ริกเก็ตเซีย
ริกเก็ตเซีย (Rickettsia)เป็นสกุลของแบคทีเรียแกรมลบที่ไม่เคลื่อนที่ไม่สร้างสปอ ร์ และมี รูปร่างหลากหลายมากอาจพบได้ในรูปทรงกลม (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ไมโครเมตร)แท่ง (ยาว 1–4 ไมโครเมตร) หรือเส้นใย (ยาวได้ถึงประมาณ 10 ไมโครเมตร) สกุลนี้ตั้งชื่อตามโฮเวิร์ด เทย์เลอร์ ริกเก็ตส์ เพื่อเป็นเกียรติแก่ผลงานบุกเบิกของเขาเกี่ยวกับ ไข้จุดด่างดำที่เกิดจากเห็บ
ตามหลักแล้วRickettsiaเป็นชื่อของสกุลเดียว แต่คำที่ไม่เป็นทางการว่า "rickettsia" ซึ่งเป็นพหูพจน์ว่า "rickettsias" มักไม่ขึ้นต้นด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ มักใช้เรียกสมาชิกใดๆ ในอันดับRickettsialesเนื่องจากเป็นแบคทีเรียที่ต้องอาศัยการเข้าไป ภายในเซลล์ ริก เก็ตเซียจึงต้องอาศัยการเข้า การเจริญเติบโต และการจำลองตัวเองภายในไซโตพลาสซึมของ เซลล์เจ้าบ้าน ยูคาริโอต ที่มีชีวิต (โดยทั่วไปคือ เซลล์ บุผนังหลอดเลือด ) [ 9 ]ดังนั้น สปีชีส์ของ ริกเก็ตเซียจึงไม่สามารถเจริญเติบโตได้ในอาหารเลี้ยงเชื้อเทียม พวกมันต้องเจริญเติบโตในเนื้อเยื่อหรือเซลล์ตัวอ่อนส่วนใหญ่จะใช้ตัวอ่อนไก่ ตามวิธีการที่พัฒนาโดยErnest William Goodpastureและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัย Vanderbiltในช่วงต้นทศวรรษ 1930 มีการอธิบายสายพันธุ์หรือสปีชีส์ใหม่ๆ ของริกเก็ตเซีย จำนวนมาก ในแต่ละปี[ 10 ] [ 11 ]ริกเก็ตเซียบางชนิดเป็นเชื้อก่อโรคที่มีความสำคัญทางการแพทย์และสัตวแพทย์ แต่ริกเก็ตเซีย หลายชนิด ไม่ก่อโรคในสัตว์มีกระดูกสันหลัง รวมถึงมนุษย์ และติดเชื้อเฉพาะในสัตว์ขาปล้อง ซึ่งมักไม่กินเลือด เช่น เพลี้ยอ่อนหรือแมลงหวี่ขาว[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ดังนั้น ริกเก็ตเซียหลาย ชนิดจึงเป็นสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยเฉพาะในสัตว์ขาปล้อง แต่ก็มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็น ริกเก็ตเซียที่ก่อโรค(โดยเฉพาะในเอกสารทางการแพทย์) ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามุมมองปัจจุบันในด้านริกเก็ตเซียวิทยามีอคติที่เน้นมนุษย์เป็นศูนย์กลางอย่างมาก[ 15 ]
เชื้อ ริกเก็ตเซียที่ก่อโรคจะถูกส่งต่อโดยสัตว์ขาปล้อง หลายชนิด รวมถึงไรแดงเห็บหมัดและเหาและเกี่ยวข้องกับโรคทั้งในมนุษย์และพืช[ 16 ]ที่สำคัญที่สุด เชื้อริก เก็ตเซียเป็นเชื้อก่อโรคที่ทำให้เกิดไข้ไทฟัส โรค ริกเก็ตเซียลพ็อกซ์ ไข้บูตอนเนอุสไข้กัดจากเห็บแอฟริกันไข้จุดด่างดำร็ อกกี้เมาน์เทน ไข้จุดด่างดำเกาะฟลินเดอร์ สและ ไข้ไทฟั ส จากเห็บ ควีนส์แลนด์ ( ไข้ไทฟัส จากเห็บออสเตรเลีย ) [ 17 ] แบคทีเรียริก เก็ตเซียที่ก่อโรคส่วนใหญ่ไวต่อยาปฏิชีวนะในกลุ่มเตตราไซคลิน
การจำแนกประเภท
การจำแนกริกเก็ตเซียออกเป็นสามกลุ่ม (ไข้จุด ไข้ไทฟัส และไข้ไทฟัสจากไร ) ในตอนแรกนั้นอิงตามเซรุ่มวิทยาการจัดกลุ่มนี้ได้รับการยืนยันในภายหลังโดยการจัดลำดับดีเอ็นเอ[ 18 ] ทั้งสามกลุ่มนี้รวมถึงเชื้อก่อโรค ในมนุษย์ กลุ่มไข้ไทฟัสจากไรได้รับการจัดประเภทใหม่เป็นสกุลใหม่ที่เกี่ยวข้องคือ Orientiaแต่พวกมันยังคงอยู่ในอันดับ Rickettsiales และด้วยเหตุนี้จึงยังคงถูกจัดกลุ่มร่วมกับโรคริกเก็ตเซียอื่นๆ[ 18 ]
ริกเก็ตเซียแพร่หลายมากกว่าที่เคยเชื่อกัน และเป็นที่ทราบกันว่าเกี่ยวข้องกับสัตว์ขาปล้องปลิงและโปรติสต์นอกจากนี้ยังมีการระบุการแบ่งกลุ่มในกลุ่มไข้จุด และกลุ่มนี้น่าจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย[ 19 ]ริกเก็ตเซียที่อาศัยอยู่ในสัตว์ขาปล้องโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการจัดการการสืบพันธุ์ (เช่นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ) เพื่อคงอยู่ในสายพันธุ์ของโฮสต์[ 16 ]
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2553 นักวิจัยชาวสวีเดนรายงานกรณีเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรียในผู้หญิงที่เกิดจากRickettsia helveticaซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าไม่เป็นอันตราย[ 20 ]
กลุ่มไข้จุด
- ริกเก็ตเซีย ริกเก็ตซี (ซีกโลกตะวันตก)
- Rickettsia akari (สหรัฐอเมริกา, อดีตสหภาพโซเวียต)
- ริกเก็ตเซีย โคนอรี (ประเทศแถบเมดิเตอร์เรเนียน แอฟริกา เอเชียตะวันตกเฉียงใต้ อินเดีย)
- ริกเก็ตเซีย ซิบิริกา (ไซบีเรีย มองโกเลีย และจีนตอนเหนือ)
- ริกเก็ตเซีย ออสตราลิส (ออสเตรเลีย)
- ริกเก็ตเซีย เฟลิส (อเมริกาเหนือและใต้ ยุโรปตอนใต้ ออสเตรเลีย)
- ริกเก็ตเซีย จาโปนิกา (ญี่ปุ่น)
- Rickettsia africane (แอฟริกาใต้)
- Rickettsia hoogstraalii (โครเอเชีย, สเปน และจอร์เจีย สหรัฐอเมริกา) [ 21 ]
- ความสามารถในการก่อโรคไม่ทราบแน่ชัด
- ริคเก็ตเซีย ลาไน (เวสเทิร์น ยูเอสเอ) [ 22 ]
- โรคไข้จุดแดงรุนแรงในเทือกเขาร็อกกี้[ 23 ]
กลุ่มไข้ไทฟัส
- Rickettsia prowazekii (ทั่วโลก)
- ไข้ไทฟัสระบาดไข้ไทฟัสกำเริบ และไข้ไทฟัสประปราย
- ริกเก็ตเซีย ไทฟี (ทั่วโลก)
- ไข้หนู (ไข้ไทฟัสเฉพาะถิ่น)
กลุ่มไข้รากสาดใหญ่
- สาเหตุของโรคสครับไทฟัสเดิมชื่อR. tsutsugamushiได้ถูกจัดประเภทใหม่เป็นสกุลOrientia
แผนภาพวิวัฒนาการของอาร์เอ็นเอไรโบโซมของแบคทีเรียกลุ่มอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรีย แมกนีโตค็อกซิดี แบคทีเรียวงศ์ Caulobacteridae Hyphomicrobiales , Rhodobacteraceae , Rhodospirillales , Sphingomonadalesเป็นต้น
ริกเก็ตซิเด Pelagibacterales Pelagibacteraceae กลุ่มย่อย Ib, II, IIIa, IIIb, IV และ V
ริกเก็ตเซียลส์ แผนภูมิวิวัฒนาการของ Rickettsidae ได้รับการอนุมานโดย Ferla et al. [ 24 ]จากการเปรียบเทียบลำดับ RNA ไรโบโซม16S + 23S
- สาเหตุของโรคสครับไทฟัสเดิมชื่อR. tsutsugamushiได้ถูกจัดประเภทใหม่เป็นสกุลOrientia
พยาธิกำเนิดของพืชและสัตว์
โรคพืชมีความเกี่ยวข้องกับ สิ่งมีชีวิตคล้าย ริกเก็ตเซีย (RLOs) เหล่านี้: [ 25 ]
- บีทรูท โรเซ็ตแฝง RLO
- แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคใบเขียวในส้ม อาจเป็นสาเหตุของโรคใบเขียวในส้ม
- ใบโคลเวอร์ RLO
- โรคเนื้อตายติดเชื้อขององุ่น (RLO)
- RLO ของเกรปไวน์ เพียร์ซ
- องุ่นเหลือง RLO
- โรคไม้กวาดแม่มด ในต้นสนสกุล Larix spp.
- ลูกพีชปลอม RLO
- โรคยอดกระจุกของมะละกอ[ 26 ]
การติดเชื้อเกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ไม่ใช่มนุษย์ ตัวอย่างเช่นพบ ว่าเชื้อ Rickettsia ก่อให้เกิดโรคใน กัวนาโกอเมริกาใต้ ลามากัวนาโค[ 27 ] และ อาจรวมถึงสัตว์มีถุงหน้าท้อง[ 28 ] [ 29 ]และสัตว์เลื้อยคลาน[ 30 ]
พยาธิสรีรวิทยา
สิ่งมีชีวิตริกเก็ตเซียเป็นปรสิตภายในเซลล์ที่จำเป็นและบุกรุก เซลล์ เยื่อบุหลอดเลือด ในอวัยวะเป้าหมาย ทำให้เกิดความเสียหายและส่งผลให้การซึมผ่านของหลอดเลือด เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดอาการบวมน้ำ ความดัน โลหิตต่ำและภาวะ อัลบู มินในเลือดต่ำ[ 31 ]
จีโนมิกส์
บางส่วนของจีโนม ริกเก็ตเซีย มีลักษณะคล้ายกับจีโนมของไมโทคอนเดรีย [ 32 ] จีโนมที่ถอดรหัสแล้วของR. prowazekii มีความยาว 1,111,523 bpและมี 834 ยีน[ 33 ]ซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรียที่ดำรงชีวิตอิสระ จีโนมนี้ไม่มียีนสำหรับ การ ไกลโคไล ซิส แบบไม่ใช้ออกซิเจน หรือยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และการควบคุมกรดอะมิโนและนิวคลีโอไซด์ในแง่นี้ จีโนมนี้จึงคล้ายกับจีโนมของไมโทคอนเดรีย ในทั้งสองกรณี มีการใช้ทรัพยากรนิวเคลียร์ (โฮสต์)
การผลิต ATPในริกเก็ตเซียนั้นเหมือนกับการผลิตในไมโทคอนเดรีย อันที่จริงแล้ว ในบรรดาจุลินทรีย์ทั้งหมดที่รู้จักริกเก็ตเซียอาจเป็นญาติที่ใกล้ชิดที่สุด (ใน แง่ ของวิวัฒนาการ ) กับไมโทคอนเดรีย อย่างไรก็ตาม แตกต่างจากไมโทคอนเดรีย จีโนมของR. prowazekiiมีชุดยีนที่สมบูรณ์ซึ่งเข้ารหัสสำหรับวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกและ คอมเพล็กซ์ ห่วงโซ่การหายใจถึงกระนั้น จีโนมของริกเก็ตเซียเช่นเดียวกับไมโทคอนเดรีย มักถูกกล่าวว่าเป็น "ผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่มีอนุพันธ์สูงจากวิวัฒนาการแบบลดทอนหลายประเภท"
การค้นพบความคล้ายคลึงกันอีกประการหนึ่งระหว่างริกเก็ตเซียและไวรัสเมื่อเร็ว ๆ นี้ อาจกลายเป็นพื้นฐานในการต่อสู้กับการติดเชื้อเอชไอวี[ 34 ]การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของมนุษย์ต่อเชื้อก่อ โรคไข้ รากสาดใหญ่Orientia tsutsugamushiดูเหมือนจะให้ผลดีต่อความก้าวหน้าของการติดเชื้อเอชไอวี โดยส่งผลเสียต่อกระบวนการจำลองแบบของไวรัส เหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษาอย่างจริงจังนี้คือความคล้ายคลึงกัน ในระดับหนึ่ง ระหว่างริกเก็ตเซียและไวรัส กล่าวคือเอพิโทป ทั่วไป เนื่องจากชิ้นส่วนจีโนมทั่วไปในเชื้อก่อโรคทั้งสองชนิด ที่น่าประหลาดใจคือ การติดเชื้ออื่น ๆ ที่มีรายงานว่าน่าจะให้ผลเช่นเดียวกัน (การลดลงของปริมาณไวรัส) คือไข้เลือดออกที่เกิดจากไวรัส
การวิเคราะห์เปรียบเทียบลำดับจีโนมยังระบุอินเดลลายเซ็นอนุรักษ์ ห้ารายการ ในโปรตีนสำคัญ ซึ่งพบเฉพาะในสมาชิกของสกุลRickettsiaอินเดลเหล่านี้ประกอบด้วยการแทรกกรดอะมิโนสี่ตัวในปัจจัยเชื่อมโยงการซ่อมแซมการถอดรหัส Mfd การแทรกกรดอะมิโน 10 ตัวในโปรตีนไรโบโซม L19 การแทรกกรดอะมิโนหนึ่งตัวในFtsZการแทรกกรดอะมิโนหนึ่งตัวในปัจจัยซิกมา หลัก 70 และการลบกรดอะมิโนหนึ่งตัวในเอ็กโซนิวคลีเอส VII อินเดลเหล่านี้ทั้งหมดเป็นลักษณะเฉพาะของสกุลและทำหน้าที่เป็นเครื่องหมาย โมเลกุลสำหรับRickettsia [ 35 ]
RNA ขนาดเล็กของแบคทีเรียมีบทบาทสำคัญในความรุนแรงและการตอบสนองต่อความเครียด/การปรับตัว แม้ว่าจะยังไม่พบหน้าที่เฉพาะของ RNA ขนาดเล็กเหล่านี้ในRickettsia แต่การศึกษาบางส่วนแสดงให้เห็นถึงการแสดงออกของ RNA ขนาดเล็กชนิดใหม่ใน เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดฝอยของมนุษย์ (HMEC) ที่ติดเชื้อRickettsia [ 36 ] [ 37 ]
จีโนมของแบคทีเรียภายในเซลล์หรือแบคทีเรียปรสิตมีการลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับญาติที่ดำรงชีวิตอิสระ ตัวอย่างเช่น Rickettsia สำหรับอัลฟาโปรตีโอแบคทีเรีย, T. whipplei สำหรับแอคติโนแบคทีเรีย, Mycoplasma สำหรับ Firmicutes (แบคทีเรียแกรมบวกที่มีปริมาณ G+C ต่ำ) และ Wigglesworthia และ Buchnera สำหรับแกมมาโปรตีโอแบคทีเรีย[ 38 ]
การตั้งชื่อ
สกุลRickettsiaได้รับการตั้งชื่อตามHoward Taylor Ricketts (ค.ศ. 1871–1910) ผู้ศึกษาโรคไข้จุดด่างดำในเทือกเขาร็อกกี้ในหุบเขาบิตเตอร์รูทรัฐมอนแทนา และเสียชีวิตด้วยโรคไทฟัสในที่สุดหลังจากศึกษาโรคดังกล่าวในเม็กซิโกซิตี้
ในช่วงต้นของอาชีพการงาน เขาได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับโรคบลาสโตไมโคซิสที่มหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น ต่อมาเขาได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับไข้จุดด่างดำร็อกกี้เมาน์เทนที่มหาวิทยาลัยชิคาโกและหุบเขาบิตเตอร์รูทในรัฐมอนแทนา เขาอุทิศตนให้กับการวิจัยอย่างมากถึงขนาดที่หลายครั้งเขาฉีดเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายตัวเองเพื่อศึกษาผลกระทบของมันเนื่องจากความคล้ายคลึงกันที่เห็นได้ชัดระหว่างไข้จุดด่างดำร็อกกี้เมาน์เทนและไข้ไทฟัส เขาจึงเริ่มทำการวิจัยไข้ไทฟัสในชิคาโกซึ่งเป็นที่ที่โรคระบาดกำลังระบาด และตัวเขาเองก็ตกเป็นเหยื่อของการระบาดในปี 1910 การวิจัยและการค้นพบของเขาได้เพิ่มพูนความรู้ทางการแพทย์อย่างมาก
ลิงก์ภายนอก
- จีโนมของ ริกเก็ตเซียและข้อมูลที่เกี่ยวข้องอยู่ที่PATRICศูนย์ทรัพยากรชีวสารสนเทศที่ได้รับทุนสนับสนุนจากNIAID
- ไข้จากการถูกเห็บกัดในแอฟริกาจากศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค