Serratia marcescens -Serratia marcescens

Serratia marcescens
Serratia marcescens.jpg
S. marcescens su piastra di agar
Classificazione scientifica modificare
Dominio: batteri
Filo: Proteobatteri
Classe: Gammaproteobatteri
Ordine: Enterobatteri
Famiglia: Yersiniaceae
Genere: serratia
Specie:
S. marcescens
Nome binomiale
Serratia marcescens
Bizio 1823

Serratia marcescens ( / s ə r eɪ ʃ i ə m ɑːr s ɛ s ɪ n z / ) è una specie di astiformi , i batteri Gram-negativi della famiglia Yersiniaceae . È un anaerobio facoltativo e un patogeno opportunista. Fu scoperto nel 1819 da Bartolomeo Bizio a Padova , Italia. S. marcescens è comunemente coinvolto nelle infezioni nosocomiali (HAI), in particolare batteriemia associata a catetere , infezioni del tratto urinario e infezioni delle ferite , ed è responsabile dell'1,4% dei casi di HAI negli Stati Uniti. Si trova comunemente nelle vie respiratorie e urinarie degli adulti ospedalizzati e nell'apparato gastrointestinale dei bambini.

A causa della sua abbondante presenza nell'ambiente e della sua preferenza per le condizioni umide, S. marcescens si trova comunemente in crescita nei bagni (soprattutto su fughe di piastrelle, angoli doccia, linee dell'acqua dei wc e lavabi), dove si manifesta come una rosa, rosa -colorazione arancione o arancione e film viscido che si nutre di materiali contenenti fosforo o sostanze grasse come residui di sapone e shampoo.

Una volta stabilito, l'eradicazione completa dell'organismo è spesso difficile, ma può essere ottenuta mediante l'applicazione di un disinfettante a base di candeggina . Il risciacquo e l'asciugatura delle superfici dopo l'uso possono anche prevenire l'insediamento del batterio rimuovendo la sua fonte di cibo e rendendo l'ambiente meno ospitale.

S. marcescens si può trovare anche in ambienti come lo sporco e il biofilm sottogengivale dei denti. A causa di ciò, e poiché S. marcescens produce un colorante tripyrrolo rosso-arancio chiamato prodigiosina , può causare la colorazione dei denti. La via biochimica per la produzione di prodigiosina da parte di S. marcescens è stata caratterizzata analizzando quali intermedi si accumulano in specifici mutanti.

Identificazione

S. marcescens è un organismo mobile e può crescere a temperature comprese tra 5-40 °C e livelli di pH compresi tra 5 e 9. Si differenzia dagli altri batteri Gram-negativi per la sua capacità di eseguire l' idrolisi della caseina , che gli consente di producono metalloproteinasi extracellulari che si ritiene funzionino nelle interazioni cellula-matrice extracellulare. Poiché questo batterio è un anaerobio facoltativo, nel senso che può crescere sia in presenza di ossigeno (aerobico) che in assenza di ossigeno (anaerobico), è in grado di ridurre i nitrati in condizioni anaerobiche. Pertanto, i test sui nitrati sono positivi poiché il nitrato viene generalmente utilizzato come accettore di elettroni finale piuttosto che l'ossigeno. S. marcescens mostra anche idrolisi della tirosina e degradazione del citrato . Il citrato viene utilizzato da S. marcescens per produrre acido piruvico , quindi può fare affidamento sul citrato come fonte di carbonio e risultare positivo per l'utilizzo del citrato. Nell'identificare l'organismo, si può anche eseguire un test del rosso di metile , che determina se un microrganismo effettua una fermentazione acida mista. S. marcescens risulta negativo al test. Un'altra determinazione di S. marcescens è la sua capacità di produrre acido lattico per metabolismo ossidativo e fermentativo. Pertanto, S. marcescens è acido lattico O/F+.

Test Risultato
colorazione di Gram −
ossidasi −
Produzione di indolo −
Rosso metile > 70% −
Voges-Proskaeur +
Citrato (Simmons) +
Produzione di idrogeno solforato −
Idrolisi dell'urea > 70% −
Fenilalanina deaminasi −
Lisina decarbossilasi +
motilità +
Idrolisi della gelatina, 22 °C +
Acido da lattosio −
Acido dal glucosio +
Acido da maltosio +
Acido da mannitolo +
Acido da saccarosio +
Riduzione dei nitrati + (a nitrito)
Deossiribonucleasi, 25 °C +
lipasi +
Pigmento alcuni biovar producono red
Produzione di catalasi (24h) +

Patogenicità

L' antibiogramma di S. marcescens su Mueller-Hinton agar

Nell'uomo, S. marcescens può causare un'infezione opportunistica in diversi siti, tra cui il tratto urinario , il tratto respiratorio , le ferite e l'occhio, dove può causare congiuntivite , cheratite , endoftalmite e infezioni del dotto lacrimale . È anche una rara causa di endocardite e osteomielite (in particolare nelle persone che fanno uso ricreativo di droghe per via endovenosa ), polmonite e meningite . La maggior parte dei ceppi di S. marcescens sono resistenti a diversi antibiotici a causa della presenza di fattori R , che sono un tipo di plasmide che trasporta uno o più geni che codificano per la resistenza ; tutti sono considerati intrinsecamente resistenti all'ampicillina , ai macrolidi e alle cefalosporine di prima generazione (come la cefalexina ).

Nel corallo elkhorn , S. marcescens è la causa della malattia nota come vaiolo bianco . Nei bachi da seta , può anche causare una malattia letale, soprattutto in associazione con altri agenti patogeni.

Nei laboratori di ricerca che impiegano i moscerini della frutta Drosophila , è comune l' infezione da S. marcescens . Si manifesta come uno scolorimento rosa o una placca dentro o su larve, pupe o il cibo solitamente a base di amido e zucchero (specialmente se preparato in modo improprio).

Una rara forma clinica di gastroenterite che si manifesta nella prima infanzia causata dall'infezione da S. marcescens . Il colore rosso del pannolino può essere scambiato per ematuria (sangue nelle urine), che può causare inutili accertamenti da parte dei medici.

S. marcescens causa la malattia della vite gialla delle cucurbitacee, portando a volte a gravi perdite nei campi di meloni.

Il professor Jim Burritt e i suoi studenti dell'Università del Wisconsin-Stout hanno scoperto un nuovo ceppo di S. marcescens nel sangue delle api (emolinfa) proveniente da alveari decimati da winterkill. I risultati della sua ricerca sono stati pubblicati e il nuovo ceppo è stato chiamato sicaria, che significa assassino in latino. Il professore afferma che S. marcescens sicaria "può contribuire al fallimento invernale delle colonie di api".

Storia

Possibile ruolo nei miracoli medievali

"Pane insanguinato": S. marcescens che cresce sul pane

Per la sua pigmentazione rossa, causata dall'espressione del colorante prodigiosina , e per la sua capacità di crescere sul pane, S. marcescens è stato evocato come spiegazione naturalistica dei racconti medievali della comparsa "miracolosa" del sangue sul caporale di Bolsena . Ciò seguì la celebrazione di una messa a Bolsena nel 1263, guidata da un sacerdote boemo che dubitava della transustanziazione , o della trasformazione del pane e del vino nel Corpo e nel Sangue di Cristo durante la messa. Durante la messa, l'Eucaristia sembrava sanguinare e ogni volta che il sacerdote asciugava il sangue, ne apparivano di più. Questo evento è celebrato in un affresco nel Palazzo Apostolico della Città del Vaticano , dipinto da Raffaello .

Scoperta

S. marcescens fu scoperto nel 1819 dal farmacista veneziano Bartolomeo Bizio , come causa di un episodio di colorazione rosso sangue della polenta nella città di Padova . Bizio chiamò l'organismo quattro anni dopo in onore di Serafino Serrati , un fisico che sviluppò un primo battello a vapore ; l'epiteto marcescens (in latino 'decadimento') fu scelto a causa del rapido deterioramento del colorante (le osservazioni di Bizio lo portarono a credere che l'organismo si decomponesse in una sostanza mucillaginosa una volta raggiunta la maturità). Serratia fu in seguito ribattezzata Monas prodigiosus e Bacillus prodigiosus prima che il nome originale di Bizio fosse ripristinato negli anni '20.

Usi e abusi

Ruolo nei test sulla guerra biologica

Fino agli anni '50, S. marcescens era erroneamente ritenuto un " saprofita " non patogeno e la sua colorazione rossastra veniva utilizzata negli esperimenti scolastici per monitorare le infezioni. Durante la Guerra Fredda , è stato utilizzato come simulante nei test di guerra biologica dall'esercito americano , che lo ha studiato nei test sul campo come sostituto del batterio della tularemia , che all'epoca veniva usato come arma.

Il 26 e 27 settembre 1950, la Marina degli Stati Uniti condusse un esperimento segreto chiamato " Operazione Sea-Spray " in cui palloni pieni di S. marcescens venivano rilasciati e scoppiavano sulle aree urbane della San Francisco Bay Area in California . Sebbene la Marina in seguito abbia affermato che i batteri erano innocui, a partire dal 29 settembre, 11 pazienti in un ospedale locale hanno sviluppato infezioni del tratto urinario molto rare e gravi. Uno dei pazienti afflitti, Edward J. Nevin, è morto. Anche i casi di polmonite a San Francisco sono aumentati dopo il rilascio di S. marcescens . (Che il batterio simulante abbia causato queste infezioni e la morte non è mai stato stabilito in modo definitivo.) Il figlio e il nipote di Nevin hanno perso una causa intentata contro il governo tra il 1981 e il 1983, sulla base del fatto che il governo è immune e che la possibilità che lo spray i batteri che hanno causato la morte di Nevin sono stati minimi. Il batterio è stato anche combinato con fenolo e un simulante di antrace e spruzzato nel Dorset meridionale da scienziati militari statunitensi e britannici come parte delle prove DICE che si sono svolte dal 1971 al 1975.

Dal 1950, S. marcescens è costantemente aumentato come causa di infezione umana, con molti ceppi resistenti a più antibiotici. Le prime indicazioni di problemi con il vaccino antinfluenzale prodotto dalla Chiron Corporation nel 2004 riguardavano la contaminazione da S. marcescens .

Iniettabili contaminati

All'inizio del 2008, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha emesso un richiamo a livello nazionale di un lotto di eparina preriempita Lock Flush Solution USP. Le siringhe di lavaggio con eparina IV erano state trovate contaminate da S. marcescens , che ha provocato infezioni ai pazienti. I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie hanno confermato la crescita di S. marcescens da diverse siringhe non aperte di questo prodotto.

S. marcescens è stato anche collegato a 19 casi negli ospedali dell'Alabama nel 2011, di cui 10 decessi. Tutti i pazienti coinvolti stavano ricevendo una nutrizione parenterale totale in quel momento, e questo è oggetto di indagine come possibile fonte dell'epidemia.

Tracciamento del flusso delle acque sotterranee

Per la sua capacità di crescere su piastre di agar in prati uniformi e ben colorati e per l'esistenza di un fago specifico di S. marscecens , è stato utilizzato per tracciare i flussi d'acqua nei sistemi calcarei carsici . Quantità note di fago vengono iniettate in un punto fisso del sistema idrico carsico e il deflusso di interesse viene monitorato mediante campionamento convenzionale di piccolo volume ad intervalli di tempo prefissati. In laboratorio, i campioni vengono versati su prati coltivati ​​di S. marscecens e incubati. Placche incolori nei prati indicano la presenza di fagi. Il metodo è stato affermato di essere sensibile a diluizioni molto elevate a causa della capacità di rilevare singole particelle fagiche.

Guarda anche

Riferimenti

Ulteriori letture

link esterno