Serratia Marcescens
definitie
Serratia marcescens is een opportunistische gramnegatieve pathogeen en een van de belangrijkste Enterobacteriaceae verantwoordelijk voor ziekenhuisinfecties. Dit komt door de resistentie tegen antibiotica en andere succesvolle overlevingsmechanismen. Eerder beschouwd als niet-pathogeen, S. marcescens werd een erkende naam toen bewust gebruikt in Amerikaanse militaire experimenten in de jaren 1940 en 1960.,
Waar wordt Serratia Marcescens gevonden?Serratia marcescens wordt gevonden in zoet en stilstaand water of zoutoplossing, in de bodem en in planten, insecten en dieren, inclusief de menselijke soort. Het is bekend pathogeniteit voor niet-plant leven nog krachtiger gemaakt door zijn karakteristieke multi-antibiotische resistentie.
S., marcescens kan overleven in biologische en niet-biologische omgevingen en heeft over de hele wereld talloze epidemieën veroorzaakt. Van verontreinigd water tot het doorgeven van een enkele bacterie in kritieke zorgafdelingen, het vermogen van deze bacterie om zich te vermenigvuldigen in verre van ideale omstandigheden en zijn weerstand tegen behandeling betekent dat een Serratia-infectie potentieel fataal is. Van grond tot gewas tot plaat, of Van gezondheidswerker tot wond aan de bindweefsels van het centrale zenuwstelsel, zeer beweeglijke Serratia bacteriën zijn uitgerust om elke gelegenheid te nemen en te koloniseren in een levend organisme.,
een eencellig organisme werd ontdekt in het begin van de 19e eeuw nadat werd vastgesteld dat het de oorzaak was van polenta geproduceerd in een Italiaans dorp dat rood werd. Maar historisch bewijs tot in de 4e eeuw na Christus beschrijft het fenomeen van ‘bloedend brood’. Deze rode kleuring in bepaalde voedselsoorten werd vaak geassocieerd met goddelijke of satanische interventie. In 1263 viert een Boheemse priester de mis in Bolsena. Terwijl hij over de sacramentele wafer boog, leek het bloed te sijpelen, het altaar bevlekt., Sindsdien wordt de Mis van Bolsena gevierd, zonder het te weten de kracht van een microbe. Terwijl de Italiaanse dorpelingen, ongeveer 550 jaar later, geloofden dat deze kleurverandering te wijten was aan satanische activiteit, realiseerden wetenschappers zich in die tijd dat de boosdoener was minder wonderbaarlijk en besloten dat de reden voor de bloedige polenta was schimmel van oorsprong. Ze noemden deze zogenaamde schimmel Serratia marcescens.,
Serratia Marcescens taxonomy
Serratia marcescens taxonomy remain a riddle up tot het einde van de 20e eeuw. De eerste wetenschappelijke artikelen beschreven het als een stemloze schimmel. Latere onderzoekers geloofden dat het gist of schimmel was. Dit leidde tot meerdere namen voor een enkele bacteriesoort die de studie verder verwarde en een definitieve nomenclatuur uitstelde tot de jaren 1960.
S., marcescens wordt nu geaccepteerd als lid van de Enterobacteriaceae orde en een bacterie die, samen met anderen binnen het Serratia geslacht, vaak een rood pigment produceert dat bekend staat als prodigiosin. Vermeld moet worden dat niet alle pathogene stammen van Serratia deze rode kleur produceren. Serratia marcescens is een gramnegatieve staafvormige facultatieve anaërobe bacterie die extreem beweeglijk is. Een S. marcescens gramvlek toont korte, roze gekleurde stippen, zoals hieronder te zien is.
staafvormige bacteriën, bacilliforme bacteriën of bacillen beschrijven de typische vorm van Serratia marcescens. Dit is een facultatief anaerobisch micro-organisme, betekenend kan het in de aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof groeien, beduidend verhogend zijn kansen van overleving in diverse fysiologische systemen. Daarnaast kan S. marcescens groeien in een breed spectrum van temperaturen en pH-niveaus, variërend van zeer zuur tot het midden-alkalisch.,
Serratia-bacteriën stoten extracellulaire enzymen uit zoals AmpC Type β-lactamasen, elastase, gelatinase, lecithinase, alkalische protease en caseïnase, die alle de bacteriële resistentie tegen antimicrobiële therapieën verhogen. Communiceren via kanalen binnen de biofilm-een type van cel signaleren bekend als quorum het ontdekken-Alle S. marcescens drug resistance factor (R-factor) kenmerken binnen één enkele bacteriën kan worden doorgegeven aan volledige bevolking; het is ook bekend dat drugresistentie in S. marcescens beduidend prevalenter is dan in andere Enterobacteriaceae., Bovendien is overdracht van R-factoren tussen verschillende stammen van deze bacteriën mogelijk.
De laatste fase van de biofilm vorming – de verspreiding fase – stuurt talloze beweeglijke S. marcescens bacteriën naar andere gebieden van het lichaam en kan worden hoestte, geniesd of uitgescheiden om anderen te besmetten; echter, de meest gemelde wijze van transmissie is zorgverlener handen.
eenmaal aangemaakt, een S., marcescens biofilm slibt regelmatig weg wanneer de dikte een bepaalde hoogte heeft bereikt. Dit praktisch geautomatiseerde proces maakt het mogelijk meerdere infectie sites te vormen binnen een korte periode van tijd. In combinatie met resistentiefactoren maakt dit een S. marcescens infectie mogelijk fataal bij de ernstig zieke gehospitaliseerde patiënt.
Serratia Marcescens als Tracerorganisme
Serratia marcescens werd gedurende vele jaren als tracerorganisme gebruikt totdat de pathogeniteit ervan definitief werd aangetoond., In de Eerste Wereldoorlog, waar gecontroleerde medische experimenten vaak werden uitgevoerd op soldaten, konden de mechanismen van bacteriële infectie via de mond en het maag-darmstelsel worden bestudeerd dankzij de kenmerkende rode kleuring die S. marcescens biedt. Medische onderzoekers zouden S. marcescens plaatsen op het tandvlees voor tandheelkundige chirurgie om te zien of bacteriën in de bloedbaan, bijvoorbeeld. Het meest bekende is de VS., het leger gebruikte Serratia marcescens om de resultaten van mogelijke biologische oorlogsvoering te tonen en bracht grote aantallen Serratia vrij in metrosystemen, overheids-en militaire faciliteiten, en hele stedelijke bevolkingen. Dit leidde tot infectie en een klein aantal sterfgevallen als gevolg van S. marcescens. Perspublicaties van de daaropvolgende rechtszaken die begonnen in de late jaren 1960 bereikte wereldwijd publiek.
wie krijgt Serratia Marcescens infecties?,
Buiten ziekenhuisomgevingen kan men een Serratia marcescens infectie op talloze manieren oppikken, van het hanteren van muntgeld en niet-gedesinfecteerde werkbladen tot besmette gewassen of vlees. Ooginfecties kunnen worden veroorzaakt door geïnfecteerde contactlens en zoutoplossingen; wondinfecties van onjuist gesteriliseerde apparatuur of geïnfecteerde verzorgers. Uitgevoerd van hand naar mond of Van vork naar mond, kan ten minste de helft van de Enterobacteriaceae populaties overleven in de zeer zure omgeving van de maag., Eenmaal voorbij de pyloric sfincter, reizen ze verder in het minder zure maagdarmkanaal waar ze de mogelijkheid krijgen om zich te hechten aan het intestinale epitheel en vermenigvuldigen. De snelle ontwikkeling van een biofilm zorgt voor sterk verbeterde S. marcescens leefomstandigheden en, in combinatie met antimicrobiële resistentie, veroorzaakt gemakkelijk infecties bij ondervoede, oudere, zeer jonge of acuut en chronisch zieke populaties. Gezonde individuen kunnen vertrouwen op natuurlijke immuniteit om Serratia populaties onder controle te houden.
als opportunistische bacteriën in een klinische setting, S., infecties met marcescens komen meestal alleen voor bij immunologisch gecompromitteerde patiënten, en in het bijzonder bij geà ntubeerde en katheteriseerde oudere of zeer jonge patiënten. Het totale sterftecijfer van met S. marcescens geïnfecteerde patiënten in een ziekenhuisomgeving (en in combinatie met ziekte, gevorderde of jonge leeftijd of anderszins gecompromitteerde immuniteit) ligt tussen 14% en 20%.
Waarom is Serratia Marcescens moeilijk uit te roeien?Serratia marcescens is moeilijk uit te roeien vanwege de aanwezigheid van antimicrobiële resistentiefactoren; dit is reeds besproken., Andere factoren spelen echter ook een rol in de overleving van Serratia, zowel binnen als buiten het menselijk lichaam.
wanneer koolstof en energiebronnen beperkt zijn-een situatie die aangeduid wordt als koolstof – verhongering-veranderen niet-sporende Enterobacteriaceae hun genexpressie en dus hun fysiologie om te overleven in een bijna slapende toestand voor een aanzienlijke hoeveelheid tijd. Dit is bekend als de honger-stress reactie (SSR). Van S. marcescens is aangetoond dat hij zelfs bij een koolstofgebrek nog beter bestand is tegen hoge temperaturen, zeer lage pH en oxidatieve stress., Dit fenomeen staat bekend als uithongering-geïnduceerde kruisresistentie en verhoogt de overlevingskansen boven en buiten die Enterobacteriaceae die alleen SSR kunnen vertonen.
Daarnaast heeft S. marcescens een aantal ondersoorten die verschillen in metabolisme, virulentie en antimicrobiële resistentie. Door quorum het ontdekken, kunnen elk van deze kenmerken tussen verschillende spanningen via de biofilm kanalen en volgens het huidige milieu worden gedeeld. De volgende generaties zijn vervolgens beter toegerust om met stress om te gaan binnen die omgeving, en veel moeilijker uit te roeien.
S., marcescens staat bekend om zijn voorkeur voor vochtige oppervlakken en waterarme omgevingen met weinig voedingsstoffen, zoals contactlens zoutoplossing, onjuist opgeslagen en verontreinigde intraveneuze zoutoplossing, en ademhalingsslangen op ademhalingsapparatuur die gedurende een periode niet is veranderd. Zelfs zonder voedingsstoffen kunnen deze bacteriën overleven. Daarnaast is S. marcescens extreem beweeglijk en kan ze snel van de handen van een verzorger naar een blootgestelde katheter of open wond overgaan.
buiten een levend organisme is door uithongering geïnduceerde kruisresistentie het meest effectief., Zelfs krachtige ontsmettingsmiddelen kunnen Serratia stammen niet uitroeien. In feite groeien de populaties gelukkig in het desinfecteren van voetbaden in zwembaden. U kunt zelfs hebben gemerkt een lichte roze tint aan grout of siliconen afdichtingsmiddelen in privé of openbare badkamers. Deze tint wijst op de kolonisatie van S. marcescens.
om S. marcescens uit te roeien op werkbladen, badkamers, medische apparatuur of enig ander niet-woonoppervlak, moet een 0,5% – oplossing van Versneld waterstofperoxide (AHP) worden aangebracht gedurende ten minste dertig seconden en iets tussen dertig seconden en vijf minuten om 99 uit te roeien.,999% (5-log reductie) tot 99,9999% (6-log reductie) van Serratia bacteriën. Zeer weinig schoonmaakteams krijgen de tijd om elk oppervlak een halve minuut te vegen, laat staan vijf.
De beste manier om te voorkomen dat S. marcescens-bacteriën van persoon op persoon of Van persoon op object worden overgedragen, is door de handen grondig en correct te wassen (zie hieronder) met of zonder antisepticum. Het spoelen van de handen onder stromend water zorgt ervoor dat grote aantallen bacteriën worden weggespoeld en is vaak effectiever dan het onjuiste gebruik van handreinigers.,
Het vermogen van Serratia om te overleven bij hoge temperaturen is ook van belang, als hoge koorts – een evolutionair mechanisme om pathogene bacteriën in het lichaam te doden – doet weinig aan de aanwezigheid van bestaande Serratia populaties in vergelijking met andere typen Enterobacteriaceae. In een koolstof-hongerige staat, dit vermogen om te overleven in hoge temperaturen wordt verhoogd. Onderzoek toont aan dat uithongering-geïnduceerde kruisresistentie verhoogt S., marcescens weerstand tegen thermische, zure en oxidatieve stress. Het wordt ook begrepen dat de verdere netwerken van de spanningsreactie dit bacterietype één van virulent en bestand tegen biotische en abiotic factoren maken die minder bestand bacterietypes kunnen controleren.
Serratia Marcescens symptomen
Serratia marcescens symptomen zijn veelvoudig bij de mens, maar meestal geassocieerd met de rol van de soort bij nosocomiale infecties zoals katheter-geassocieerde bacteriëmie en infecties van de luchtwegen, urinewegen en wondinfecties., Bij kinderen zijn infecties meestal beperkt tot het maagdarmkanaal.
S. marcescens symptomen hangen af van de lokalisatie van de infectie en de verspreiding ervan. Als een geïnfecteerde hand het oog raakt en natuurlijke immuniteit niet in staat is om Serratia kolonisatie af te weren, kan het resultaat conjunctivitis, keratitis of traankanaalinfecties zijn, bijvoorbeeld.
eenmaal in de bloedbaan kunnen Serratia-bacteriën endocarditis, bacteriëmie, meningitis, osteomyelitis en artritis veroorzaken. De behandeling met Serratia marcescens is beperkt tot cefotaxime en gentamicine – beide antibiotica., Als Serratia stammen resistentie ontwikkelen tegen deze geneesmiddelen, blijven er zeer weinig therapeutische opties over.
Serratia Marcescens als kankertherapie?van Prodigiosine uit S. marcescens stammen is aangetoond dat het toxisch is voor kankercellen, maar veel minder voor niet-kankercellen. Hierdoor wordt prodigiosin momenteel bestudeerd als een natuurlijk geneesmiddel voor kankertherapie. Celtoxiciteit – zelfs voor gezonde cellen-is altijd een probleem geweest bij de ontwikkeling van geneesmiddelen tegen kanker. Micro-organismen metabolieten zoals prodigiosin – het pigment dat de rode kleuring in S. produceert., marcescens kolonies-remmen bepaalde kankercel signalerende wegen veroorzakend vroege kanker celdood; nochtans, wordt de nauwkeurige actie nog niet begrepen. De huidige studies hebben anticancerous activiteit van prodigiosin in borstkanker, prostate kanker, en choriocarcinoma getoond hoewel al deze studies in het laboratorium plaatsvonden. Dit studiegebied staat bekend als bacteriën-gemedieerde kankertherapie of BMCT en wordt steeds populairder als onderwerp van het onderzoek van de farmaceutische industrie.
Quiz
1. Welke van deze getallen staat voor een 5-log reductie?
A. 9999%
B. 99%
C., 9999 log
D. 999%
2. SSR verwijst naar:
A. Starvation-stress cross-reference response
B., Uithongering-overlevingsrespons
C. uithongering-geïnduceerde kruisresistentierespons
D. uithongering-stressrespons
3. Wat is BMTC?A. Een type bacteriële resistentie tegen antimicrobiële geneesmiddelen B. een pigment dat wordt aangetroffen in S. marcescens-bacteriën C. kankertherapie met behulp van producten die worden geproduceerd door enkele eencellige micro-organismen D., Een temperatuurgekoppeld mechanisme dat de bacteriële overleving bij hogere temperaturen verhoogt
