Dove si trova Serratia Marcescens?

Serratia marcescens si trova in acqua dolce e stagnante o salina, nel terreno, e in piante, insetti e animali, tra cui la specie umana. Ha conosciuto patogenicità per la vita non vegetale resa ancora più potente attraverso la sua caratteristica resistenza multi-antibiotica.

S., marcescens può sopravvivere in ambienti biologici e non biologici e ha prodotto innumerevoli epidemie in tutto il mondo. Dalle forniture di acqua contaminata alla trasmissione di un singolo batterio nei reparti di terapia intensiva, la capacità di questo batterio di moltiplicarsi in condizioni tutt’altro che ideali e la sua resistenza al trattamento significa che un’infezione da Serratia è potenzialmente fatale. Dal suolo al raccolto alla piastra, o dall’operatore sanitario alla ferita ai tessuti connettivi del sistema nervoso centrale, i batteri Serratia altamente mobili sono attrezzati per cogliere ogni opportunità e colonizzare all’interno di un organismo vivente.,

Un organismo unicellulare è stato scoperto nei primi anni del 19 ° secolo dopo che è stato trovato per essere la causa della polenta prodotta in un villaggio italiano diventare rosso. Ancora prove storiche fin dal 4 ° secolo DC descrive il fenomeno del’pane sanguinante’. Questa colorazione rossa in alcuni tipi di cibo era spesso associata a un intervento divino o satanico. Nel 1263 un sacerdote boemo celebrò la messa a Bolsena. Mentre si chinò sul cialda sacramentale, sembrava trasudare sangue, macchiando l’altare., La Messa di Bolsena è stata celebrata da allora, lodando involontariamente la potenza di un microbo. Mentre gli abitanti del villaggio italiano, circa 550 anni dopo, credevano che questo cambiamento di colore fosse dovuto all’attività satanica, gli scienziati dell’epoca si resero conto che il colpevole era meno miracoloso e decisero che la ragione della polenta sanguinosa era di origine fungina. Hanno chiamato questo presunto fungo Serratia marcescens.,

Tassonomia Serratia marcescens

Tassonomia Serratia marcescens rimase un enigma fino alla fine del 20 ° secolo. I primi articoli scientifici lo descrivevano come un fungo senza gambo. Più tardi i ricercatori hanno creduto che fosse lievito o muffa. Ciò ha portato a più nomi per una singola specie di batteri che hanno ulteriormente confuso il suo studio e rinviato una nomenclatura finale fino agli anni ‘ 60.

S., marcescens è ora accettato come membro dell’ordine Enterobacteriaceae e un batterio che, insieme ad altri all’interno del genere Serratia, spesso produce un pigmento rosso noto come prodigiosina. Va detto che non tutti i ceppi patogeni di Serratia producono questa colorazione rossa. Serratia marcescens è un batterio anaerobico a forma di bastoncello gram-negativo che è estremamente mobile. Un S. marcescens gram macchia mostra brevi, puntini di colore rosa, come si vede qui sotto.

Batteri a forma di bastoncello, batteri bacilliformi o bacilli descrivono la forma tipica di Serratia marcescens. Questo è un microrganismo anaerobico facoltativamente, il che significa che può crescere in presenza o assenza di ossigeno, aumentando significativamente le sue possibilità di sopravvivenza in vari sistemi fisiologici. Inoltre, S. marcescens può crescere in un ampio spettro di temperature e livelli di pH, che variano da molto acido a medio-alcalino.,

I batteri Serratia emettono enzimi extracellulari come β-lattamasi di tipo AmpC, elastasi, gelatinasi, lecitinasi, proteasi alcalina e caseinasi, che aumentano la resistenza batterica alle terapie antimicrobiche. Comunicando attraverso canali all’interno del biofilm – un tipo di segnalazione cellulare noto come quorum sensing – tutte le caratteristiche del fattore di resistenza ai farmaci S. marcescens (fattore R) all’interno di un singolo batterio possono essere trasmesse a intere popolazioni; è anche noto che la resistenza ai farmaci in S. marcescens è significativamente più prevalente rispetto ad altre Enterobacteriaceae., Inoltre, è possibile il trasferimento di fattori R tra diversi ceppi di questi batteri.

La fase finale della formazione di biofilm – la dispersione di fase – invia innumerevoli motili S. marcescens batteri ad altre zone del corpo e può essere tossito, starnutito o escreto per infettare gli altri; tuttavia, il più comunemente riportati la modalità di trasmissione è per gli operatori sanitari mani.

Una volta creato, un S., marcescens biofilm regolarmente sloughs via quando il suo spessore ha raggiunto una certa altezza. Questo processo praticamente automatizzato consente a più siti di infezione di formarsi entro un breve periodo di tempo. In combinazione con fattori di resistenza, questo rende un’infezione da S. marcescens potenzialmente fatale nel paziente ricoverato in condizioni critiche.

Serratia Marcescens come organismo tracciante

Serratia marcescens è stata utilizzata come organismo tracciante per molti anni fino a quando la sua patogenicità è stata finalmente rivelata., Nella prima guerra mondiale, dove spesso venivano condotti esperimenti medici controllati sui soldati, i meccanismi di infezione batterica attraverso la bocca e il sistema gastrointestinale potevano essere studiati grazie alla caratteristica colorazione rossa fornita da S. marcescens. I ricercatori medici avrebbero posto S. marcescens sulle gengive prima della chirurgia dentale per vedere se i batteri potrebbero entrare nel flusso sanguigno, per esempio. Più famoso, gli Stati Uniti., i militari usarono Serratia marcescens per mostrare i risultati di una possibile guerra biologica e rilasciarono un gran numero di Serratia nei sistemi metropolitani, nelle strutture governative e militari e in intere popolazioni urbane. Ciò ha portato all’infezione e ad un piccolo numero di decessi correlati all’infezione da S. marcescens. La pubblicità stampa dei casi giudiziari che hanno avuto inizio alla fine del 1960 ha raggiunto un pubblico globale.

Chi contrae le infezioni da Serratia Marcescens?,

Al di fuori delle strutture ospedaliere, si può raccogliere un’infezione da Serratia marcescens in innumerevoli modi, dalla gestione di monete e controsoffitti non disinfettati a colture o carne infette. Le infezioni oculari possono essere causate da lenti a contatto infette e soluzioni saline; infezioni della ferita da apparecchiature impropriamente sterilizzate o caregiver infetti. Trasportato dalla mano alla bocca o dalla forchetta alla bocca, almeno la metà delle popolazioni di enterobacteriaceae può sopravvivere nell’ambiente altamente acido dello stomaco., Una volta passato lo sfintere pilorico, viaggiano nel tratto gastrointestinale meno acido dove viene data loro l’opportunità di attaccarsi all’epitelio intestinale e moltiplicarsi. Il rapido sviluppo di un biofilm crea condizioni di vita di S. marcescens molto migliorate e, in combinazione con la resistenza ai farmaci antimicrobici, causa facilmente infezioni in popolazioni malnutrite, anziane, molto giovani o acutamente e cronicamente malate. Gli individui sani possono contare sull’immunità naturale per tenere sotto controllo le popolazioni di Serratia.

Come batteri opportunisti all’interno di un ambiente clinico, S., le infezioni da marcescens di solito si verificano solo in pazienti immunologicamente compromessi, e in particolare in pazienti anziani o molto giovani intubati e cateterizzati. Il tasso di mortalità complessivo dei pazienti infetti da S. marcescens in ambiente ospedaliero (e in combinazione con malattia, età avanzata o giovane o immunità altrimenti compromessa) è compreso tra il 14% e il 20%.

Perché Serratia Marcescens è difficile da sradicare?

Serratia marcescens è difficile da sradicare a causa della presenza di fattori di resistenza antimicrobica; questo è già stato discusso., Tuttavia, anche altri fattori giocano un ruolo nella sopravvivenza di Serratia sia all’interno del corpo umano che all’esterno.

Dove le fonti di carbonio e di energia sono limitate – una situazione denominata carbon-fame – le enterobatteriacee non spore cambiano la loro espressione genica e quindi la loro fisiologia per sopravvivere in uno stato quasi dormiente per una quantità significativa di tempo. Questo è noto come la fame-stress response (SSR). S. marcescens ha dimostrato di esibire una capacità ancora maggiore di resistere a temperature elevate, pH molto basso e stress ossidativo anche in uno stato di fame di carbonio., Questo fenomeno è noto come resistenza crociata indotta dalla fame e aumenta i tassi di sopravvivenza al di sopra e al di là di quelle Enterobacteriaceae solo in grado di esibire SSR.

Inoltre, S. marcescens ha un numero di sottospecie che differiscono nel metabolismo, nella virulenza e nella resistenza antimicrobica. Attraverso il quorum sensing, tutte queste caratteristiche possono essere condivise tra diversi ceppi attraverso i canali del biofilm e in base all’ambiente attuale. Le generazioni successive sono successivamente più attrezzate per affrontare lo stress all’interno di quell’ambiente e molto più difficili da sradicare.

S., marcescens è ben noto per la sua preferenza per superfici umide e ambienti acquosi a basso contenuto di nutrienti come soluzione salina per lenti a contatto, soluzione salina endovenosa impropriamente conservata e contaminata e tubi respiratori su apparecchiature respiratorie che non sono state cambiate per un periodo di tempo. Anche in assenza di nutrienti, questi batteri possono sopravvivere. Inoltre, S. marcescens è estremamente mobile e può trasferire rapidamente dalle mani di un caregiver su un catetere esposto o una ferita aperta.

Quando è al di fuori di un organismo vivente, la resistenza crociata indotta dalla fame è al suo massimo effetto., Anche i potenti disinfettanti potrebbero non sradicare i ceppi di Serratia. Infatti, le popolazioni crescono felicemente nella disinfezione dei pediluvi nelle piscine. Potresti anche aver notato una leggera tinta rosa per stuccare o sigillanti siliconici nei bagni privati o pubblici. Questa tinta indica la colonizzazione di S. marcescens.

Al fine di sradicare S. marcescens da controsoffitti, bagni, apparecchiature mediche o qualsiasi superficie non vivente, una soluzione allo 0,5% di perossido di idrogeno accelerato (AHP) deve essere applicata per un minimo di trenta secondi e qualsiasi cosa tra trenta secondi e cinque minuti per sradicare 99.,999% (riduzione di 5 log) a 99,9999% (riduzione di 6 log) dei batteri Serratia. Pochissime squadre di pulizia hanno il tempo di pulire ogni superficie per mezzo minuto, per non parlare di cinque.

Il modo migliore per prevenire la trasmissione dei batteri di S. marcescens da persona a persona o da persona a oggetto è attraverso un lavaggio accurato e corretto delle mani (vedi sotto) con o senza antisettico. Il risciacquo delle mani sotto l’acqua corrente fa sì che un gran numero di batteri venga lavato via ed è spesso più efficace dell’uso scorretto di disinfettanti per le mani.,

La capacità di Serratia per sopravvivere a temperature elevate è anche di importanza, come una febbre alta – un meccanismo evolutivo per uccidere i batteri patogeni all’interno del corpo – non poco, per la presenza di esistenti Serratia popolazioni in confronto con altri tipi di Enterobacteriaceae. In uno stato di fame di carbonio, questa capacità di sopravvivere a temperature elevate aumenta. La ricerca mostra che la resistenza crociata indotta dalla fame aumenta S., marcescens resistenza allo stress termico, acido e ossidativo. È anche chiaro che ulteriori reti di risposta allo stress rendono questo tipo di batteri uno dei più virulenti e resistenti ai fattori biotici e abiotici che possono controllare i tipi di batteri meno resistenti.

Sintomi di Serratia Marcescens

I sintomi di Serratia marcescens sono molteplici nella specie umana ma più comunemente associati al ruolo della specie nelle infezioni nosocomiali come la batteriemia associata al catetere e le infezioni del sistema respiratorio, delle vie urinarie e delle ferite., Nei bambini, le infezioni sono solitamente limitate al tratto gastrointestinale.

I sintomi di S. marcescens dipendono dalla localizzazione dell’infezione e dalla sua diffusione. Se una mano infetta tocca l’occhio e l’immunità naturale non è in grado di respingere la colonizzazione di Serratia, il risultato potrebbe essere congiuntivite, cheratite o infezioni del dotto lacrimale, per esempio.

Una volta nel sangue, i batteri Serratia possono causare endocardite, batteriemia, meningite, osteomielite e artrite. Il trattamento con Serratia marcescens è limitato a cefotaxime e gentamicina, entrambi antibiotici., Se i ceppi Serratia sviluppano resistenza a questi farmaci, rimangono pochissime opzioni terapeutiche.

Serratia Marcescens come terapia del cancro?

La prodigiosina prelevata da ceppi di S. marcescens ha dimostrato di essere tossica per le cellule cancerose, ma molto meno per quelle non cancerose. Per questo motivo, la prodigiosina è attualmente studiata come medicina naturale per la terapia del cancro. La tossicità cellulare-anche per le cellule sane-è sempre stata un problema nello sviluppo di farmaci antitumorali. Metaboliti del microrganismo quale prodigiosina-il pigmento che produce la colorazione rossa in S., colonie di marcescens-inibiscono determinate vie di segnalazione delle cellule tumorali che causano la morte precoce delle cellule tumorali; tuttavia, l’azione esatta non è ancora compresa. Gli studi attuali hanno indicato l’attività anticancerosa di prodigiosina nel cancro al seno, nel cancro alla prostata e nel coriocarcinoma sebbene tutti questi studi abbiano avuto luogo nel laboratorio. Questa area di studio è conosciuta come terapia del cancro mediata dai batteri o BMCT e sta diventando sempre più popolare come argomento di ricerca dell’industria farmaceutica.

Quiz

1. Quale di questi numeri rappresenta una riduzione di 5 log?A. 9999% B. 99% C., 9999 log
D. 999%

2. SSR si riferisce a:
A. Fame-stress cross-reference response
B., Risposta alla fame-sopravvivenza
C. Risposta alla resistenza crociata indotta dalla fame
D. Risposta alla fame-stress

3. Che cosa è BMTC?
A. Un tipo di resistenza batterica ai farmaci antimicrobici
B. Un pigmento trovato nei batteri di S. marcescens
C. Terapia per il cancro utilizzando prodotti prodotti da alcuni microrganismi unicellulari
D., Un meccanismo legato alla temperatura che aumenta la sopravvivenza batterica a temperature più elevate