„Ralstonia pickettii“ – Versionsunterschied

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'''''Ralstonia pickettii''''' ist eine [[Art (Biologie)|Art]] (Spezies) [[gramnegativ]]er, stäbchenförmiges Boden[[bakterien]], die zu den [[Betaproteobacteria|β-Proteobakterien]] gehört.<ref name="Yabuuchi1995"/>
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''R. pickettii'' kommt in feuchten Umgebungen wie Böden, Flüssen und Seen vor.
Sie wurde auch in [[Biofilm]]en in Wasserrohren aus Kunststoff nachgewiesen.
Es handelt sich um einen [[oligotroph]]en Organismus, der in Gebieten mit einer sehr niedrigen Nährstoffkonzentration überleben kann.
Von mehreren [[Stamm (Biologie)#Bakterienstämme|Stämmen]] wurde gezeigt, dass sie in einer stark mit Metallen [[Bodenkontamination|kontaminierten]] Umgebung überleben können.
Die Fähigkeit, unter diesen rauen Bedingungen zu überleben, macht ''R. pickettii'' zu einem Kandidaten für die [[Bioremediation]].<ref name="Ryan2007"/>

Andererseits sin ''R. pickettii'' wie auch ''R. insidiosa'' neu auftretende Krankheitserreger in Krankenhäusern.<ref name="Ryan2014"/>
Diese beiden Bakterienarten können schwer voneinander zu unterscheiden sein.<ref name="Ryan2011-1"/><ref name="Ryan2011-2"/>

Die Pathologie von ''R. pickettii'' lässt sich nicht einfach definieren. Zwar ist bislan (Stand 2013) noch nie ein völlig gesunder Mensch durch Stämme dieser Spezies erkrankt. Das Bakterium kann aber Menschen mit schlechtem Gesundheitszustand ernsthaft befallen. Mehrere Krankenhäuser haben bereits Ausbrüche gemeldet; insbesondere bei Patienten mit [[Mukoviszidose]] und [[Morbus Crohn]] wurde eine Infektion mit ''R. picketti'' nachgewiesen.
Von 55 gemeldeten Fällen einer solchen Infektion waren 2013 die meisten auf verunreinigte Lösungen wie Wasser, [[Natriumchlorid|Kochsalzlösung]] und (nur) scheinbar sterile Arzneimittel zurückzuführen.<ref name="Ryan2006"/>
Diese Lösungen werden in der Regel bereits bei der Herstellung des Produkts verunreinigt, da ''R. pickettii'' in der Lage ist, 0,45- und 0,2-[[Meter#µm|µm]]-Filter zu passieren, wie sie zur Sterilisierung von Arzneimitteln verwendet werden.<ref name="Ryan2013"/>
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== Etymologie ==
Der Gattungsname ''Ralstonia'' wurde vergeben zu Ehren der amerikanischen Bakteriologin Ericka Ralston, die die Typusart erstmals beschrieb (unter der Bezeichnung ''Pseudomonas pickettii'').<ref name="LPSN"/>

Der Präfix des Das Art-[[Epitheton]]s ''pickettii'' ist Genitiv von neulateinisch {{lang|la|picettius}}, meint also ‚des (Forschers) Pickett‘, benannt zu Ehren von M.&nbsp;J. Pickett.<ref name="LPSN"/>

== Symbiose mit ''Rhizopus'' ==
Pilze der Gattung ''[[Rhizopus]]'' aus der Ordnung [[Mucorales]] wachsen im Boden und auf verdorbenen Lebensmitteln und sind die Ursache für Ausbrüche von [[Mucormycose]] ({{enS|black fungus|de=Schwarzer Pilz}}) bei [[COVID-19]]-Patienten.
Sporen der Ordnung Mucorales sind in der Umwelt allgegenwärtig, können aber auch akute invasive Infektionen beim Menschen und anderen [[Mammalia]] (Säugetieren) verursachen, indem sie auskeimen und sich dem Immunsystem des Wirts entziehen.<ref name="Itabangi2022"/>

Im Boden sind seine Gegner [[Amöbe|amöboiden]] [[Schleimpilze]] der Gattung ''[[Dictyostelium]]''. Diese einzelligen Mikroben können sich durch den Boden bewegen und ''Rhizopus'' verschlingen, um ihm Nährstoffe zu entziehen.<ref name="Itabangi2022"/>

In einer im Februar 2022 veröffentlichten Studie von Herbert Itabangi ''et&nbsp;al.'' wurde die die Beziehung der Arten ''Rhizopus microsporus'', ''[[Dictyostelium discoideum]]'' und ''Ralstonia pickettii'' zueinander untersucht.
''Rhizopus'' sp. wehrt sich gegen den amöboiden Räuber, indem er sich mit den ''Ralstonia''-Bakterien in einer wechselseitigen Partnerschaft ([[Symbiose]]) zusammenschließt. Die Bakterien leben im Pilz ''Rhizopus'' ([[Endosymbiose]]) und verstecken sich so vor dem Räuber.
Im Gegenzug stellen die Bakterien ein Gift ([[Toxin]]) her, das ''Rhizopus'' sp. nutzen kann, um den Räuber zu neutralisieren und ihn daran zu hindern, das Pilz und Bakterien zu fressen.<ref name="Itabangi2022"/>

Die menschlichen [[Immunzelle]]n sind wie die anderer Säuger den räuberischen ''Dictyostelium''-Amöben sehr ähnlich: Sie suchen nach fremden [[Mikroben]], die in den Körper eingedrungen sind und verschlingen und zerstören diese, was einen Schutz vor solchen Infektionen darstellt.
Das bedeutet aber, dass ''Rhizopus'' und ''Ralstonia'' die gleiche Strategie anwenden können, um räuberische Amöben im Boden zu meiden und sich unserem Immunsystem zu entziehen.
Indem ''Rhizopus'' gelernt hat, Fressfeinde im Boden mit Hilfe der ''Ralstonia ''-Bakterien abzuwehren, hat er auch gelernt, wie er beim Menschen Krankheiten verursachen kann.<ref name="Itabangi2022"/>

Diese Ergebnisse beschreiben somit eine neue Rolle für ''Ralsonia'' sp. als bakteriellen Endosymbionten in der Pathogenese von ''Rhizopus microsporus'' bei Tier und Mensch und deuten auf einen Mechanismus des evolutionären [[Virulenz]]erwerbs im Boden-[[Habitat]] durch Interaktionen mit Bodenamöben hin.
Die Erkenntnis eröffnet auch ein Chance, dass infizierte Tiere und Menschen durch eine Störung der Partnerschaft ''Rhizopus''/''Ralsonia'' diese verheerende Krankheit überleben könnten.
Die Hoffnung ist, dass durch ein besseres Verständnis der [[Ökologie]] und der Überlebensstrategien, die ''Rhizopus'' wie auch andere mikrobielle Krankheitserreger in ihrer normalen Umgebung anwenden, diese Mikroben bekämpft werden können.<ref name="Itabangi2022"/>

== Weblinks ==
* [http://bacdive.dsmz.de/index.php?search=2085&submit=Search ''Ralstonia pickettii'' Type strain]. Bac''Dive'' - Bacterial Diversity Metadatabase. [[Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen]] (DSMZ)

== Einzelnachweise ==
<references responsive>

<ref name="LPSN">[[LPSN]]: [https://lpsn.dsmz.de/genus/ralstonia ''Ralstonia'' Yabuuchi ''et&nbsp;al.'' 1996]. [[Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen]] (DSMZ)</ref>

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<ref name="Itabangi2022">
Herbert Itabangi, Poppy C.&nbsp;S. Sephton-Clark, Diana P. Tamayo, Jason S. King, Elizabeth R. Ballou, Kerstin Voelz ''et&nbsp;al.'': [https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.01.028 A bacterial endosymbiont of the fungus ''Rhizopus microsporus'' drives phagocye evasion and ortunistic virulence]. In: Cell Current Biology, 7. Februar 2022; [[doi:10.1016/j.cub.2022.01.028]]. Dazu:<br/>[https://scitechdaily.com/how-pathogens-learn-to-be-pathogens-partnerships-between-microbes-lead-to-human-disease/ How Pathogens Learn To Be Pathogens: Partnerships Between Microbes Lead to Human Disease]. Auf: SciTechDaily vom 21. Februar 2022. Quelle: [[University of Exeter]].</ref>


''Ralstonia pickettii'' is a [[Betaproteobacteria]] species found in moist environments such as soils, rivers, and lakes. It has also been identified in [[biofilm]]s in plastic water pipes. It is an oligotrophic organism, making it capable of surviving in areas with a very low concentration of nutrients. Several strains have shown an ability to survive in environments highly contaminated with metals. The ability to persist in these harsh conditions makes ''R. pickettii'' a candidate for [[bioremediation]].<ref>{{Cite journal|last=Ryan|first=M.P.|last2=Pembroke|first2=J.T.|last3=Adley|first3=C.C.|date=October 2007|title=Ralstonia pickettii in environmental biotechnology: potential and applications|url=http://doi.wiley.com/10.1111/j.1365-2672.2007.03361.x|journal=Journal of Applied Microbiology|language=en|volume=103|issue=4|pages=754–764|doi=10.1111/j.1365-2672.2007.03361.x}}</ref>
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''Ralstonia pickettii'' and ''R. insidiosa'' are emerging pathogens in [[nosocomial infection|hospital settings]].<ref>{{Cite journal|last=Ryan|first=M. P.|last2=Adley|first2=C. C.|date=March 2014|title=Ralstonia spp.: emerging global opportunistic pathogens|url=http://link.springer.com/10.1007/s10096-013-1975-9|journal=European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases|language=en|volume=33|issue=3|pages=291–304|doi=10.1007/s10096-013-1975-9|issn=0934-9723}}</ref> ''R. pickettii'' pathology does not follow an easy definition; although no fully healthy human has ever become ill from it, the bacterium has seriously affected humans with poor health. Several hospitals have reported outbreaks—in particular, patients with [[cystic fibrosis]] and [[Crohn's disease]] have been shown to be infected with ''R. picketti''. Of the 55 reported cases of such infection, the majority are due to contaminated solutions such as water, saline, and sterile drugs.<ref>{{Cite journal|last=Ryan|first=M|last2=Pembroke|first2=J|last3=Adley|first3=C|date=March 2006|title=Ralstonia pickettii: a persistent Gram-negative nosocomial infectious organism|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0195670105003713|journal=Journal of Hospital Infection|language=en|volume=62|issue=3|pages=278–284|doi=10.1016/j.jhin.2005.08.015}}</ref> These solutions are usually contaminated when the product is manufactured, because ''R. pickettii'' has the ability to pass through 0.45 and 0.2&nbsp;µm filters that are used to sterilize medicinal products. The majority of ''R. pickettii'' and ''R. insidiosa'' isolates showed susceptibility to most of the antibiotics tested.<ref>{{cite journal | last1 = Ryan | first1 = MP | last2 = Adley | first2 = CC | date = Jul 2013 | title = The antibiotic susceptibility of water-based bacteria Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa | url =https://zenodo.org/record/896012/files/article.pdf | journal = J Med Microbiol | volume = 62 | issue = 7| pages = 1025–31 | doi = 10.1099/jmm.0.054759-0 }}


</ref> The most effective were found to be the [[Quinolone antibiotic|quinolones]] and [[sulfamethoxazole]]/[[trimethoprim]]. The two bacterial species can be difficult to tell apart.<ref>{{Cite journal|last=Ryan|first=M. P.|last2=Pembroke|first2=J. T.|last3=Adley|first3=C. C.|date=2011-10-01|title=Differentiating the growing nosocomial infectious threats Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa|url=https://doi.org/10.1007/s10096-011-1219-9|journal=European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases|language=en|volume=30|issue=10|pages=1245–1247|doi=10.1007/s10096-011-1219-9|issn=1435-4373}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Ryan|first=Michael P|last2=Pembroke|first2=J Tony|last3=Adley|first3=Catherine C|date=2011|title=Genotypic and phenotypic diversity of Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa isolates from clinical and environmental sources including High-purity Water. Diversity in Ralstonia pickettii|url= |journal=BMC Microbiology|language=en|volume=11|issue=1|pages=194|doi=10.1186/1471-2180-11-194|issn=1471-2180|pmc=3175462|pmid=21878094}}</ref>
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==References==
{{Reflist}}


<ref name="Ryan2013">{{cite journal |last1=Ryan|first1=Michael P. |last2=Adley|first2=Catherine C. |date=2013-07 |title=The antibiotic susceptibility of water-based bacteria Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa|url=https://zenodo.org/record/896012/files/article.pdf |journal=J Med Microbiol |volume=62 |issue=7 |pages=1025–1031 |doi=10.1099/jmm.0.054759-0 |pmid=23579396 }}</ref>
==External links==
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[[Category:Burkholderiales]]
[[Category:Bacteria described in 1973]]


</references>


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[[Kategorie:Burkholderiales (Ordnung)]]

Version vom 4. März 2022, 12:53 Uhr

Ralstonia pickettii
Systematik
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Betaproteobacteria
Ordnung: Burkholderiales
Familie: Burkholderiaceae
Gattung: Ralstonia[1]
Art: Ralstonia pickettii
Wissenschaftlicher Name
Ralstonia pickettii
(Ralston et al. 1973) Yabuuchi et al. 1996

Ralstonia pickettii ist eine Art (Spezies) gramnegativer, stäbchenförmiges Bodenbakterien, die zu den β-Proteobakterien gehört.[2]

R. pickettii kommt in feuchten Umgebungen wie Böden, Flüssen und Seen vor. Sie wurde auch in Biofilmen in Wasserrohren aus Kunststoff nachgewiesen. Es handelt sich um einen oligotrophen Organismus, der in Gebieten mit einer sehr niedrigen Nährstoffkonzentration überleben kann. Von mehreren Stämmen wurde gezeigt, dass sie in einer stark mit Metallen kontaminierten Umgebung überleben können. Die Fähigkeit, unter diesen rauen Bedingungen zu überleben, macht R. pickettii zu einem Kandidaten für die Bioremediation.[3]

Andererseits sin R. pickettii wie auch R. insidiosa neu auftretende Krankheitserreger in Krankenhäusern.[4] Diese beiden Bakterienarten können schwer voneinander zu unterscheiden sein.[5][6]

Die Pathologie von R. pickettii lässt sich nicht einfach definieren. Zwar ist bislan (Stand 2013) noch nie ein völlig gesunder Mensch durch Stämme dieser Spezies erkrankt. Das Bakterium kann aber Menschen mit schlechtem Gesundheitszustand ernsthaft befallen. Mehrere Krankenhäuser haben bereits Ausbrüche gemeldet; insbesondere bei Patienten mit Mukoviszidose und Morbus Crohn wurde eine Infektion mit R. picketti nachgewiesen. Von 55 gemeldeten Fällen einer solchen Infektion waren 2013 die meisten auf verunreinigte Lösungen wie Wasser, Kochsalzlösung und (nur) scheinbar sterile Arzneimittel zurückzuführen.[7] Diese Lösungen werden in der Regel bereits bei der Herstellung des Produkts verunreinigt, da R. pickettii in der Lage ist, 0,45- und 0,2-µm-Filter zu passieren, wie sie zur Sterilisierung von Arzneimitteln verwendet werden.[8]

Die meisten Isolate von R. pickettii und R. insidiosa zeigten 2013 allerdings eine Empfindlichkeit gegenüber den meisten der getesteten Antibiotika.[8] Als am wirksamsten erwiesen sich Chinolon-Antibiotika und Sulfamethoxazol/Trimethoprim.[5][6]

Etymologie

Der Gattungsname Ralstonia wurde vergeben zu Ehren der amerikanischen Bakteriologin Ericka Ralston, die die Typusart erstmals beschrieb (unter der Bezeichnung Pseudomonas pickettii).[1]

Der Präfix des Das Art-Epithetons pickettii ist Genitiv von neulateinisch picettius, meint also ‚des (Forschers) Pickett‘, benannt zu Ehren von M. J. Pickett.[1]

Symbiose mit Rhizopus

Pilze der Gattung Rhizopus aus der Ordnung Mucorales wachsen im Boden und auf verdorbenen Lebensmitteln und sind die Ursache für Ausbrüche von Mucormycose (englisch black fungus ‚Schwarzer Pilz‘) bei COVID-19-Patienten. Sporen der Ordnung Mucorales sind in der Umwelt allgegenwärtig, können aber auch akute invasive Infektionen beim Menschen und anderen Mammalia (Säugetieren) verursachen, indem sie auskeimen und sich dem Immunsystem des Wirts entziehen.[9]

Im Boden sind seine Gegner amöboiden Schleimpilze der Gattung Dictyostelium. Diese einzelligen Mikroben können sich durch den Boden bewegen und Rhizopus verschlingen, um ihm Nährstoffe zu entziehen.[9]

In einer im Februar 2022 veröffentlichten Studie von Herbert Itabangi et al. wurde die die Beziehung der Arten Rhizopus microsporus, Dictyostelium discoideum und Ralstonia pickettii zueinander untersucht. Rhizopus sp. wehrt sich gegen den amöboiden Räuber, indem er sich mit den Ralstonia-Bakterien in einer wechselseitigen Partnerschaft (Symbiose) zusammenschließt. Die Bakterien leben im Pilz Rhizopus (Endosymbiose) und verstecken sich so vor dem Räuber. Im Gegenzug stellen die Bakterien ein Gift (Toxin) her, das Rhizopus sp. nutzen kann, um den Räuber zu neutralisieren und ihn daran zu hindern, das Pilz und Bakterien zu fressen.[9]

Die menschlichen Immunzellen sind wie die anderer Säuger den räuberischen Dictyostelium-Amöben sehr ähnlich: Sie suchen nach fremden Mikroben, die in den Körper eingedrungen sind und verschlingen und zerstören diese, was einen Schutz vor solchen Infektionen darstellt. Das bedeutet aber, dass Rhizopus und Ralstonia die gleiche Strategie anwenden können, um räuberische Amöben im Boden zu meiden und sich unserem Immunsystem zu entziehen. Indem Rhizopus gelernt hat, Fressfeinde im Boden mit Hilfe der Ralstonia -Bakterien abzuwehren, hat er auch gelernt, wie er beim Menschen Krankheiten verursachen kann.[9]

Diese Ergebnisse beschreiben somit eine neue Rolle für Ralsonia sp. als bakteriellen Endosymbionten in der Pathogenese von Rhizopus microsporus bei Tier und Mensch und deuten auf einen Mechanismus des evolutionären Virulenzerwerbs im Boden-Habitat durch Interaktionen mit Bodenamöben hin. Die Erkenntnis eröffnet auch ein Chance, dass infizierte Tiere und Menschen durch eine Störung der Partnerschaft Rhizopus/Ralsonia diese verheerende Krankheit überleben könnten. Die Hoffnung ist, dass durch ein besseres Verständnis der Ökologie und der Überlebensstrategien, die Rhizopus wie auch andere mikrobielle Krankheitserreger in ihrer normalen Umgebung anwenden, diese Mikroben bekämpft werden können.[9]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c LPSN: Ralstonia Yabuuchi et al. 1996. Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)
  2. ↑ Eiko Yabuuchi, Yoshimasa Kosako, Ikuya Yano, Hisako Hotta, Yukiko Nishiuchi: Transfer of Two Burkholderia and An Alcaligenes Species to Ralstonia Gen. Nov. – Proposal of Ralstonia pickettii (Ralston, Palleroni and Doudoroff 1973) comb. Nov., Ralstonia solanacearum (Smith 1896) comb. Nov. And Ralstonia eutropha (Davis 1969) comb. Nov. In: Microbiology and Immunology. 39. Jahrgang, Nr. 11, 1. November 1995, ISSN 1348-0421, S. 897–904, doi:10.1111/j.1348-0421.1995.tb03275.x, PMID 8657018 (englisch, wiley.com).
  3. ↑ Michael P. Ryan, J. Tony Pembroke, Catherine C. Adley: Ralstonia pickettii in environmental biotechnology: potential and applications. In: Journal of Applied Microbiology. 103. Jahrgang, Nr. 4, Oktober 2007, S. 754–764, doi:10.1111/j.1365-2672.2007.03361.x, PMID 17897177 (englisch, wiley.com).
  4. ↑ Michael P. Ryan, Catherine C. Adley: Ralstonia spp.: emerging global opportunistic pathogens. In: European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 33. Jahrgang, Nr. 3, März 2014, ISSN 0934-9723, S. 291–304, doi:10.1007/s10096-013-1975-9, PMID 24057141 (englisch, springer.com).
  5. ↑ a b Michael P. Ryan, J. Tony Pembroke, Catherine C. Adley: Differentiating the growing nosocomial infectious threats Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa. In: European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 30. Jahrgang, Nr. 10, 1. Oktober 2011, ISSN 1435-4373, S. 1245–1247, doi:10.1007/s10096-011-1219-9 (englisch, doi.org).
  6. ↑ a b Michael P. Ryan, J. Tony Pembroke, Catherine C. Adley: Genotypic and phenotypic diversity of Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa isolates from clinical and environmental sources including High-purity Water. Diversity in Ralstonia pickettii. In: BMC Microbiology. 11. Jahrgang, Nr. 1, 2011, ISSN 1471-2180, S. 194, doi:10.1186/1471-2180-11-194, PMID 21878094, PMC 3175462 (freier Volltext) – (englisch, biomedcentral.com).
  7. ↑ Michael P. Ryan, J. Tony Pembroke, Catherine C. Adley: Ralstonia pickettii: a persistent Gram-negative nosocomial infectious organism. In: Journal of Hospital Infection. 62. Jahrgang, Nr. 3, März 2006, S. 278–284, doi:10.1016/j.jhin.2005.08.015, PMID 16337309 (englisch, elsevier.com).
  8. ↑ a b Michael P. Ryan, Catherine C. Adley: The antibiotic susceptibility of water-based bacteria Ralstonia pickettii and Ralstonia insidiosa. In: J Med Microbiol. 62. Jahrgang, Nr. 7, Juli 2013, S. 1025–1031, doi:10.1099/jmm.0.054759-0, PMID 23579396 (zenodo.org [PDF]).
  9. ↑ a b c d e Herbert Itabangi, Poppy C. S. Sephton-Clark, Diana P. Tamayo, Jason S. King, Elizabeth R. Ballou, Kerstin Voelz et al.: A bacterial endosymbiont of the fungus Rhizopus microsporus drives phagocye evasion and ortunistic virulence. In: Cell Current Biology, 7. Februar 2022; doi:10.1016/j.cub.2022.01.028. Dazu:
    How Pathogens Learn To Be Pathogens: Partnerships Between Microbes Lead to Human Disease. Auf: SciTechDaily vom 21. Februar 2022. Quelle: University of Exeter.
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