Zwierzyna łowna jako rezerwuar rzadko notowanych bakterii oportunistycznych
Gabriela Cieniuch 1 , Agnieszka Korzeniowska-Kowal 2 , Gabriela Bugla-Płoskońska 1Abstrakt
W Polsce populacja zwierzyny łownej, w tym dzików, saren oraz jeleni stale wzrasta. Migdałki zwierzyny łownej są miejscem dużej bioróżnorodności mikroorganizmów. Obecne w nich patogenne bakterie, takie jak: Escherichia coli, Yersinia enterocolitica oraz Salmonella sp. są najczęstszym źródłem zanieczyszczenia mięsa. Dla zdrowia publicznego mają znaczenie również bakterie oportunistyczne, takie jak: Rahnella aquatilis, Pseudomonas fluorescens, Serratia liquefaciens, Serratia fonticola oraz Serratia plymuthica. S. liquefaciens może być oportunistycznym patogenem ludzi wywołującym sepsę o ostrym przebiegu oraz zapalenie rogówki oka. Za wywoływanie objawów chorobowych odpowiadają proteazy, nukleazy, fosfolipaza A, rzęski, elastaza oraz toksyny, takie jak hemolizyna i proteolizyna. Powszechnie występująca w środowisku pałeczka S. plymuthica, wytwarza czerwony barwnik. Najczęściej izolowana jest z gleby, wody oraz żywności. U ludzi wywołuje infekcje ran pooparzeniowych, pooperacyjnych, tkanek miękkich oraz bakteriemie. Typowo środowiskowa pałeczka S. fonticola różni się od innych Serratia sp. brakiem enzymów pozakomórkowych. Może wywoływać infekcje ran oraz bakteriemie powstające w następstwie zakażeń dróg moczowych. Bakterie z rodzaju Serratia wykazują naturalną oporność m.in. na glikopeptydy, rifampicynę i erytromycynę. Wodna pałeczka R. aquatilis u ludzi wywołuje oportunistyczne infekcje dróg moczowych, ran, bakteriemie oraz zapalenie wsierdzia. Wykazuje naturalną oporność na antybiotyki z grupy cefalosporyn, penicylin i m.in. na makrolidy i chinolony. Uwarunkowane jest to obecnością integronów klasy 1 oraz β-laktamaz klasy A. Do czynników wirulencji R. aquatilis są również zaliczane lipopolisacharyd i adhezyny. Gatunek P. fluorescens u ludzi może powodować bakteriemie. Wykazywać może również oporność na działanie ludzkiej surowicy dzięki białkom błony zewnętrznej oraz zawiera T3SS warunkujący skuteczne infekowanie gospodarza.
Przypisy
- 1. Achouak W., Pages J.M., De Mot R., Molle G., Heulin T.: A majorouter membrane protein of Rahnella aquatilis functions as a porinand root adhesin. J. Bacteriol., 1998; 180: 909–913
Google Scholar - 2. Aljorayid A., Viau R., Castellino L., Jump R.L.: Serratia fonticola,pathogen or bystander? A case series and review of the literature.IDCases, 2016; 5: 6–8
Google Scholar - 3. Benito N., Mirelis B., Luz Gálvez M., Vila M., López-Contreras J.,Cotura A., Pomar V., March F., Navarro F., Coll P., Gurguí M.: Outbreakof Pseudomonas fluorescens bloodstream infection in a coronary careunit. J. Hosp. Infect., 2012; 82: 286–289
Google Scholar - 4. Blazevic D.J., Koepcke M.H., Matsen J.M.: Incidence and identificationof Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas putida in the clinicallaboratory. Appl. Microbiol., 1973; 25: 107–110
Google Scholar - 5. Bollet C., Gainnier M., Sainty J.M., Orhesser P., De Micco P.: Serratiafonticola isolated from a leg abscess. J. Clin. Microbiol., 1991; 29: 834–835
Google Scholar - 6. Bonardi S., Alpigiani I., Pongolini S., Morganti M., Tagliabue S.,Bacci C., Brindani F.: Detection, enumeration and characterizationof Yersinia enterocolitica 4/O:3 in pig tonsils at slaughter in NorthernItaly. Int. J. Food Microbiol., 2014; 177: 9–15
Google Scholar - 7. Boulton F.E., Chapman S.T., Walsh T.H.: Fatal reaction to transfusionof red-cell concentrate contaminated with Serratia liquefaciens.Transfus. Med., 1998; 8: 15–18
Google Scholar - 8. Burchacka E., Witkowska D.: Proteazy serynowe i ich funkcjaw patogenezie zakażeń bakteryjnych. Postępy Hig. Med. Dośw., 2016;70: 678–694
Google Scholar - 9. Carrero P., Garrote J.A., Pacheco S., García A.I., Gil R., CarbajosaS.G.: Report of six cases of human infection by Serratia plymuthica. J.Clin. Microbiol., 1995; 33: 275–276
Google Scholar - 10. Celejewski-Marciniak P., Tyski S.: Pałeczki z rodzaju Serratia:charakterystyka gatunków, chorobotwórczość oraz oporność naantybiotyki Serratia marcescens. Post. Mikrobiol., 2011; 50: 291–302
Google Scholar - 11. Chang C.L., Jeong J., Shin J.H., Lee E.Y., Son H.C.: Rahnella aquatilis sepsisin an immunocompetent adult. J. Clin. Microbiol., 1999; 37: 4161–4162
Google Scholar - 12. Cieniuch G., Korzeniowska-Kowal A., Wzorek A., Morka K., BaniaJ., Bystroń J., Bugla-Płoskońska G.: Game animals as a source of Serratiasp. – an opportunistic pathogen for humans. W: 3rd WroclawScientific Meetings, red.: J. Kulbacka, N. Rembiałkowska, J. Weżgowiec.Wydawnictwo Naukowe TYGIEL, Wrocław 2019, 61
Google Scholar - 13. Cieniuch G., Morka K., Korzeniowska-Kowal A., Tobiasz A., BaniaJ., Bystroń J., Bułhak P., Bugla-Płoskońska G.: Wild boars’ anddeers’ tonsils microflora established with proteomic methods ofidentification. http://mikrobiologia.uni.wroc.pl/images/upload/abstract-book.pdf (13.03.2019)
Google Scholar - 14. Clark R.B., Janda J.M.: Isolation of Serratia plymuthica from a humanburn site. J. Clin. Microbiol., 1985; 21: 656–657
Google Scholar - 15. Domaszewicz B., Pac T., Raczkowska J., Wilamowska L.: Dział V.Łowiectwo. W: Leśnictwo 2017. GUS, Warszawa 2017: 159–164
Google Scholar - 16. Decoin V., Barbey C., Bergeau D., Latour X., Feuilloley M.G., OrangeN., Merieau A.: A type VI secretion system is involved in Pseudomonasfluorescens bacterial competition. PLoS One, 2014; 9: e89411
Google Scholar - 17. Gaitán J.I., Bronze M.S.: Infection caused by Rahnella aquatilis.Am. J. Med. Sci., 2010; 339: 577–579
Google Scholar - 18. Ganeshan G., Kumar A.M.: Pseudomonas fluorescens, a potentialbacterial antagonist to control plant diseases. J. Plant Interact.,2005; 1: 123–134
Google Scholar - 19. Givskov M., Eberl L., Molin S.: Control of exoenzyme production,motility and cell differentiation in Serratia liquefaciens. FEMSMicrobiology Letters, 1997; 148: 115–122
Google Scholar - 20. Gnat S., Trościańczyk A., Nowakiewicz A., Majer-Dziedzic B.,Ziółkowska G., Dziedzic R., Zięba P., Teodorowski O.: Experimentalstudies of microbial populations and incidence of zoonotic pathogensin the faeces of red deer (Cervus elaphus). Lett. Appl. Microbiol.,2015; 61: 446–452
Google Scholar - 21. Haq I., Raj A., Markandeya: Biodegradation of Azure-B dye bySerratia liquefaciens and its validation by phytotoxicity, genotoxicityand cytotoxicity studies. Chemosphere, 2018: 196: 58–68
Google Scholar - 22. Henriques I., Moura A., Alves A., Saavedra M.J., Correia A.: Molecularcharacterization of a carbapenem-hydrolyzing class Aβ-lactamase, SFC-1, from Serratia fonticola UTAD54. Antimicrob. AgentsChemother., 2004; 48: 2321–2324
Google Scholar - 23. Hoppe J.E., Herter M., Aleksic S., Klingebiel T., Niethammer D.:Catheter-related Rahnella aquatilis bacteremia in a pediatric bonemarrow transplant recipient. J. Clin. Microbiol., 1993; 31: 1911–1912
Google Scholar - 24. Horowitz H.W., Nadelman R.B., Van Horn K.G., Weekes S.E., GoyburuL., Wormser G.P.: Serratia plymuthica sepsis associated with infectionof central venous catheter. J. Clin. Microbiol., 1987; 25: 1562–1563
Google Scholar - 25. Hsueh P.R., Teng L.J., Pan H.J., Chen Y.C., Sun C.C., Ho S.W., LuhK.T.: Outbreak of Pseudomonas fluorescens bacteremia among oncologypatients. J. Clin. Microbiol., 1998; 36: 2914–2917
Google Scholar - 26. Jankiewicz U.: Charakterystyka i znaczenie piowerdyn bakteriiz rodzaju Pseudomonas. Post. Mikrobiol., 2009; 48: 243–254
Google Scholar - 27. Jarmuła A., Obłąk E., Wawrzycka D., Gutowicz J.: Oporność wielolekowazwiązana z aktywnym usuwaniem leków z komórek drobnoustrojów.Postępy Hig. Med. Dośw., 2011; 65: 216–227
Google Scholar - 28. Kenzaka T., Tani K.: Draft genome sequence of extended spectrumbeta-lactamase-producing Serratia fonticola BWK15 isolatedfrom feces of Anas penelope. Genome Announc., 2017; 5: e01102–17
Google Scholar - 29. Khabbaz R.F., Arnow P.M., Highsmith A.K., Herwaldt L.A., ChouT., Jarvis W.R., Lerche N.W., Allen J.R.: Pseudomonas fluorescens bacteremiafrom blood transfusion. Am. J. Med., 1984; 76: 62–68
Google Scholar - 30. Koczura R., Mokracka J., Makowska N.: Environmental isolateof Rahnella aquatilis harbors class 1 integron. Curr. Microbiol.,2016; 72: 64–67
Google Scholar - 31. Korzeniowska-Kowal A., Cieniuch G., Kiejda K., Tobiasz A., MiętkaK., Bania J., Bystroń J., Gamian A., Bugla-Płoskońska G.: Game animals’microflora assessed by MALDI-TOF mass spectrometry. http://www.cellbiol.lviv.ua/downloads/USCB-2017-Weigl-ABook.pdf (13.03.2019)
Google Scholar - 32. Kniżewska W., Batorska M., Więcek J., Rekiel A., Sońta M.: Dziczyznaw ocenie polskich konsumentów. Rocz. Naul. Zoot., 2016;43: 285–291
Google Scholar - 33. Lessa S.S., Paes R.C., Santoro P.N., Mauro R.A., Vieira-da-MottaO.: Identification and antimicrobial resistance of microflora colonizingferal pig (Sus scrofa) of Brazilian pantanal. Braz. J. Microbiol.,2011; 42: 740–749
Google Scholar - 34. Liu L., Chi H., Sun L.: Pseudomonas fluorescens: identificationof Fur-regulated proteins and evaluation of their contribution topathogenesis. Dis. Aquat. Organ., 2015; 115: 67–80
Google Scholar - 35. Ma Q., Zhai Y., Schneider J.C., Ramseier T.M., Saier M.H.Jr.: Proteinsecretion systems of Pseudomonas aeruginosa and P. fluorescens.Biochem. Biohys. Acta, 2003; 1611: 223–233
Google Scholar - 36. Machado S.G., Heyndrickx M., De Block J., Devreese B., VandenbergheI., Vanetti M.C., Van Coillie E.: Identification and characterizationof a heat-resistant protease from Serratia liquefaciens isolatedfrom Brazilian cold raw milk. Int. J. Food Microbiol., 2016: 222: 65–71
Google Scholar - 37. Madi A., Alnabhani Z., Leneveu C., Mijouin L., Feuilloley M.,Connil N.: Pseudomonas fluorescens can induce and divert the humanβ-defensin-2 secretion in intestinal epithelial cells to enhance itsvirulence. Arch. Microbiol., 2013; 195: 189–195
Google Scholar - 38. Maraki S., Samonis G., Marnelakis E., Tselentis Y.: Surgicalwound infection caused by Rahnella aquatilis. J. Clin. Microbiol.,1994; 32: 2706–2708
Google Scholar - 39. Martins W., Carvalhaes C.G., Cayô R., Gales A.C., Pignatari A.C.:Co-transmission of Rahnella aquatilis between hospitalized patients.Braz. J. Infect. Dis., 2015: 19: 648–650
Google Scholar - 40. Matsuyama H., Sasaki R., Kawasaki K., Yumoto I.: Productionof a novel exopolysaccharide by Rahnella aquatilis. J. Biosci. Bioeng.,1999; 87: 180–183
Google Scholar - 41. Meng X.J., Lindsay D.S., Sriranganathan N.: Wild boars as sourcesfor infectious diseases in livestock and humans. Philos. Trans. R. Soc.Lond. B Biol. Sci., 2009; 364: 2697–2707
Google Scholar - 42. Miller R.S., Sweeney S.J., Slootmaker C., Grear D.A., Di Salvo P.A.,Kiser D., Shwiff S.A.: Cross-species transmission potential betweenwild pigs, livestock, poultry, wildlife, and humans: implications fordisease risk management in North America. Sci. Rep., 2017; 7: 7821
Google Scholar - 43. Momose T., Masutani S., Oshima A., Kawasaki H., Tanaka R., IwamotoY., Ishido H., Senzaki H.: First pediatric case of infective endocarditiscaused by Serratia liquefaciens. Int. Heart J., 2018: 59: 1485–1487
Google Scholar - 44. Morka K., Bystroń J., Bania J., Korzeniowska-Kowal A., KorzekwaK., Guz-Regner K., Bugla-Płoskońska G.: Identification of Yersinia enterocoliticaisolates from humans, pigs and wild boars by MALDI TOFMS. BMC Microbiol., 2018; 18: 86
Google Scholar - 45. Morka K., Cieniuch G., Bugla-Płoskońska G.: Epidemiologia Yersiniaenterocolitica ze szczególnym uwzględnieniem rezerwuaru zwierzęcego.Postępy Hig. Med. Dosw., 2018; 72: 594–605
Google Scholar - 46. Oh H.M., Tay L.: Bacteraemia caused by Rahnella aquatilis: Reportof two cases and review. Scand. J. Infect. Dis., 1995; 27: 79–80
Google Scholar - 47. Pappas G., Karavasilis V., Christou L., Tsianos E.V.: Pseudomonasfluorescens infections in clinical practice. Scand. J. Infect. Dis.,2006; 38: 68–70
Google Scholar - 48. Pascual Pérez R., Galvañ Moro C., Pacheco Tenza I., MorenteAranda A., Briceño García H., Pérez Barba C.: Necrotic cellulitis bySerratia plymuthica. Eur. J. Intern. Med., 2003; 14: 501–503
Google Scholar - 49. Pinna A., Usai D., Sechi L.A., Carta A., Zanetti S.: Detection ofvirulence factors in Serratia strains isolated from contact lens-associatedcorneal ulcers. Acta Ophthalmol., 2011; 89: 382–387
Google Scholar - 50. Remuzgo-Martínez S., Arazamendi-Zaldunbide M., Pilares-OrtegaL., Icardo J.M., Acosta F., Martínez-Martínez L., Ramos-Vivas J.:Interaction of macrophages with a cytotoxic Serratia liquefaciens humanisolate. Microbes Infect., 2013; 15: 480–490
Google Scholar - 51. Roth V.R., Arduino M.J., Nobiletti J., Holt S.C., Carson L.A., Wolf C.F.,Lenes B.A., Allison P.M., Jarvis W.R.: Transfusion-related sepsis due toSerratia liquefaciens in the United States. Transfusion, 2000; 40: 931–935
Google Scholar - 52. Ruimy R., Meziane-Cherif D., Momcilovic S., Arlet G., AndremontA., Courvalin P.: RAHN-2, a chromosomal extended-spectrum classA β-lactamase from Rahnella aquatilis. J. Antimicrob. Chemother.,2010; 65: 1619–1623
Google Scholar - 53. Scales B.S., Dickson R.P., LiPuma J.J., Huffnagle G.B.: Microbiology,genomics, and clinical significance of the Pseudomonas fluorescensspecies complex, an unappreciated colonizer of humans. Clin. Microbiol.Rev., 2014; 27: 927–948
Google Scholar - 54. Scott J., Boulton F.E., Govan J.R., Miles R.S., McClelland D.B.,Prowse C.V.: A fatal transfusion reaction associated with blood contaminatedwith Pseudomonas fluorescens. Vox. Sang., 1988; 54: 201–204
Google Scholar - 55. Stock I., Burak S., Sherwood K.J., Grüger T., Wiedemann B.: Naturalantimicrobial susceptibilities of strains of ‘unusual’ Serratia species:S. ficaria, S. fonticola, S. odorifera, S. plymuthica and S. rubidaea. J.Antimicrob Chemother., 2003; 51: 865–885
Google Scholar - 56. Stock I., Grüger T., Wiedemann B.: Natural antibiotic susceptibilityof Rahnella aquatilis and R. aquatilis-related strains. J. Chemother.,2000; 12: 30–39
Google Scholar - 57. Sun Y.Y., Chi H., Sun L.: Pseudomonas fluorescens filamentoushemagglutinin, an iron-regulated protein, is an important virulencefactor that modulates bacterial pathogenicity. Front Microbiol.,2016; 7: 1320
Google Scholar - 58. Sun Y.Y., Sun L.: Pseudomonas fluorescens: Iron-responsive proteinsand their involvement in host infection. Vet. Microbiol., 2015;176: 309–320
Google Scholar - 59. Tash K.: Rahnella aquatilis bacteremia from a suspected urinarysource. J. Clin. Microbiol., 2005; 43: 2526–2528
Google Scholar - 60. Tasić S., Obradović D., Tasić I.: Characterization of Serratia fonticola,an opportunistic pathogen isolated from drinking water. Arch.Biol. Sci., 2013; 65: 899–904
Google Scholar - 61. Traub W.H.: Comparative biotyping, bacteriocin typing, andserogrouping (O-Antigens) of Serratia liquefaciens. Zbl. Bakt., 1991;275: 200–210
Google Scholar - 62. Varbanets L.D., Skoklyuk L.B., Zdorovenko E.L., ShubchynskyyV.V., Pokhil S.I.: Rahnella aquatilis 95U003 lipopolysaccharide. Microbiology,2010; 79: 602–611
Google Scholar - 63. Varbanets L.D., Zdorovenko E.L., Ostapchuk A.N.: Chemical characteristicsand endotoxic activity of the lipopolysaccharide of Rahnellaaquatilis 2–95. Mikrobiologiia, 2008; 77: 342–349
Google Scholar - 64. Vivas J., González J.A., Barbeyto L., Rodríguez L.A.: Identificationof environmental Serratia plymuthica strains with the new combopanels type 1S. Mem. Inst. Oswaldo Cruz, 2000; 95: 227–229
Google Scholar - 65. Wiercińska O., Chojecka A., Kanclerski K., Rőhm-Rodowald E.,Jakimiak B.: Znaczenie pomp efflux w wielolekowej oporności Gram–ujemnych bakterii. Med. Dośw. Mikrobiol., 2015; 67: 55–62
Google Scholar - 66. Witkowska D., Bartyś A., Gamian A.: Białka osłony komórkowejpałeczek jelitowych i ich udział w patogenności oraz odpornościprzeciwbakteryjnej. Postępy Hig. Med. Dośw., 2009; 63: 176–199
Google Scholar - 67. Zhang W.W., Hu Y.H., Wang H.L., Sun L.: Identification and characterizationof a virulence-associated protease from a pathogenicPseudomonas fluorescens strain. Vet. Microbiol., 2009; 139: 183–188
Google Scholar - 68. Zhao M., Zheng P., Chen P., Liu S.: Biosynthesis of heliotropinby a novel strain of Serratia liquefaciens. Appl. Biochem. Biotechnol.,2017: 183: 1282–1294
Google Scholar - 69. Zwierzyna gruba. http://zwierzetalowne.pl/zwierzeta-lowne/zwierzyna-gruba/ (25.02.2019)
Google Scholar