Candida parapsilosis
Candida parapsilosis jest gatunkiem grzybów, który jest odpowiedzialny za kilka stanów chorobowych u ludzi . Wśród wielu drobnoustrojów występujących na ludzkich rękach, C. parapsilosis jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych gatunków grzybów . Wiadomo, że ten gatunek powoduje sepsę u osób z upośledzonym układem odpornościowym, noworodków, pacjentów intensywnej terapii, osób z wszczepionymi urządzeniami i osób, które niedawno przeszły operację przewodu pokarmowego . Naukowcy odkryli, że aż osiem do piętnastu procent wszystkich zakażeń wywołanych przez pacjentów w szpitalach zostało przypisanych C. parapsilosis . Ze względu na brak zrozumienia mechanizmów zjadliwości tego taksonu leczenie jest trudne i nie zawsze skuteczne . Dlatego kluczowe znaczenie dla przyszłych badań ma skupienie się na zrozumieniu szlaków sygnałowych związanych z zakażeniem oraz na tym, w jaki sposób drogi te są regulowane, ponieważ nie są dobrze poznane.
Taksony wyższego rzędu
C. parapsilosis-rodzaj grzybów należący do rzędu Ascomycota . C. parapsiloza jest członkiem klasy Saccharomycetes i rzędu Saccharomycetales, które są najczęściej znane jako drożdże pączkujące, co oznacza, że mogą rozmnażać się bezpłciowo w procesie mitozy, gdy składniki odżywcze są obfite, a seksualnie poprzez produkcję haploidalnych komórek w mejozie, gdy składniki odżywcze nie są obfite . C. parapsilosis jest członkiem rodziny Debaryomycetaceae, które są powszechnie związane z wykorzystaniem drożdży pseudohyphae rosnąć . C. parapsilosis jest częścią rodzaju Candida, który jest najbardziej znany ze swojej zdolności do wywoływania chorób u ludzi . C. parapsiloza jest również członkiem kladu CTG, wraz z C. albicans, co oznacza, że ich kodon CTG koduje serynę, a nie leucynę .
struktura genomu
konkretne informacje na temat struktury genomowej C. parapsilosis nie zostały jeszcze odkryte. Grzyb zawiera głównie nietypowe otwarte ramki do czytania (ORFs), stanowiące około 98,95% genów kodujących białka . Reszta genów koduje rRNA, tRNA i pseudogenes, które stanowią 1,05% genów kodujących białka. Wiadomo również, że większość genów odpowiedzialnych za funkcje molekularne wykorzystuje aktywność hydrolazy, są one najbardziej obfite w cytoplazmie i są wykorzystywane do regulacji procesów biologicznych .
chociaż inne cechy, takie jak ZAWARTOŚĆ G+C i całkowita liczba genów w genomie są nadal niedostępne, ostatnie badania wskazują na możliwość zmiany genomu w C. parapsilosis. Naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie całego genomu do analizy trzech próbnych szczepów grzyba . W porównaniu z referencyjnym szczepem kontrolnym C. parapsiloza, trzy szczepy próbki wykazały podobne cechy genetyczne oprócz regionów o wysokiej zmienności w każdej sekwencji. Szczepy zawierały wiele genów ALS kodujących glikoproteiny powierzchniowe komórek, które różniły się nieznacznie we wszystkich trzech próbkach . Odkrycie różnic w tych obfitych genach ALS wskazuje, że C. parapsilosis jest zdolny do rekombinacji genetycznej, co skutkuje dużą zmiennością w genomie każdego szczepu. Chociaż badacze w tym badaniu byli w stanie wyizolować szczepy, C. Izolaty parapsilozy są znane z tego, że są genetycznie nierozróżnialne i często muszą być interpretowane za pomocą zaawansowanych systemów bioinformatycznych . Dodatkowo, C. parapsilosis zawiera wiele powtarzających się sekwencji w jednej sekcji swojego genomu, która została zsekwencjonowana. Jest to kolejna komplikacja, z którą borykają się naukowcy, próbując zsekwencjonować cały genom. Wysokie kopie tych samych sekwencji DNA nie mogą być dokładnie przypisane do określonej lokalizacji genomowej lub funkcji, ponieważ mogą mieć wiele ról w całym genomie .
struktura komórkowa
C. parapsiloza występuje głównie w stanie jednokomórkowym, pączkującym. Jednak jest również zdolny do tworzenia pseudohiphae, co sprawia, że wydaje się być dymorficzny . W fenotypie drożdży kolonie wydają się gładkie, a w fenotypie pseudohyphae kolonie wydają się koncentryczne . Na płytce dekstrozy C. parapsilosis tworzy białe, kremowe, błyszczące kolonie złożone z cylindrycznych komórek .
chociaż skład komórkowy C. parapsilosis nie jest w pełni poznany, podejrzewa się, że jest podobny do blisko spokrewnionego gatunku, Candida albicans . Najbardziej wewnętrzna warstwa ściany komórkowej składa się z chityny, włóknistego polisacharydu, który zwiększa sztywność błony . Najbardziej zewnętrzna warstwa ściany komórkowej pokryta jest proteoglikanami; w szczególności, bogate w mannozę pozostałości argininy (N-połączone mannany) i pozostałości seryny/treoniny (o-połączone mannany). Mannany związane z N I O odgrywają ważną rolę w morfologii komórek, różnicowaniu komórek i interakcjach gospodarza. Utrata tych mannanów może dramatycznie zmniejszyć zjadliwość C. parapsilosis .
procesy metaboliczne
aby pobrać składniki odżywcze ze środowiska, C. parapsilosis uwalnia różne zewnątrzkomórkowe enzymy, które rozkładają Duże makrocząsteczki na mniejsze cząsteczki, dzięki czemu są dostępne do wchłaniania . Spośród 172 izolatów C. parapsilosis, 63% wykazuje aktywność fosfolipazy . Ten pozakomórkowy enzym umożliwia rozpad fosfolipidów na wolne kwasy tłuszczowe, które są następnie wykorzystywane w metabolizmie komórkowym. Dodatkowo, 92% izolatów C. parapsilosis wykazuje aktywność żelatynazy, a 47% wykazuje aktywność kazeinazy . Zarówno żelatynaza, jak i kazeinaza są zewnątrzkomórkowymi enzymami, które rozkładają duże białka w aminokwasy, które są również wykorzystywane w metabolizmie komórkowym .
C. parapsilosis jest zdolny do przekształcania składników odżywczych w energię zarówno poprzez fosforylację oksydacyjną, jak i fermentację, chociaż specyficzne kompleksy zaangażowane w każdy szlak nie są w pełni poznane. C. parapsilosis jest zdolny do fermentacji i przyswajania różnych cukrów, jak podano w tabeli 1 .
warto zauważyć, że aktywność metaboliczna C. parapsilosis jest bezpośrednio związana z jej możliwościami zjadliwości. Wiele z pozakomórkowych enzymów używanych do rozkładu dużych makrocząsteczek jest niezbędnych do inwazji gospodarza. Fosfolipazy są używane do zakłócania wiązań estrowych znajdujących się w błonach komórkowych gospodarza. Proteazy, jak gelatinase i kazeinase, odgrywają ważną rolę w degradacji białek znalezionych w gospodarza nabłonka i błon śluzowych barier, jak również degradacji białek zaangażowanych gospodarza odpowiedzi immunologicznej . Ponadto stężenie glukozy jest bezpośrednio związane z modulacją biofilmu w C. parapsilosis. Chociaż dokładny mechanizm pozostaje nieznany, zwiększony metabolizm glukozy prowadzi do zwiększenia regulacji szlaków zaangażowanych w tworzenie biofilmu .
Tabela 1 . Cukry fermentowane i przyswajane przez Candida parapsilosis.
| Fermentacji „+” pozytywne „-” negatywna | Asymilacji „+” pozytywne „-” negatywna | |
|---|---|---|
| Glucose | + | + |
| Sucrose | + | + |
| Galactose | + | + |
| Lactose | – | – |
| Trehalose | + | + |
| Malta | + | + |
| Rafinose | – | – |
Ekologia
C. parapsilosis jest częstym mieszkańcem ludzkiej skóry, a także wielu innych środowisk i społeczności. Ten gatunek grzyba jest znany z życia na innych organizmach, takich jak zwierzęta domowe i owady, a także znajduje się w glebie i środowiskach morskich . Ponadto C. parapsilosis występuje w wielu miejscach geograficznych na całym świecie; został wyizolowany w Ameryce Północnej, Europie, Ameryce Łacińskiej, Afryce i Azji. Częstość występowania zakażenia C. parapsilosis wzrosła globalnie od 1997 roku .
oprócz przetrwania wśród żywych organizmów, C. parapsilosis stwierdzono również w środowiskach stworzonych przez człowieka i urządzeniach gospodarstwa domowego. W badaniu przeprowadzonym przez Dögena i wsp., naukowcy zbadali konkretne miejsca na 99 pralkach w różnych rezydencjach w Turcji, aby zbadać występowanie C. parapsilosis . Ich wyniki wykazały, że C. parapsilosis stwierdzono, że mieszka wśród prawie jednej czwartej wszystkich pralek .
patologia
C. parapsiloza jest patogennym grzybem, który łatwo rozprzestrzenia się w podatnych populacjach ludzi i zwierząt. Grzyb powoduje posocznicę, zapalenie wsierdzia, zapalenie wnętrza gałki ocznej, grzybicę, zapalenie otrzewnej i zapalenie stawów u ludzi. Najczęściej występuje na urządzeniach protetycznych, cewnikach i innych narzędziach medycznych, które są dotykane przez pracowników służby zdrowia . Zjadliwość C. parapsilosis zwiększa się dzięki jego zdolności do tworzenia biofilmów na tych urządzeniach medycznych i rośnie z przedłużonego przywiązania . Ponadto grzyb może łatwo rozprzestrzeniać się z pracownika służby zdrowia na pacjenta, jeśli dokładne mycie rąk nie zostanie przeprowadzone przed kontaktem .
w organizmie, C. parapsiloza kolonizuje wokół wszczepionego urządzenia i przywiązuje się do powierzchni błony śluzowej w pobliżu. Produkcja biofilmu służy jako ochrona i sprawia, że drobnoustroje są odporne na leki przeciwgrzybicze . Utrudnia to naturalnym komórkom odpornościowym zwalczanie grzyba, ponieważ nie są one w stanie przyczepić się do śliskiej powierzchni biofilmu. Tak więc, C. parapsilosis jest ostatecznie odpowiedzialny za powodowanie powikłań pooperacyjnych i przedwczesnej śmierci w podatnych populacjach. Najbardziej zagrożoną populacją zakażenia są pacjenci noworodkowi, pacjenci intensywnej terapii i pacjenci z obniżoną odpornością. W przeciwieństwie do innych gatunków Candida, takich jak C. albicans, C. parapsilosis nie jest patogenem obligatoryjnym i powoduje tylko kandydozę w tych konkretnych populacjach . C. parapsilosis może również wpływać na układ odpornościowy zwierząt w podobny sposób. Zwierzęta mogą spożywać patogen z gleby, owadów i innych źródeł środowiskowych, co prowadzi do infekcji i śmierci .
zdolność parapsylozy do obrony przed odpowiedzią immunologiczną i lekami przeciwgrzybiczymi, jest również w stanie ukryć się przed wykryciem . Podpisy histopatologiczne C. parapsilosis są przydatne w identyfikacji szlaku zakaźnego grzyba. Jednak nie zawsze są one wykrywane podczas badań przesiewowych . W jednym z badań analizowano posiewy krwi i płuc noworodków, którzy zmarli z powodu zakażenia C. parapsilosis, pod kątem jakichkolwiek śladów histopatologicznych. Po autopsji i uzyskaniu odporności stwierdzono, że 61% populacji ma znaczącą obecność grzybów, ale tylko 14 ze 187 noworodków zostało początkowo zdiagnozowanych z infekcją wywołaną C. parapsilosis. Przeważająca częstość występowania C. parapsilosis w większości badanych populacji nie została wykryta przez normalne metody przesiewowe, co pokazuje, że infekcje C. parapsilosis często nie są diagnozowane.
bieżące badania
obecne badania koncentrują się głównie na poprawie wyników leczenia osób zakażonych C. parapsilosis. Naukowcy z Japonii przeprowadzili retrospektywne badanie obserwacyjne z lat 2000-2010, badając podatność izolatów C. parapsilosis na leki przeciwgrzybicze i jakie inne współistniejące choroby istniały u pacjentów, którzy nie przeżyli infekcji . W badaniu oceniano pacjentów z kandydemią szpitalną, u których wszczepiono protezy. Badacze określili podatność przeciwgrzybiczą za pomocą minimalnego stężenia hamującego (Mic). W badaniu stwierdzono, że poprzednie standardowe leczenie kandydemii szpitalnej można zmodyfikować tak, aby obejmowało echinokandyny, ponieważ okazały się skuteczne w zmniejszaniu śmiertelności pacjentów .
w podobnym badaniu oceniano odpowiedź immunologiczną człowieka na C. parapsilosis. Dokonano tego poprzez porównanie stężeń odpowiedzi cytokin wykazywanych przez różne gatunki Candida, gdy stymulowały one komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC) . Naukowcy odkryli, że komórki stymulowane przez C. parapsilosis wytwarzały mniej interleukiny 17 i 22 niż komórki C. albicans. Odkryli również, że hamowanie aktywowanych mitogenem kinaz białkowych było konieczne, aby organizm rozpoznał, że został zainfekowany przez gatunek Candida .
Trofa, D., Gácser, A., & Nosanchuk, J. D. (2008). Candida parapsilosis, pojawiający się patogen Grzybiczy. 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 i Candida tropicalis: Biologia, epidemiologia, patogenność i odporność przeciwgrzybicza. FEMS Microbiology Reviews. 36(2): s. 288-305. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00278.x
Papadimitriou-Olivgeris, M., Spiliopoulou, A., Kolonitsiou, F., Bartzavali, C., Lambropoulou, A., Xaplanteri, P., . . . Christofidou, M. (2018). Zwiększenie zachorowalności na kandydemię i przesunięcie epidemiologii na korzyść Candida non-albicans w okresie 9 lat (2009-2017)w Szpitalu Uniwersyteckim. Infekcja. doi:https://doi.org/10.1007/s15010-018-1217-2
Candida parapsilosis. [2010-01-25 14: 45] Drożdże dla początkujących genetyków: podkład do systemu modelowego Saccharomyces Cerevisiae. Genetyka, 197(1), 33-48. [2014-01-15 15: 45] Molekularna analiza filogenetyczna ujawniła nowy rodzaj hemisphaericaspora z rodziny debaryomycetaceae. PLOS 1. 9(7), e103737. [2010-02-14 15: 45] Zespół gatunków chorobotwórczych Candida. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 4 (9). Źródło:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4143104/
Skrzypek MS, Binkley J, Binkley G, Miyasato SR, Simison M, Sherlock G (2017). Candida Genome Database (CGD): włączenie Assembly 22, systematyczne identyfikatory i wizualizacja danych sekwencjonowania o wysokiej przepustowości. Kwasy Nukleinowe Res 45 (D1); D592-D596.
Pryszcz, L. P., Németh, T., Gácser, A., Gabaldón, T. (2013). Nieoczekiwana zmienność Genomiczna szczepów klinicznych i środowiskowych patogennych drożdży Candida parapsilosis. Genome Biology and Evolution, 5(12), 2382-2392. https://doi.org/10.1093/gbe/evt185
twórcy Wikipedii. (2018, 5 lipca). Candida parapsilosis. W Wikipedii, Wolnej Encyklopedii. Pobrano 15: 52, 20 września 2018, z 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).Patologia Neonatalnej kandydozy niealbikańskiej: badanie autopsji i przegląd literatury. Pediatric and Developmental Pathology, 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. Rola glikozylacji białek w integralności ściany komórkowej Candida parapsilosis i interakcji gospodarza. Frontiers in Microbiology. 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. Czynniki zjadliwości, wrażliwość przeciwgrzybicza i molekularne mechanizmy oporności na azole wśród izolatów Candida parapsilosis Complex Odzyskanych z próbek klinicznych. Journal of Biomedical Science. 24(67). https://doi.org/10.1186/s12929-017-0376-2
Pereira L, Silva S, Ribeiro B, Henriques M, Azeredo J. 2015. Wpływ stężenia glukozy na strukturę i ilość biofilmów powstałych w wyniku parpsilozy Candida. Badania drożdży FEMS. 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 w domowych pralkach. 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). Candida parapsilosis candidemia: czynniki ryzyka, wrażliwość przeciwgrzybicza i wyniki. Journal of Hospital Infection, 87(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 i Candida parapsilosis indukują różne odpowiedzi komórek T w ludzkich komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej. Journal of Infectious Diseases, 208 (4), 690-698. doi: 10.1093/infdis / jit188
Edited by Natalia Aneiros, Dominick Milano, Sharmetha Ramanan and Quintashia Wilson, students of Jennifer Bhatnagar for bi 311 General Microbiology, 2018, Boston University.