Charakterystyka Gardnerella vaginalis, morfologia, cykl życia, zakażenie



Gardnerella vaginalis należy do rodziny Bifidobacteriaceae w obrębie rzędu Bifidobacteriales of Actinobacteria. Gatunek ten charakteryzuje się tym, że może zachowywać się jak Gram-dodatni lub Gram-ujemny, w zależności od szczepu i pożywki hodowlanej.

Jest to fakultatywny środek beztlenowy, wytwarzający głównie kwas octowy w procesie fermentacji. Jest pleomorficzny (ma dwie formy strukturalne), może mieć kształt Bacillus lub kokosowy (zaokrąglony).

Zaokrąglone (coccobacillus) i wydłużone formy (pałeczki) mogą występować w tym samym szczepie na różnych etapach rozwoju. Podobnie, rodzaj barwienia, który prezentują (Gram dodatni lub ujemny), może ulec zmianie..

Kiedy został po raz pierwszy opisany, został umieszczony w gatunku Haemophilus. Następnie wykazano różnice morfologiczne i funkcjonalne gatunków. Znajdował się w gatunku Gardnerella który składa się z jednego gatunku.

Indeks

  • 1 Ogólna charakterystyka
  • 2 Warunki podłoży hodowlanych
  • 3 Genetyka
  • 4 Taksonomia
    • 4.1 Rodzaj Gardnerella
  • 5 Morfologia
    • 5.1 Ściana komórkowa
    • 5.2 Zewnętrzna warstwa polisacharydów
    • 5.3 Fimbrias
  • 6 Cykl życia
  • 7 Zakażenie
  • 8 Epidemiologia
  • 9 Objawy
    • 9.1 Diagnoza
  • 10 Leczenie
  • 11 Odniesienia

Ogólna charakterystyka

G. vaginalis ma charakter fakultatywny beztlenowy, chociaż niektóre szczepy mogą być beztlenowe.

Głównym produktem fermentacji cukrów jest kwas octowy. Jednak niektóre szczepy mogą wytwarzać kwas mlekowy, mrówkowy lub bursztynowy. W procesie fermentacji nie powstają żadne gazy.

Bakterie te mogą fermentować różne rodzaje cukrów, takie jak dekstryna, glukoza, maltoza i skrobia.

Aby rozpoznać ten gatunek, najważniejszymi cechami są hydroliza skrobi i hipuranu (organiczny związek aromatyczny). Podobnie, wytwarzają hemolizę w obecności ludzkiej krwi, ale nie w krwi owczej.

G. vaginalis Uważany jest za główny czynnik przyczynowy bakteriozy pochwy. Gatunek jest częścią bakteryjnej mikroflory pochwy, ale może stać się zjadliwy.

Bakterioza pochwy jest związana z występowaniem nierównowagi mikroflory w pochwie. Tak więc pałeczki kwasu mlekowego wytwarzające duże ilości nadtlenku wodoru są zastępowane przez bakterie beztlenowe.

Gatunek G. vaginalis hamuje wzrost bakterii Lactobacillus, a pH pochwy może wzrosnąć do wartości bliskich 7. Bakteria ma zdolność do degradacji mucyny, które są wydzielane w komórkach nabłonkowych pochwy.

Najbardziej oczywistymi objawami bakteriozy pochwowej są białe lub żółtawe wydzieliny i nieprzyjemny zapach. Możesz także mieć świąd i zaczerwienienie.

Najczęstsze formy transmisji to seks bez zabezpieczenia i posiadanie wielu partnerów seksualnych. Powszechne jest również nabywanie choroby poprzez dzielenie zabawek erotycznych lub stosowanie wkładki wewnątrzmacicznej (wkładki wewnątrzmacicznej).

Najczęstsze zabiegi to stosowanie antybiotyków, takich jak metronidazol i klindamycyna.

Warunki pożywek hodowlanych

Optymalna temperatura dla rozwoju bakterii wynosi od 35 do 37 ° C, chociaż mogą się rozwijać od 25 do 42 ° C. Zakres pH wynosi od 6 - 6,5, ale pewien wzrost może wystąpić przy pH 4,5.

Kolonie nie są hemolityczne w krwi owczej. Wytwarzają hemolizę rosnącą w krwi ludzkiej i królika.

Są uważane za „uciążliwe” bakterie, ponieważ wymagają pewnych specyficznych składników odżywczych do wzrostu w pożywkach hodowlanych. Wśród nich mamy obecność biotyny, kwasu foliowego, tiaminy, ryboflawiny i puryn / piramid.

Zaobserwowano, że w obecności fermentowalnych węglowodanów i peptonów wzrost bakterii w ośrodku przyspiesza.

Genetyka

Rozmiar genomu G. vaginalis wynosi 1490–1 700 par zasad, przy czym zawartość GC waha się od 41–43% między różnymi szczepami. Genom rdzenia (geny wspólne dla wszystkich szczepów) to tylko 716 genów. W taki sposób, że tylko 27% genomu jest wspólne dla wszystkich badanych szczepów tego gatunku.

W badaniach molekularnych przeprowadzonych na różnych szczepach ustalono, że obecne są co najmniej cztery różne grupy. Grupy te mają wielkość genomu i inną zależność GC od siebie.

Taksonomia

Gatunek został po raz pierwszy wyizolowany przez Leopolda w 1953 roku. Autor uzyskał bakterie układu moczowo-płciowego mężczyzn.

Izolacja odpowiadała bakterii, która zachowywała się jak Gram ujemna, była nieruchoma i bez obecności kapsułki. Tę pierwszą hodowlę przeprowadzono na agarze z krwią w temperaturze 37 ° C.

Leopold uznał, że gatunek jest spokrewniony z rodzajem Haemophilus. Później Gardner i Dukes w 1955 r. Zidentyfikowali go jako Haemophilus vaginalis, ze względu na jego ujemną barwę Grama i postać Bacillus. Ponadto uważali, że jest to przyczyną charakterystycznego wydzieliny z pochwy.

Jednak kontynuując badanie gatunku stwierdzono, że nie wymaga on do rozwoju niektórych elementów niezbędnych do wzrostu gatunku Haemophilus. Z drugiej strony bakterie wykazywały tendencję do utrzymywania koloru fioletowego kryształu w barwieniu metodą Grama.

Te cechy wskazywały, że gatunek był bardziej związany z płcią Corynobacterium, która jest pozytywną grupą Gramów Actinobacteria. Z tego powodu w 1963 roku Zinnemann i Turner identyfikują go jako Corynobacterium vaginale.

Płeć Gardnerella

W latach 80. XX wieku przeprowadzono szereg badań z wykorzystaniem technik biochemicznych, molekularnych i obserwacji w transmisyjnym mikroskopie elektronowym. Greenwood i Picket określają, że nie ma płci z cechami tego gatunku.

Autorzy proponują nowy gatunek o nazwie Gardnerella na cześć Gardnera, który jest monospecyficzny (tylko z jednym gatunkiem). Wskazują, że bakterie z tego rodzaju są Gram ujemne na zmienne, z postacią Bacillus i laminowaną ścianą komórkową.

Obecnie rodzaj znajduje się w rodzinie Bifidobacteriaceae z rzędu Bifidobacteriales z Actinobacteria. Ostatnie badania molekularne wskazują, że gatunek tworzy klad z gatunkami z rodzaju Bifidobacterium (B. coryneforme i B. minumum).

Morfologia

Bakterie są pałeczkami pleomorficznymi o szerokości około 0,5 µm i długości 1,5-2,5 µm. W przeciwieństwie do innych aktinobakterii nie tworzą włókien.

Kolonie mają średnicę 0,4-0,5 mm po 48 godzinach inkubacji. Kolonie te są zaokrąglone, nieprzezroczyste i gładkie. Po tym czasie inkubacji rosną ponad 0,5 mm średnicy. Żywotność kolonii szybko się traci.

Ściana komórkowa

Struktura ściany komórkowej bakterii określa jej reakcję na barwienie metodą Grama.

W przypadku grup Gram-ujemnych prezentują one zewnętrzną błonę, która jest pokryta polisacharydami, białkami i fosfolipidami. Ściana ma trzy warstwy pokryte cienką warstwą peptydoglikanów.

W przypadku grup Gram-dodatnich ściana jest gruba, prezentowane są amorficzne matryce splecione z peptydoglikanami. Najwyraźniej ilość peptydoglikanów w ścianie określa, czy barwienie metodą Grama jest ujemne czy dodatnie.

W przypadku G. vaginalis, ultrastruktura ściany komórkowej ma tendencję do bycia Gram-dodatnią. Szczepy mają tendencję do reagowania jako Gram-dodatnie w fazie wzrostu wykładniczego. Jednak gdy hodowla jest starsza, warstwa peptydoglikanu staje się bardzo cienka i reaguje jako ujemny gram.

Pod względem składu chemicznego ściana komórkowa gatunku zawiera różne związki organiczne. Należą do nich N-acetyloglukozamina, alanina, kwas asparaginowy i glutaminowy, glicyna i lizyna.

Zewnętrzna warstwa polisacharydów

Można zauważyć, że warstwa złożona z polisacharydów jest obecna na zewnątrz ściany komórkowej. Ma tendencję do tworzenia sieci wątków, które mogą łączyć komórki ze sobą.

Uważa się, że ta warstwa ma znaczenie w mechanizmach przylegania G. vaginalis do komórek nabłonkowych pochwy. Podobnie może być przyczyną powstawania grup komórek w pożywkach hodowlanych.

Fimbrias

Wokół bakterii zaobserwowano małe fimbriy (krótkie włosy). Mają one średnicę od 3 do 7,5 nm. Komórki z fimbriami są powszechne w izolacjach wykonywanych u pacjentów z bakteryjnym zapaleniem pochwy. W przypadku szczepów uzyskanych w hodowli obecność fimbri jest mniej stała.

Cykl życia

Jak wszystkie komórki bakteryjne, G. vaginalis rozmnaża się bezpłciowo przez rozszczepienie binarne. Duplikacja DNA zachodzi najpierw, a każda bakteria potomna jest obdarzona genetycznym dopełnieniem identycznym z komórką macierzystą.

Gdy bakterie zaczynają się dzielić, tworzą kolonie. Kiedy kolonie zaczynają się formować G. vaginalis, komórki mogą prezentować różne formy.

W 24-godzinnych pożywkach hodowlanych zaobserwowano małe pałeczki kokcydełka i formy lekko wydłużone.

Rodzaj pożywki hodowlanej może wpływać na kształt i reakcję na barwienie gatunkowe Grama. Rosnące w komórkach agaru pochwowego są zwykle bardzo krótkie i Gram-ujemne pałeczki. W kulturach ze skrobią bakterie były bardziej pleomorficzne, zgrupowane i zmienne Gram.

W przypadku kultur wykonanych z krwi zakażonych pacjentów bakterie zachowują się jak Gram dodatnie. Dzieje się tak również w fazie wykładniczej wzrostu kolonii w różnych podłożach hodowlanych.

Zaraza

G. vaginalis Jest głównym czynnikiem przyczynowym bakteriozy pochwowej. Gardner w 1954 r. Udowodnił, że gatunek był przyczyną choroby, stosując postulaty Kocha.

Niektórzy autorzy nie uważają bakteriozy pochwy za chorobę przenoszoną drogą płciową, ponieważ zakażenie nie jest spowodowane przez patogen zewnętrzny, ale przez gatunek, który normalnie występuje w mikroflorze pochwy..

Jednak stosunek płciowy może zwiększyć infekcję, ponieważ wprowadzają nadmiar bakterii do pochwy. Podobnie wskazano, że może dojść do zarażenia z powodu używania wkładek wewnątrzmacicznych (IUD) lub dzielenia się zabawkami seksualnymi.

Zakażenie występuje, gdy występuje nierównowaga pH pochwy (> 4,5), co sprzyja rozwojowi G. vaginalis o gatunkach Lactobacillus.

Podczas choroby może wystąpić kilka komplikacji. Bakteriemia (wypływ bakterii we krwi) może wystąpić po cięciu cesarskim. Może również powodować posocznicę u noworodków, powodować przedwczesne porody lub infekcje po histerektomii.

Epidemiologia

W przeprowadzonych badaniach zaobserwowano, że bakterioza pochwy występuje u 10-20% kobiet. Istnieją jednak pewne czynniki ryzyka, które zwiększają te odsetki.

U pacjentów z zakażeniami przenoszonymi drogą płciową odsetek ten wzrasta do 36%. Występuje również u 28% kobiet, które miały aborcję.

Z drugiej strony, chociaż jest to częstsze u kobiet, które zmieniły partnerów seksualnych, chorobę obserwowano u kobiet, które nie miały aktywnego życia seksualnego. U kobiet po menopauzie częstość występowania choroby nie została oceniona.

Podobno czarni pacjenci są bardziej podatni na tę chorobę. W wiejskiej populacji Ugandy jej występowanie odnotowano u 50% ocenianych kobiet.

Objawy

Większość kobiet z bakteriozą pochwową jest bezobjawowa. W przypadku wystąpienia objawów, główne z nich to wytwarzanie białego lub żółtawego wydzieliny z pochwy. Ten przepływ zwiększa się wraz z miesiączką lub po seksie bez zabezpieczenia

Ponadto występuje zły zapach pochwy z powodu wytwarzania putrescyny i kadaweryny. Z drugiej strony, może wystąpić zaczerwienienie i swędzenie na poziomie pochwy. W sromie widoczne są krwotoki punktowe.

Diagnoza

Kiedy idziesz do lekarza z wyżej wymienionymi objawami, oceniane są różne aspekty. Badane jest pH pochwy, uważa się, że może wystąpić zakażenie, gdy jest wyższe niż 4,5.

Wykonuje się również badanie mikroskopowe wydzieliny z pochwy w celu wykrycia obecności kluczowych komórek. Są to komórki nabłonkowe pochwy, które są otoczone przez bakterie.

Obecnie najdokładniejszym sposobem diagnozowania choroby jest wykonanie testu PCR w celu identyfikacji genetycznej G. vaginalis.

Leczenie

G. vaginalis Jest wrażliwy na różne antybiotyki, takie jak ampicylina, karbenicylina, oksacylina, penicylina i wankomycyna. Zaobserwowano, że szczepy różnie reagują między innymi na tetracyklinę i gentaminicynę.

Z drugiej strony metrodinazol jest dość skuteczny in vivo, ale daje zmienne wyniki w uprawach in vitro.

Najczęstsze sposoby leczenia choroby obejmują stosowanie metronidazolu lub klindamycyny. Aplikacją mogą być kremy doustne lub dopochwowe.

W przypadku podawania doustnego zazwyczaj stosuje się metronidazol, a leczenie trwa około siedmiu dni. Kiedy stosuje się kremy dopochwowe, mogą być oparte na metronidazolu lub klindamycynie, które stosuje się od jednego do dwóch tygodni.

W przypadku pacjentek w ciąży, u których występuje choroba, zaleca się leczenie doustne, ponieważ uważa się je za bezpieczniejsze i skuteczniejsze.

Te zabiegi mogą mieć pewne skutki uboczne, takie jak nudności, bóle brzucha, kaszel i metaliczny smak w ustach.

Istnieje kilka alternatywnych metod leczenia, takich jak spożywanie probiotyków, które mogą pomóc w zapobieganiu nawrotom. Również zastosowanie kwasu borowego wykazało pewną skuteczność.

Referencje

  1. Ahmed A, J Earl. Bezwypadkowy. S Hillier. LK Rabe. T Cherpes. E Powell. B Janto, R Eutsey, NL Hiller. R Boissy, M Dahlgren.B Hall JW Costerton. JC Post. FZ Hu i GD Ehrlich (2012) Porównawcze analizy genomiczne 17 klinicznych izolatów Gardnerella vaginalis dostarczają dowodów na wiele genetycznie izolowanych kladów z konsekwentnym osiadaniem genowarów. Journal of Bacteriology 194: 3922-3937.
  2. Castellanos D, Galuppo C i V Da Silva (2010) Bakteryjne zapalenie pochwy: cechy kliniczne, epidemiologiczne i mikrobiologiczne. HU Magazine, Juiz de For a 36: 223-230.
  3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: charakterystyka, uwarunkowania kliniczne i kontrowersje. Clinical Microbiology Reviews 5: 213-237.
  4. Jest, P (2002) Bakteryjne zapalenie pochwy. Dziennik pediatrii, położnictwa i ginekologii. Sep / Oct: 36-40.
  5. Burze V i P Vandamme (2015) Gardnerella. W: Whitman WB (redaktor) Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., we współpracy z Bergey's Manual Trust.
  6. Yeoman C, S Yildirim, S Thomas, AS Durkin, M Torralba, G Sutton, CJ Buhay i Ding, SP Dugan-Rocha, D Muzny, X Qin, RA Gibbs, S Leigh. R Stumpf, B White, SK Highlander, KE Nelson i BA Wilson (2010) Porównawczy genomika Gardnerella vaginalis szczepy ujawniają znaczne różnice w potencjale zjadliwości metabolicznej. Plos JEDEN 5: 1-15.