsage sepsis hos dem med kompromitterede immunsystemer, nyfødte, intensivpatienter, personer med implanterede enheder og personer, der for nylig har gennemgået gastrointestinal kirurgi . Forskere har fundet ud af, at så meget som otte til femten procent af alle infektioner, der er anskaffet af patienter på hospitaler, er tilskrevet C. parapsilosis . På grund af den manglende forståelse af denne taksons virulensmekanismer er behandlingen vanskelig og ikke altid effektiv . Det er derfor afgørende for fremtidig forskning at fokusere på at forstå de signalveje, der er involveret i infektion, og hvordan disse veje reguleres, da de ikke forstås godt.
højere ordensskat
C. parapsilosis er en svamp, der tilhører Phylum Ascomycota . C. parapsilosis er medlem af klassen Saccharomycetes og ordren Saccharomycetales som er mest almindeligt kendt som spirende gær, hvilket betyder, at de kan reproducere aseksuelt gennem processen med mitose, når næringsstoffer er rigelige og seksuelt gennem produktion af haploide celler i meiose, når næringsstoffer ikke er rigelige . C. parapsilosis er medlem af familien Debaryomycetaceae, som ofte er forbundet med gærens brug af pseudohyphae til at vokse . C. parapsilosis er en del af slægten Candida, som er mest kendt for sin evne til at forårsage sygdom hos mennesker . C. parapsilosis er også medlem af CTG-kladen sammen med C. albicans, hvilket betyder, at deres CTG-kodon koder for serin og ikke leucin .
Genomstruktur
konkret information om den genomiske struktur af C. parapsilosis er endnu ikke opdaget. Svampen indeholder for det meste ukarakteriserede åbne læserammer (Orf ‘ er), der udgør omkring 98,95% af de proteinkodende gener . Resten af generne koder for rRNA, tRNA og pseudogener, som udgør 1,05% af dets proteinkodende gener. Det er også kendt, at størstedelen af gener, der er ansvarlige for molekylær funktion, bruger hydrolaseaktivitet, de er mest rigelige i cytoplasmaet og anvendes til regulering af biologiske processer .
selvom andre egenskaber såsom G+C-indholdet og det samlede antal gener i genomet stadig ikke er tilgængelige, peger en nylig undersøgelse på muligheden for Genomisk variation inden for C. parapsilosis. Forskere brugte hele genomsekventering til at analysere tre prøvestammer af svampen . Sammenlignet med en kontrolreferencestamme på C. parapsilosis viste de tre prøvestammer lignende genetiske egenskaber ud over regioner med høj variation inden for hver sekvens. Stammerne indeholdt mange als-gener, der koder for celleoverfladeglycoproteiner, som varierede lidt på tværs af alle tre prøver . Opdagelsen af forskellene i disse rigelige als-gener indikerer, at C. parapsilosis er i stand til genetisk rekombination, hvilket resulterer i høj variabilitet inden for genomet af hver stamme. Selvom forskere i denne undersøgelse var i stand til at isolere stammer, C. parapsilosisolater er kendt for at være genetisk ikke-differentierbare og skal ofte fortolkes gennem avancerede bioinformatiske systemer . Derudover indeholder C. parapsilosis mange gentagne sekvenser inden for den ene sektion af dets genom, der er blevet sekventeret. Dette er en anden komplikation, som forskere står over for, når de prøver at sekvensere hele dets genom. Høje kopier af de samme DNA-sekvenser kan ikke tildeles nøjagtigt til en bestemt genomisk placering eller funktion, fordi de kunne have flere roller inden for hele genomet .
cellestruktur
C. parapsilosis findes primært i en encellet, spirende tilstand. Det er dog også i stand til at danne pseudohyphae, hvilket gør det til at være dimorfisk . I gærfænotypen forekommer kolonier glatte, og i pseudohyphae-fænotypen forekommer kolonierne koncentriske . På en dekstro plade danner C. parapsilosis hvide, cremede, skinnende kolonier sammensat af cylindriske celler .
selvom den cellulære sammensætning af C. parapsilosis ikke er fuldt ud forstået, mistænkes den for at ligne en nært beslægtet art, Candida albicans . Det inderste lag af cellevæggen er sammensat af chitin, et fibrøst polysaccharid, der forbedrer membranets stivhed . Det yderste lag af cellevæggen er dækket af proteoglycaner; specifikt mannoserige argininrester (N-bundne mannaner) og serin/threoninrester (o-bundne mannaner) . N-linkede og O-linkede mannaner spiller en vigtig rolle i cellemorfologi, celledifferentiering og værtsinteraktioner. Tab af disse mannans kan dramatisk reducere virulensen af C. parapsilosis .
metaboliske processer
for at optage næringsstoffer fra miljøet frigiver C. parapsilosis forskellige ekstracellulære stoffer, der nedbryder store makromolekyler i mindre molekyler og derved gør dem tilgængelige for absorption . Ud af 172 C. parapsilosis isolater udviser 63% phospholipaseaktivitet . Dette ekstracellulære middel muliggør nedbrydning af phospholipider i frie fedtsyrer, som derefter anvendes i cellemetabolisme. Derudover udviser 92% af C. parapsilosisolater gelatinaseaktivitet, og 47% udviste kaseinaseaktivitet . Både gelatinase og kaseinase er ekstracellulære proteiner, der nedbryder store proteiner til aminosyrer, som også anvendes i cellemetabolisme .
C. parapsilosis er i stand til at omdanne næringsstoffer til energi ved hjælp af både oksidativ phosphorylering og fermentering, skønt de specifikke komplekser, der er involveret i hver vej, ikke forstås fuldt ud. C. parapsilosis er i stand til at fermentere og assimilere en række sukkerarter, som anført i tabel 1 .
det er værd at bemærke, at metaboliske aktiviteter af C. parapsilosis er direkte relateret til dets virulensevne. Mange af de ekstracellulære stoffer, der bruges til at nedbryde store makromolekyler, er afgørende for værtsinvasion. Phospholipaser bruges til at forstyrre esterbindingerne, der findes i værtscellemembraner . Proteaser, som gelatinase og kaseinase, spiller en vigtig rolle i nedbrydning af proteinerne, der findes i værtsepitel-og slimhindebarrierer såvel som nedbrydende proteiner involverede værtsimmunresponsen . Derudover er glukosekoncentrationen direkte relateret til biofilmmodulation i C. parapsilosis. Selvom den nøjagtige mekanisme forbliver ukendt, fører øget glukosemetabolisme til opregulering af veje involveret i dannelse af biofilm .
tabel 1 . Sukkerarter gæret og assimileret af Candida parapsilosis.
| fermentering ” + “positiv” – “negativ | assimilering” + “positiv” – ” negativ | |
|---|---|---|
| glukose | + | + |
| saccharose | + | + |
| Galactose | + | + |
| laktose | – | – |
| Trehalose | + | + |
| Maltose | + | + |
| Rafinose | – | – |
økologi
C. parapsilosis viser sig at være en hyppig indbygger i menneskelig hud såvel som mange andre miljøer og samfund. Denne svampeart er kendt for at leve på andre organismer som husdyr og insekter og findes også i jord-og havmiljøer . Desuden findes C. parapsilosis mange geografiske steder rundt om i verden; det er blevet isoleret i Nordamerika, Europa, Latinamerika, Afrika og Asien. Forekomsten af C. parapsilosis-infektion er steget globalt siden 1997 .
ud over at fortsætte blandt levende organismer har C. parapsilosis også vist sig at eksistere i menneskeskabte miljøer og husholdningsapparater. I en undersøgelse foretaget af D. forskere undersøgte specifikke steder på 99 vaskemaskiner i forskellige boliger i Tyrkiet for at undersøge forekomsten af C. parapsilosis . Deres resultater viste, at C. parapsilosis viste sig at være bosiddende blandt næsten en fjerdedel af alle vaskemaskiner .
patologi
C. parapsilosis er en patogen svamp, der let spredes inden for modtagelige populationer af mennesker og dyr. Svampen forårsager sepsis, endokarditis, endophthalmitis, fungæmi, peritonitis og arthritis hos mennesker. Det findes oftest på proteser, katetre og andre medicinske værktøjer, der berøres af sundhedsarbejdere . Virulensen af C. parapsilosis øges af dets evne til at danne biofilm på disse medicinske apparater og vokse fra langvarig vedhæftning . Desuden kan svampen let spredes fra sundhedsarbejder til patient, hvis grundig håndvask ikke udføres før kontakt .
i kroppen, C. parapsilosis koloniserer omkring den implanterede enhed og fastgøres til slimhindeoverflader i nærheden. Biofilmproduktion tjener som beskyttelse og gør mikroben resistent over for svampedræbende medicin . Dette gør det vanskeligt for naturlige immunceller at bekæmpe svampen, da de ikke er i stand til at fastgøre på den glatte overflade af biofilmen. Således er C. parapsilosis i sidste ende ansvarlig for at forårsage postkirurgiske komplikationer og for tidlig død i modtagelige populationer. Den mest udsatte befolkning for at få en infektion er neonatale patienter, intensivpatienter og immunkompromitterede patienter . I modsætning til andre Candida-arter, såsom C. albicans, er C. parapsilosis ikke et obligatorisk patogen og forårsager kun candidiasis i disse specifikke populationer . C. parapsilosis kan også påvirke dyrenes immunsystem på en lignende måde. Dyr kan indtage patogenet fra jord, insekter og andre miljømæssige kilder, hvilket fører til infektion og død .
ud over C. parapsilosis evne til at forsvare sig mod immunresponset og svampedræbende medicin, er det også i stand til at skjule fra afsløring . Histopatologiske signaturer for C. parapsilosis er nyttige til at identificere svampens infektiøse vej. De opdages dog ikke altid ved screening . I en undersøgelse blev blod-og lungekulturer af nyfødte, der døde af en C. parapsilosis-infektion, analyseret for eventuelle histopatologiske underskrifter. Efter obduktion og immunfarvning viste det sig, at 61% af befolkningen havde signifikant svampetilstedeværelse, men kun 14 ud af de 187 nyfødte blev oprindeligt diagnosticeret med en C. parapsilosis-induceret infektion . Den overvældende forekomst af C. parapsilosis i størstedelen af den undersøgte befolkning blev uopdaget ved normale screeningsmetoder, hvilket viser, at C. parapsilosis infektioner ofte går underdiagnosticeret.
aktuel forskning
aktuel forskning er for det meste centreret om forbedring af behandlingsresultater for personer inficeret af C. parapsilosis. Forskere i Japan udførte en retrospektiv observationsundersøgelse fra 2000-2010, der undersøgte følsomheden af C. parapsilosis isolater til antifungale midler og hvilke andre comorbiditeter der eksisterede for patienter, der ikke overlevede infektionen . Undersøgelsen undersøgte patienter med nosokomial candidæmi, der havde indsat proteser. Forskere kvantificerede antifungal modtagelighed ved hjælp af minimum hæmmende koncentration (MIC). Undersøgelsen konkluderede, at den tidligere standardbehandling for nosokomial candidæmi kunne modificeres til at omfatte echinocandiner, da de viste sig at være vellykkede med faldende patientdødelighed .
en lignende undersøgelse undersøgte det humane immunrespons på C. parapsilosis. Dette blev gjort ved at sammenligne koncentrationen af cytokinresponser udstillet af forskellige Candida-arter, når de stimulerede perifere blodmononukleære celler (Pbmc ‘ er) . Forskerne fandt, at C. parapsilosis-stimulerede celler producerede mindre interleukin 17 og 22 end C. albicans. De fandt også, at hæmning af mitogenaktiverede proteinkinaser var nødvendig for kroppen at erkende, at den var blevet inficeret af en Candida-Art .
Trofa, D., G Kurtcser, A., & Nosanchuk, J. D. (2008). Candida parapsilosis, et voksende svampepatogen. Klinisk Mikrobiologi Anmeldelser, 21 (4), 606-625. http://doi.org/10.1128/CMR.00013-08
Silva S, Negri M, Henriks M, Oliveira R, Vilhelm D, Aseredo J. 2012. Candida glabrata, Candida parapsilosis og Candida tropicalis: biologi, epidemiologi, patogenicitet og antifungal resistens. FEMS Mikrobiologi anmeldelser. 36 (2): s.288-305. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00278.x
Papadimitriou-Olivgeris, M., Spiliopoulou, A., Kolonitsiou, F., Bartavali, C., Lambropoulou, A., Kaplanteri, P.,. . . Christofidou, M. (2018). Stigende forekomst af candidæmi og skiftende epidemiologi til fordel for Candida non-albicans i en 9-årig periode (2009-2017) på et universitetsgræsk hospital. Infektion. doi:https://doi.org/10.1007/s15010-018-1217-2
Candida parapsilosis. Hentet fra https://www-ncbi-nlm-nih-gov.ezproxy.bu.edu/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Info&id=5480&lvl=3&lin=f&keep=1&srchmode=1&unlock
Duina, A., Miller, M., & Keeney, J. (2014). Spirende gær til spirende genetikere: en Primer på Saccharomyces Cerevisiae model system. Genetik, 197 (1), 33-48. Hentet fra https://doi.org/10.1534/genetics.114.163188
Hui, F., Ren, Y., Chen, L., Li, Y., Jang, L., & Niu, K. (2014). Molekylær fylogenetisk analyse afslører den nye Slægt hemishaericaspora af familien debaryomycetaceae. PLOS One. 9 (7), e103737. Hentet fra https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103737
Turner, S., & Butler, G. (2014). Candida patogene arter kompleks. Cold Spring Harbor perspektiver i medicin, 4(9). Hentet fra https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4143104/
skriv MS, Binkley J, Binkley G, Miyasato SR, Simison M, Sherlock G (2017). Candida Genome Database (CGD): inkorporering af samling 22, systematiske identifikatorer og visualisering af sekventeringsdata med høj kapacitet. Nukleinsyrer Res 45 (D1); D592-D596.
Pryssc, L. P., N R. R., T., G R. R., A., Gabald R., T. (2013). Uventet genomisk variation i kliniske og miljømæssige stammer af den patogene gær Candida parapsilosis. Genombiologi og Evolution, 5(12), 2382-2392. https://doi.org/10.1093/gbe/evt185
bidragydere. (2018, 5. juli). Candida parapsilosis. Den Gratis Encyklopædi. Hentet 15: 52, 20. September 2018, fra https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Candida_parapsilosis&oldid=848995454
Hemedes, C., Trail-Burns, E., Mao, K. S. K., Bliss, J. M., Paepe, M. E. (2018).Patologi af Neonatal ikke-albican Candidiasis: Obduktionsundersøgelse og litteraturgennemgang. Pædiatrisk og udviklingspatologi, 7 (4), 655-673. https://doi.org/10.1177/1093526618798773
Peres-Garcia LA, Csonka K, Flores-Carreon A, Estrada-Mata E, Mellado-Mojica E, Nemeth T, Lopes-Ramires LA, Toth R, Lopes MG, Visler C, Marton a, Toth a, Nosanchuk JD, Gacser a, Mora-Montes hm. 2016. Rolle af Protein glycosylering i Candida parapsilosis cellevæg integritet og Værtsinteraktion. Grænser i mikrobiologi. 7 (306): s.1-16. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00306
Neji S, Hadrich I, Trabelsi H, Abbes S, Cheikhrouhou F, Sellami H, Makni F, Ayadi A. 2017. Virulensfaktorer, antifungal modtagelighed og molekylære mekanismer for acolresistens blandt Candida parapsilosis komplekse isolater genvundet fra kliniske prøver. Tidsskrift for biomedicinsk videnskab. 24(67). https://doi.org/10.1186/s12929-017-0376-2
Pereira L, Silva S, Ribeiro B, Henriks M, Aseredo J. 2015. Indflydelse af glukosekoncentration på strukturen og mængden af biofilm dannet af Candida parpsilosis. FEMS gær Forskning. 15(5). https://doi.org/10.1093/femsyr/fov043
D Larsen, A., Sav, H., Gonca, S., Kaplan, E., Ilkit, M., Babi Christ, M. N.,. . . Sybren de Hoog, G. (2017). Candida parapsilosis i husholdningsvaskemaskiner. International Society for human and Animal Mycology, 55, 813-819. doi:10.1093 / MMY / myks008
Hirai, Y., Asahata, S., Ainoda, Y., Goto, A., Fujita, T., & Totsuka, K. (2014). Nosokomial Candida parapsilosis candidæmi: risikofaktorer, antifungal modtagelighed og udfald. Journal of Hospital infektion, 87 (1), 54-58. doi: / / doi-org.DK.edu / 10.1016 / j. jhin.2014.02.006
Toth, A., Csonka, K., Jacobs, C., Vagvolgyi, C., Nosanchuk, J. D., Netea, M. G., & Gacser, A. (2013). Candida albicans og Candida parapsilosis inducerer forskellige T-celleresponser i humane perifere blodmononukleære celler. Tidsskrift for infektionssygdomme, 208 (4), 690-698. doi:10.1093 / infdis / jit188
redigeret af Natalia Aneiros, Dominick Milano, Sharmetha Ramanan og Kvintashia Vilson, studerende ved Jennifer Bhatnagar for BI 311 generel mikrobiologi, 2018, Boston University.