Candida parapsilosis
Candida parapsilosis är en svamparter som är ansvarig för flera sjukdomstillstånd hos människor . Bland de många mikrober som finns på mänskliga händer är C. parapsilosis bland de vanligaste svamparterna . Denna art är känd för att orsaka sepsis hos dem med nedsatt immunförsvar, nyfödda, intensivvårdspatienter, individer med implanterade enheter och individer som nyligen har genomgått gastrointestinal kirurgi . Forskare har funnit att så mycket som åtta till femton procent av alla infektioner som anskaffats av patienter på sjukhus har tillskrivits C. parapsilosis . På grund av bristen på förståelse för detta taxons virulensmekanismer är behandlingen svår och inte alltid effektiv . Det är därför avgörande för framtida forskning att fokusera på att förstå signalvägarna som är involverade i infektion och hur dessa vägar regleras eftersom de inte är väl förstådda.
högre ordning taxa
C. parapsilosis är en svamp som tillhör phylum Ascomycota . C. parapsilos är medlem i klassen Saccharomycetes och ordningen Saccharomycetales som oftast är kända som spirande jäst, vilket innebär att de kan reproducera asexuellt genom mitosprocessen när näringsämnen är rikliga och sexuellt genom produktion av haploida celler i meios när näringsämnen inte är rikliga . C. parapsilosis är en medlem av familjen Debaryomycetaceae, som vanligtvis är förknippade med jästens användning av pseudohyphae att växa . C. parapsilosis är en del av släktet Candida, som är mest känt för sin förmåga att orsaka sjukdom hos människor . C. parapsilos är också medlem i CTG-kladen, tillsammans med C. albicans, vilket innebär att deras CTG-kodon kodar för serin och inte leucin .
Genomstruktur
konkret information om den genomiska strukturen hos C. parapsilosis har ännu inte upptäckts. Svampen innehåller mestadels okarakteriserade öppna läsramar (ORFs), som utgör cirka 98,95% av de proteinkodande generna . Resten av generna kodar för rRNA, tRNA och pseudogener, som utgör 1,05% av dess proteinkodande gener. Det är också känt att majoriteten av gener som är ansvariga för molekylär funktion använder hydrolasaktivitet, de är vanligast i cytoplasman och används för reglering av biologiska processer .
även om andra egenskaper som G + C-innehållet och det totala antalet gener i genomet fortfarande inte är tillgängliga, pekar en ny studie på möjligheten till genomisk variation inom C. parapsilosis. Forskare använde hela genomsekvensering för att analysera tre provstammar av svampen . Jämfört med en kontrollreferensstam av C. parapsilos, de tre provstammarna visade liknande genetiska egenskaper förutom regioner med hög variation inom varje sekvens. Stammarna innehöll många als-gener som kodar för glykoproteiner på cellytan, som varierade något över alla tre proverna . Upptäckten av skillnaderna i dessa rikliga als-gener indikerar att C. parapsilosis kan genetisk rekombination, vilket resulterar i hög variation i genomet för varje stam. Även om forskare i denna studie kunde isolera stammar, C. parapsilosisolat är kända för att vara genetiskt icke-differentierbara och behöver ofta tolkas genom avancerade bioinformatiska system . Dessutom innehåller C. parapsilosis många repetitiva sekvenser inom den ena delen av dess genom som har sekvenserats. Detta är en annan komplikation som forskare möter när de försöker sekvensera hela genomet. Höga kopior av samma DNA-sekvenser kan inte exakt tilldelas en specifik genomisk plats eller funktion eftersom de kan ha flera roller inom hela genomet .
cellstruktur
C. parapsilos finns främst i ett unicellulärt, spirande tillstånd. Det kan emellertid också bilda pseudohyphae, vilket gör att det verkar vara dimorf . I jästfenotypen verkar kolonierna släta, och i pseudohyphae-fenotypen verkar kolonierna koncentriska . På en dextrosplatta bildar C. parapsilosis vita, krämiga, glänsande kolonier som består av cylindriska celler .
även om den cellulära sammansättningen av C. parapsilosis inte är fullständigt förstådd, misstänks den likna en närbesläktad art, Candida albicans . Cellväggens innersta skikt består av kitin, en fibrös polysackarid som förbättrar membranets styvhet . Det yttersta lagret av cellväggen är täckt av proteoglykaner; specifikt mannosrika argininrester (N-länkade mannaner) och serin/treoninrester (O-länkade mannaner) . N-länkade och O-länkade mannaner spelar en viktig roll i cellmorfologi, celldifferentiering och värdinteraktioner. Förlust av dessa mannans kan dramatiskt minska virulensen av C. parapsilosis .
metaboliska processer
för att ta in näringsämnen från miljön frigör C. parapsilosis olika extracellulära enzymer som bryter ner stora makromolekyler i mindre molekyler, vilket gör dem tillgängliga för absorption . Av 172 C. parapsilosisolat uppvisar 63% fosfolipasaktivitet . Detta extracellulära enzym möjliggör nedbrytning av fosfolipider i fria fettsyror, vilka sedan används i cellmetabolism. Dessutom uppvisar 92% av C. parapsilosisolat gelatinasaktivitet och 47% uppvisade kaseinasaktivitet . Både gelatinas och kaseinas är extracellulära enzymer som bryter ner stora proteiner till aminosyror som också används i cellmetabolism .
C. parapsilosis kan omvandla näringsämnen till energi genom både oxidativ fosforylering och jäsning, även om de specifika komplexen som är involverade i varje väg inte är fullständigt förstådda. C. parapsilos kan jäsa och assimilera en mängd olika sockerarter, som anges i Tabell 1 .
det är värt att notera att metaboliska aktiviteter av C. parapsilos är direkt relaterade till dess virulensförmåga. Många av de extracellulära enzymerna som används för att bryta ner stora makromolekyler är avgörande för värdinvasion. Fosfolipaser används för att störa esterbindningarna som finns i värdcellmembran . Proteaser, som gelatinas och kaseinas, spelar en viktig roll vid nedbrytning av proteinerna som finns i värdepitel-och slemhinnebarriärer samt nedbrytande proteiner involverade värdens immunsvar . Dessutom är glukoskoncentrationen direkt relaterad till biofilmmodulering i C. parapsilosis. Även om den exakta mekanismen förblir okänd, leder ökad glukosmetabolism till uppreglering av vägar som är involverade i biofilmbildning .
Tabell 1 . Socker fermenteras och assimileras av Candida parapsilosis.
| jäsning ” + ”positiv” – ”negativ | assimilering” + ”positiv” – ” negativ | |
|---|---|---|
| glukos | + | + |
| sackaros | + | + |
| galaktos | + | + |
| laktos | – | – |
| trehalos | + | + |
| maltos | + | + |
| Rafinos | – | – |
ekologi
C. parapsilosis visar sig vara en frekvent invånare i mänsklig hud såväl som många andra miljöer och samhällen. Denna svamparter är känd för att leva på andra organismer som husdjur och insekter, och finns också i mark-och marina miljöer . Dessutom finns C. parapsilosis på många geografiska platser runt om i världen; Det har isolerats i Nordamerika, Europa, Latinamerika, Afrika och Asien. Förekomsten av C. parapsilosinfektion har ökat globalt sedan 1997 .
förutom att kvarstå bland levande organismer har C. parapsilosis också visat sig existera i konstgjorda miljöer och hushållsapparater. I en studie av D usci, et al. forskare undersökte specifika platser på 99 tvättmaskiner i olika bostäder i Turkiet för att undersöka förekomsten av C. parapsilosis . Deras resultat visade att C. parapsilosis befanns vara bosatt bland nästan en fjärdedel av alla tvättmaskiner .
patologi
C. parapsilosis är en patogen svamp som lätt sprids inom mottagliga populationer av människor och djur. Svampen orsakar sepsis, endokardit, endoftalmit, fungemi, peritonit och artrit hos människor. Det finns oftast på proteser, katetrar och andra medicinska verktyg som berörs av vårdpersonal . Virulensen av C. parapsilosis ökas av dess förmåga att bilda biofilmer på dessa medicinska apparater och växa från långvarig fastsättning . Dessutom kan svampen lätt spridas från vårdpersonal till patient om noggrann handtvätt inte utförs före kontakt .
i kroppen, C. parapsilos koloniserar runt den implanterade enheten och fäster vid slemhinneytor i närheten. Biofilmproduktion fungerar som skydd och gör mikroben resistent mot svampdödande läkemedel . Detta gör det svårt för naturliga immunceller att bekämpa svampen eftersom de inte kan fästa på biofilmens hala yta. Således är C. parapsilosis i slutändan ansvarig för att orsaka postkirurgiska komplikationer och för tidig död i mottagliga populationer. Den mest utsatta befolkningen för infektion är neonatala patienter, intensivvårdspatienter och immunkomprometterade patienter . Till skillnad från andra Candida-arter, såsom C. albicans, är C. parapsilosis inte en obligatorisk patogen och orsakar endast candidiasis i dessa specifika populationer . C. parapsilos kan också påverka djurens immunsystem på ett liknande sätt. Djur kan inta patogenen från jord, insekter och andra miljökällor, vilket leder till infektion och död .
förutom C. parapsilosis förmåga att försvara sig mot immunsvaret och antimykotisk medicinering, Det kan också gömma sig från upptäckt . Histopatologiska signaturer för C. parapsilos är användbara för att identifiera svampens infektiösa väg. De upptäcks emellertid inte alltid vid screening . I en studie analyserades blod-och lungkulturer av nyfödda som dog av en C. parapsilosinfektion för eventuella histopatologiska signaturer. Vid obduktion och immunfärgning befanns 61% av befolkningen ha betydande svampnärvaro, men endast 14 av de 187 nyfödda diagnostiserades initialt med en C. parapsilosinducerad infektion . Den överväldigande förekomsten av C. parapsilos i majoriteten av den studerade befolkningen gick oupptäckt med normala screeningmetoder, vilket visar att C. parapsilosinfektioner ofta går underdiagnostiserade.
aktuell forskning
aktuell forskning är mestadels inriktad på att förbättra behandlingsresultaten för individer infekterade av C. parapsilosis. Forskare i Japan utförde en retrospektiv observationsstudie från 2000-2010, som undersökte mottagligheten av C. parapsilosis isolat till antifungaler och vilka andra comorbiditeter som fanns för patienter som inte överlevde infektionen . Studien undersökte patienter med nosokomial candidemi som hade införda proteser. Forskare kvantifierade antifungal mottaglighet med användning av minsta hämmande koncentration (MIC). Studien drog slutsatsen att den tidigare standardbehandlingen för nosokomial candidemi kunde modifieras för att inkludera echinocandiner, eftersom de visade sig vara framgångsrika för att minska patientdödligheten .
en liknande studie undersökte det humana immunsvaret mot C. parapsilos. Detta gjordes genom att jämföra koncentrationen av cytokinsvar som uppvisades av olika Candida-arter när de stimulerade perifera blodmononukleära celler (Pbmc) . Forskarna fann att C. parapsilos-stimulerade celler producerade mindre interleukin 17 och 22 än C. albicans. De fann också att hämning av mitogenaktiverade proteinkinaser var nödvändig för att kroppen skulle känna igen att den hade infekterats av en Candida-Art .
Trofa, D., G Usci Cser, A., & Nosanchuk, J. D. (2008). Candida parapsilosis, en framväxande svamppatogen. Klinisk Mikrobiologi Recensioner, 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 och Candida tropicalis: biologi, epidemiologi, patogenicitet och svampdödande resistens. FEMS mikrobiologi recensioner. 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). Ökande förekomst av candidemi och skiftande epidemiologi till förmån för Candida non-albicans under en 9-årsperiod (2009-2017) på ett universitets grekiskt sjukhus. Infektion. doi:https://doi.org/10.1007/s15010-018-1217-2
Candida parapsilosis. Hämtad från 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). Spirande jäst för spirande genetiker: en Primer på Saccharomyces Cerevisiae-modellsystemet. Genetik, 197 (1), 33-48. Hämtad från https://doi.org/10.1534/genetics.114.163188
Hui, F., Ren, Y., Chen, L., Li, Y., Zhang, L., & Niu, Q. (2014). Molekylär fylogenetisk analys avslöjar det nya släktet hemisphaericaspora av familjen debaryomycetaceae. PLOS One. 9 (7), e103737. Hämtad från https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103737
Turner, S., & Butler, G. (2014). Candida patogena arter komplex. Cold Spring Harbor perspektiv i medicin, 4 (9). Hämtad från 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): införlivande av montering 22, systematiska identifierare och visualisering av sekvenseringsdata med hög genomströmning. Nukleinsyror Res 45 (D1); D592-D596.
Pryszcz, L. P., N Oskorimeth, T., G Oskoricser, A., Gabald Oskorin, T. (2013). Oväntad genomisk variation i kliniska och miljömässiga stammar av den patogena jäst Candida parapsilosis. Genombiologi och Evolution, 5(12), 2382-2392. https://doi.org/10.1093/gbe/evt185
Wikipedia-bidragsgivare. (2018, 5 juli). Candida parapsilosis. På Wikipedia, Den Fria Encyklopedin. Hämtad 15: 52, 20 September 2018, från 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).Patologi av Neonatal non-albican Candidiasis: Obduktionsstudie och litteraturöversikt. Pediatrisk och utvecklingspatologi, 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. Roll av Proteinglykosylering i Candida parapsilosis Cellväggintegritet och Värdinteraktion. Gränser inom 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 mottaglighet och molekylära mekanismer för azolresistens bland Candida parapsilosis-komplexa isolat återhämtade sig från kliniska prover. 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. Inverkan av glukoskoncentration på strukturen och kvantiteten av biofilmer bildade av Candida parpsilos. FEMS jäst forskning. 15(5). https://doi.org/10.1093/femsyr/fov043
D. A., Sav, H., Gonca, S., Kaplan, E., Ilkit, M., Babi Asia, M. N.,. . . Sybren de Hoog, G. (2017). Candida parapsilos i inhemska tvättmaskiner. 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). Nosokomial Candida parapsilosis candidemi: riskfaktorer, svampdödande känslighet och resultat. Journal of Hospital infektion, 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 och Candida parapsilosis inducerar olika T-cellsvar i humana perifera blodmononukleära celler. Journal of Infectious Diseases, 208 (4), 690-698. doi: 10.1093/infdis/jit188
redigerad av Natalia Aneiros, Dominick Milano, Sharmetha Ramanan och Quintashia Wilson, studenter av Jennifer Bhatnagar för BI 311 allmän mikrobiologi, 2018, Boston University.