Candida parapsilosis
Candida parapsilose is een schimmelsoort die verantwoordelijk is voor verschillende ziektetoestanden bij de mens . Onder de vele microben gevonden op menselijke handen, C. parapsilosis is een van de meest voorkomende schimmelsoorten . Deze species is gekend om sepsis te veroorzaken in die met gecompromitteerde immuunsysteem, pasgeborenen, intensive care patiënten, individuen met geïmplanteerde apparaten, en individuen die onlangs gastro-intestinale chirurgie hebben ondergaan . Onderzoekers hebben ontdekt dat maar liefst acht tot vijftien procent van alle infecties verkregen door patiënten in ziekenhuizen zijn toegeschreven aan C. parapsilosis . Vanwege het gebrek aan inzicht in de virulentiemechanismen van dit taxon is de behandeling moeilijk en niet altijd effectief . Het is daarom essentieel voor toekomstig onderzoek om zich te concentreren op het begrijpen van de signalerende wegen betrokken bij besmetting en hoe deze wegen worden geregeld aangezien zij niet goed worden begrepen.
hogere orde taxa
C. parapsilosis is een schimmel behorend tot de phylum Ascomycota . C. parapsilosis is een lid van de klasse Saccharomycetes en de orde Saccharomycetales die het meest bekend staan als ontluikende gisten, wat betekent dat ze ongeslachtelijk kunnen reproduceren door het proces van mitose wanneer voedingsstoffen overvloedig zijn en seksueel door de productie van haploïde cellen in meiosis wanneer voedingsstoffen niet overvloedig zijn . C. parapsilosis is een lid van de familie Debaryomycetaceae, die vaak worden geassocieerd met het gebruik van pseudohyphae door de gist om te groeien . C. parapsilosis is een deel van het geslacht Candida, die het meest bekend is om zijn vermogen om ziekte bij mensen te veroorzaken . C. parapsilosis is ook een lid van de CTG clade, samen met C. albicans, wat betekent dat hun CTG codon codeert voor serine en niet leucine .
Genoomstructuur
Concrete informatie over de genomische structuur van C. parapsilose is nog niet ontdekt. De schimmel bevat meestal niet-gekarakteriseerde open leesframes( ORFs), die ongeveer 98,95% van de eiwitcoderende genen uitmaken . De rest van de genen code voor rRNA, tRNA, en pseudogenes, die omhoog 1.05% van zijn eiwit-codeert genen maken. Het is ook gekend dat de meerderheid van genen verantwoordelijk voor moleculaire functiegebruik hydrolaseactiviteit, zij overvloedigst in het cytoplasma zijn, en voor de verordening van biologische processen worden gebruikt .
hoewel andere kenmerken zoals het G+C-gehalte en het totale aantal genen in het genoom nog steeds niet beschikbaar zijn, wijst een recente studie op de mogelijkheid van genomische variatie binnen C. parapsilosis. De onderzoekers gebruikten het gehele genoom rangschikken om drie steekproefstammen van de schimmel te analyseren . Vergeleken met een controlereferentiestam van C. parapsilosis, toonden de drie steekproefstammen gelijkaardige genetische kenmerken naast hoge veranderingsgebieden binnen elke opeenvolging. De stammen bevatten veel ALS-genen die coderen voor cel-oppervlakte glycoproteïnen, die lichtjes varieerden over alle drie de monsters . De ontdekking van de verschillen in deze overvloedige ALS genen wijst erop dat C. parapsilosis tot genetische recombinatie in staat is, resulterend in hoge veranderlijkheid binnen het genoom van elke stam. Hoewel onderzoekers in deze studie in staat waren om stammen te isoleren, C. parapsilosis-isolaten staan bekend als genetisch niet-differentieerbaar, en moeten vaak worden geïnterpreteerd door geavanceerde bioinformatische systemen . Bovendien bevat C. parapsilosis vele herhaalde opeenvolgingen binnen één sectie van zijn genoom dat is gerangschikt. Dit is een andere complicatie die onderzoekers worden geconfronteerd wanneer het proberen om zijn volledige genoom te rangschikken. De hoge exemplaren van de zelfde opeenvolgingen van DNA kunnen niet nauwkeurig aan een specifieke genomic plaats of functie worden toegewezen omdat zij veelvoudige rollen binnen het volledige genoom konden hebben .
celstructuur
C. parapsilose bestaat voornamelijk in een eencellige, ontluikende staat. Het is echter ook in staat om pseudohyphae te vormen, waardoor het dimorf lijkt te zijn . In het gistfenotype lijken de kolonies glad en in het pseudohyphae-fenotype lijken de kolonies concentrisch . Op een dextrose plaat vormt C. parapsilosis witte, romige, glanzende kolonies bestaande uit cilindrische cellen .
hoewel de cellulaire samenstelling van C. parapsilosis nog niet volledig bekend is, wordt vermoed dat het lijkt op een nauw verwante soort, Candida albicans . De binnenste laag van de celwand is samengesteld uit chitine, een vezelig polysaccharide dat de stijfheid van het membraan verbetert . De buitenste laag van de celwand is bedekt met proteoglycanen, met name mannose-rijke arginineresiduen (n-gebonden mannanen) en serine/threonineresiduen (O-gebonden mannanen) . N-verbonden en O-verbonden mannanen spelen een belangrijke rol in celmorfologie, celdifferentiatie en gastheerinteracties. Verlies van deze mannanen kan de virulentie van C. parapsilosis drastisch verminderen .
metabole processen
om nutriënten uit het milieu op te nemen, geeft C. parapsilosis verschillende extracellulaire enzymen vrij die grote macromoleculen afbreken in kleinere moleculen, waardoor ze beschikbaar zijn voor absorptie . Van de 172 C. parapsilosis-isolaten vertoont 63% fosfolipase-activiteit . Dit extracellulaire enzym staat voor de analyse van phospholipids in vrije vetzuren toe, die dan in celmetabolisme worden gebruikt. Bovendien vertonen 92% van C. parapsilosis-isolaten gelatinase-activiteit en 47% caseïnase-activiteit . Zowel gelatinase als caseinase zijn extracellulaire enzymen die grote proteã nen in aminozuren afbreken die ook in celmetabolisme worden gebruikt .
C. parapsilose is in staat om nutriënten in energie om te zetten door zowel oxidatieve fosforylering als fermentatie, hoewel de specifieke complexen die betrokken zijn bij elke route niet volledig worden begrepen. C. parapsilose is in staat om een verscheidenheid aan suikers, zoals vermeld in Tabel 1, te fermenteren en te assimileren .
het is vermeldenswaard dat de metabole activiteiten van C. parapsilose direct verband houden met de virulentiecapaciteiten ervan. Veel extracellulaire die enzymen aan analyse grote macromoleculen worden gebruikt zijn essentieel voor gastheerinvasie. Phospholipases worden gebruikt om de esterverbanden te verstoren die in de membranen van de gastheercel worden gevonden . De proteasen, zoals gelatinase en caseinase, spelen een belangrijke rol in het afbreken van de proteã nen in epitheliaale en mucosalbarriã res van de gastheer worden gevonden evenals het afbreken van proteã nen betrokken de gastheer immune reactie . Bovendien, is de glucoseconcentratie direct gerelateerd aan biofilm modulatie in C. parapsilosis. Hoewel het exacte mechanisme onbekend blijft, leidt het verhoogde glucosemetabolisme tot upregulation van wegen betrokken bij biofilm vorming .
Tabel 1 . Suikers gefermenteerd en geassimileerd door Candida parapsilosis.
| Gisting ” + “positief” – “negatieve | Assimilatie” + “positief” – ” negatief | |
|---|---|---|
| Glucose | + | + |
| Sacharose | + | + |
| Galactose | + | + |
| Lactose | – | – |
| Trehalose | + | + |
| Maltose | + | + |
| Rafinose | – | – |
ecologie
C. parapsilose is een frequente bewoner van de menselijke huid en vele andere omgevingen en gemeenschappen. Het is bekend dat deze schimmelsoort leeft op andere organismen zoals huisdieren en insecten, en is ook gevonden om te verblijven in de bodem en mariene milieu ‘ s . Bovendien is C. parapsilosis te vinden op vele geografische locaties over de hele wereld; het is geïsoleerd in Noord-Amerika, Europa, Latijns-Amerika, Afrika en Azië. De incidentie van C. parapsilosis infectie is wereldwijd toegenomen sinds 1997 .
naast het voortbestaan onder levende organismen, is gebleken dat C. parapsilose ook voorkomt in door de mens vervaardigde omgevingen en huishoudelijke apparaten. In een studie van Dögen, et al. onderzoekers onderzochten specifieke sites op 99 wasmachines in verschillende woningen in Turkije om de prevalentie van C. parapsilosis te onderzoeken . Uit hun resultaten bleek dat C. parapsilosis bij bijna een kwart van alle wasmachines werd aangetroffen .
pathologie
C. parapsilose is een pathogene schimmel die gemakkelijk wordt verspreid binnen gevoelige populaties van mens en dier. De schimmel veroorzaakt sepsis, endocarditis, endoftalmitis, fungemia, peritonitis, en artritis bij mensen. Het wordt meestal gevonden op prothetische apparaten, katheters, en andere medische hulpmiddelen die worden aangeraakt door werknemers in de gezondheidszorg . De virulentie van C. parapsilosis wordt verhoogd door het zijn vermogen om biofilms op deze medische hulpmiddelen te vormen en van langdurige gehechtheid te groeien . Bovendien kan de schimmel zich gemakkelijk verspreiden van gezondheidswerker naar patiënt als er geen grondige handwas wordt uitgevoerd voorafgaand aan contact .
in het lichaam, C. parapsilose koloniseert rond het geïmplanteerde apparaat en hecht zich aan slijmvliesoppervlakken in de buurt. Biofilm productie dient als bescherming en maakt de microbe bestand tegen schimmeldodende medicijnen . Dit maakt het moeilijk voor natuurlijke immuuncellen om de schimmel te bestrijden, omdat ze niet in staat zijn om zich aan het gladde oppervlak van de biofilm te hechten. Aldus is C. parapsilosis uiteindelijk verantwoordelijk voor het veroorzaken van postoperatieve complicaties en vroegtijdige dood in vatbare populaties. De meest risicovolle populatie van het oplopen van een infectie zijn neonatale patiënten, intensive care patiënten, en immuungecompromitteerde patiënten . In tegenstelling tot andere Candida-soorten, zoals C. albicans, is C. parapsilosis geen verplicht pathogeen en veroorzaakt alleen candidiasis in deze specifieke populaties . C. parapsilose kan ook invloed hebben op het immuunsysteem van dieren op een soortgelijke manier. Dieren kunnen de ziekteverwekker uit de bodem, insecten en andere milieu-bronnen innemen, wat leidt tot infectie en dood .
naast C. parapsilosis ‘ vermogen om zich te verdedigen tegen de immuunrespons en antifungale medicatie, het is ook in staat om te verbergen voor detectie . De histopathologiehandtekeningen voor C. parapsilosis zijn nuttig in het identificeren van de besmettelijke weg van de schimmel. Ze worden echter niet altijd gedetecteerd bij screening . In één studie werden bloed-en longculturen van pasgeborenen die stierven aan een C. parapsilosis-infectie geanalyseerd op histopathologische kenmerken. Bij autopsie en immunostaining bleek 61% van de populatie een significante schimmelaanwezigheid te hebben, maar slechts 14 van de 187 pasgeborenen werden aanvankelijk gediagnosticeerd met een C. parapsilosis geïnduceerde infectie . De overweldigende prevalentie van C. parapsilosis in de meerderheid van de onderzochte populatie werd niet ontdekt door normale screeningsmethoden, waaruit blijkt dat C. parapsilosis infecties vaak onderdiagnose.
huidig onderzoek
huidig onderzoek is voornamelijk gericht op het verbeteren van de behandelingsresultaten voor personen die besmet zijn met C. parapsilose. Onderzoekers in Japan voerden een retrospectieve observationele studie uit van 2000-2010, waarin de gevoeligheid van C. parapsilosis isolaten voor antischimmelmiddelen werd onderzocht en welke andere comorbiditeiten er bestonden voor patiënten die de infectie niet overleefden . De studie onderzocht patiënten met nosocomiale candidemie die protheses hadden ingebracht. Onderzoekers gekwantificeerd antifungale gevoeligheid met behulp van minimale remmende concentratie (MIC). De studie concludeerde dat de vorige standaardbehandeling voor nosocomiale candidemie kon worden gewijzigd om echinocandines op te nemen, omdat ze succesvol bleken te zijn in het verlagen van de mortaliteit van patiënten .
in een soortgelijke studie werd de humane immuunrespons op C. parapsilose onderzocht. Dit werd gedaan door de concentratie van cytokinereacties te vergelijken die door verschillende Candida-species worden tentoongesteld toen zij perifere bloedmononucleaire cellen (PBMC ‘ s) bevorderden . De onderzoekers vonden dat C. parapsilosis-gestimuleerde cellen minder interleukine 17 en 22 produceerden dan die van C. albicans. Zij vonden ook dat de remming van mitogen-geactiveerde eiwitkinasen voor het lichaam noodzakelijk was om te erkennen dat het door een Candida-species was besmet .
Trofa, D., Gácser, A., & Nosanchuk, J. D. (2008). Candida parapsilosis, een opkomende schimmel pathogeen. Clinical Microbiology Reviews, 21 (4), 606-625. http://doi.org/10.1128/CMR.00013-08
Silva S, Negri M, Henriques M, Oliveira R, Williams D, Azeredo J. 2012. Candida glabrata, Candida parapsilosis en Candida tropicalis: biologie, epidemiologie, pathogeniteit en antischimmelresistentie. Fems Microbiologie beoordelingen. 36 (2): blz.288-305. Papadimitriou-Olivgeris, M., Spiliopoulou, A., Kolonitsiou, F., Bartzavali, C., Lambropoulou, A., Xaplanteri, P., . . . Christofidou, M. (2018). Toenemende incidentie van candidemie en verschuivende epidemiologie ten gunste van Candida non-albicans in een periode van 9 jaar (2009-2017) in een universitair Grieks ziekenhuis. Infectie. doi:https://doi.org/10.1007/s15010-018-1217-2
Candida parapsilosis. Retrieved from 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). Ontluikende gist voor ontluikende genetici: een Primer op het Saccharomyces Cerevisiae modelsysteem. Genetica, 197 (1), 33-48. Retrieved from https://doi.org/10.1534/genetics.114.163188
Hui, F., Ren, Y., Chen, L., Li, Y., Zhang, L., & Niu, Q. (2014). Moleculaire fylogenetische analyse onthult het nieuwe geslacht hemisphaericaspora van de familie debaryomycetaceae. PLOS ÉÉN. 9 (7), e103737. Retrieved from https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103737
Turner, S., & Butler, G. (2014). Het Candida pathogenic species complex. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 4 (9). Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4143104/
Skrzypek MS, Binkley J, Binkley G, Miyasato SR, Simison M, Sherlock G (2017). De Candida Genome Database (CGD): integratie van assemblage 22, systematische identificatiemiddelen en visualisatie van hoge productie die gegevens rangschikken. Nucleïnezuren Res 45 (D1); D592-D596.
Pryszcz, L. P., Németh, T., Gácser, A., Gabaldón, T. (2013). Onverwachte genomische variabiliteit in klinische en Omgevingsstammen van de pathogene gist Candida parapsilose. Genome Biology and Evolution, 5 (12), 2382-2392. https://doi.org/10.1093/gbe/evt185
Wikipedia-bijdragers. (2018, 5 juli). Candida parapsilosis. In Wikipedia, De Vrije Encyclopedie. Geraadpleegd op 15: 52, 20 September 2018, van https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Candida_parapsilosis&oldid=848995454
Hemedez, C., Trail-Burns, E., Mao, Q., Chu, S., Shaw, S. K., Bliss, J. M., Paepe, M. E. (2018).Pathology of Neonatal Non-albican Candidiasis: Autopsy Study and Literature Review. Pediatrische en ontwikkelingspathologie, 7 (4), 655-673. https://doi.org/10.1177/1093526618798773
Perez-Garcia LA, Csonka K, Flores-Carreon A, Estrada-Mata E, Mellado-Mojica E, Nemeth T, Lopez-Ramirez LA, Toth R, Lopez MG, Vizler C, Marton a, Toth a, Nosanchuk JD, Gacser A, Mora-Montes HM. 2016. De rol van Eiwitglycosylatie in de integriteit van de celwand van Candida parapsilosis en de interactie van de gastheer. Grenzen in de Microbiologie. 7 (306): blz.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. Virulentiefactoren, antischimmelgevoeligheid en moleculaire mechanismen van azoolresistentie bij complexe isolaten van Candida parapsilose teruggevonden van klinische specimens. Tijdschrift voor biomedische wetenschap. 24(67). https://doi.org/10.1186/s12929-017-0376-2
Pereira L, Silva S, Ribeiro B, Henriques M, Azeredo J. 2015. Invloed van glucose concentratie op de structuur en de hoeveelheid biofilms gevormd door Candida parpsilosis. Fems gist onderzoek. 15(5). https://doi.org/10.1093/femsyr/fov043
Dögen, A., Sav, H., Gonca, S., Kaplan, E., Ilkit, M., Babič, M. N.,. . . Sybren de Hoog, G. (2017). Candida parapsilosis in huishoudelijke wasmachines. International Society for Human and Animal Mycology, 55, 813-819. doi: 10.1093/mmy / myx008
Hirai, Y., Asahata, S., Ainoda, Y., Goto, A., Fujita, T., & Totsuka, K. (2014). Nosocomiale Candida parapsilose candidemie: risicofactoren, antischimmelgevoeligheid en resultaat. Tijdschrift voor Geneeskunde, 24(1), 54-58. doi: / / doi-org. ezproxy. bu. 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 en Candida parapsilose induceren verschillende T-cel reacties in menselijke perifere bloed mononucleaire cellen. Journal of Infectious Diseases, 208 (4), 690-698. doi: 10.1093 / infdis / jit188
uitgegeven door Natalia Aneiros, Dominick Milano, Sharmetha Ramanan en Quintashia Wilson, students of Jennifer Bhatnagar for BI 311 General Microbiology, 2018, Boston University.